[發(fā)明專利]大跨度H型鋼平面組合結(jié)構(gòu)張弦梁高空換索施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210388705.6
• 申請(qǐng)日: 2012-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102877657A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于建利;文璐;殷倩倩;張祥善;姜翠萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵十局集團(tuán)建筑工程有限公司
• 主分類號(hào): E04G23/02
• 分類號(hào): E04G23/02
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 黎明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大跨度H型鋼平面組合結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力張弦梁結(jié)構(gòu)高空換索，特別適用于火車站、工業(yè)廠房等大型張弦梁（柱與梁鉸接）的張拉索維護(hù)工程。

背景技術(shù)

預(yù)應(yīng)力鋼索的設(shè)計(jì)使用年限為50年，根據(jù)統(tǒng)計(jì)因使用期間的維護(hù)不到位，預(yù)應(yīng)力鋼索的實(shí)際使用壽命平均不到30年。由于國(guó)內(nèi)大跨度H型鋼平面組合結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力張弦梁結(jié)構(gòu)的起步較晚，均未達(dá)到換索期限，H型鋼平面組合結(jié)構(gòu)張弦梁空中換索的施工對(duì)構(gòu)件的制作和安裝精度要求比較高，特別是鋼索的下料長(zhǎng)度必須根據(jù)節(jié)點(diǎn)及鋼索的工作載荷進(jìn)行精確計(jì)算并在制作過(guò)程中進(jìn)行嚴(yán)格控制。目前尚未見(jiàn)到針對(duì)H型鋼平面組合結(jié)構(gòu)張弦梁高空換索施工技術(shù)的研究報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種H型鋼平面組合結(jié)構(gòu)張弦梁高空換索施工方法。

為解決這一技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種大跨度H型鋼平面組合結(jié)構(gòu)張弦梁高空換索施工方法，包括如下步驟：張弦梁空中換索仿真計(jì)算、豎向支撐加固、既有索拆除、新索安裝和新索張拉。

所述張弦梁空中換索仿真計(jì)算包括建立換索施工的有限元計(jì)算模型和仿真計(jì)算結(jié)果修正；所述豎向支撐加固包括根據(jù)仿真計(jì)算制定加固方案及布置示意圖、建立監(jiān)測(cè)網(wǎng)、臨時(shí)支墩組裝和中柱防偏配重懸掛；所述既有索拆除包括拆除準(zhǔn)備和拆除索力；所述新索張拉在新索安裝后對(duì)索力進(jìn)行分級(jí)張拉，每50KN為一級(jí)，每一級(jí)張拉完成后停止5分鐘監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)變形，直至完成。

所述豎向支撐加固的豎向支墩結(jié)構(gòu)采用八三軍用桿件拼組而成，18軸AD跨張弦梁下部架設(shè)3個(gè)臨時(shí)支墩、相鄰DF跨梁的相鄰端設(shè)1個(gè)臨時(shí)支墩，每個(gè)臨時(shí)支墩的承載力為100噸。

所述建立監(jiān)測(cè)網(wǎng)包括檢測(cè)內(nèi)容和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)布置，建立三維監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)，對(duì)張弦梁與柱的坐標(biāo)和標(biāo)高進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)拱高（豎向位移）、梁長(zhǎng)（水平位移）、位置變化（綜合位移）情況。

所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)布置包括張弦索拉力的監(jiān)測(cè)采用油壓傳感器測(cè)試；鋼結(jié)構(gòu)在支座、跨中的主鋼梁及聯(lián)系桿上布置5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)采用振弦應(yīng)變計(jì)，每個(gè)點(diǎn)對(duì)稱布置兩個(gè)振弦應(yīng)變計(jì);邊柱的監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置在分叉柱中心上，中柱的監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置在兩個(gè)分叉柱中心上，支墩的監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置在支墩頂端工字鋼的中心上;相鄰的西跨張弦梁、南跨張弦梁、北跨張弦梁均設(shè)5個(gè)變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

所述新索張拉階段當(dāng)索力張拉至450KN后，索力每增加100?KN,根據(jù)張弦梁起拱情況將支撐千斤頂輕微退油，使千斤頂對(duì)梁的支撐力逐步減小，同時(shí)監(jiān)測(cè)千斤頂卸力時(shí)索力的變化情況，根據(jù)變化情況確定具體千斤頂?shù)男读Ψ?，輕微松開(kāi)張弦梁兩端拉接的鋼絲繩，并觀測(cè)張弦梁的長(zhǎng)度變形情況，逐步減小鋼絲繩的拉接作用，使拉索獨(dú)自受力；

索力張拉至測(cè)試索力的90%（約640KN，根據(jù)實(shí)測(cè)索力計(jì)算）時(shí)，將支撐千斤頂?shù)闹瘟弯摻z繩拉力完全卸除，重新測(cè)試索力大小，將索力值分兩次張拉至現(xiàn)工況下的實(shí)測(cè)索力值；

索力張拉至240KN、480KN時(shí)停止10分鐘，監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)變形情況；

索力張拉到位后，監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)變形，結(jié)構(gòu)整體變形情況跟蹤監(jiān)測(cè)兩天。

有益效果：從既有索卸除、新索懸掛、到預(yù)應(yīng)力張拉完成以及最后支撐架的拆除，其間結(jié)構(gòu)經(jīng)歷很多受力狀態(tài)，本發(fā)明通過(guò)“預(yù)應(yīng)力張弦梁空中換索的實(shí)施”，為日后張弦梁換索施工提供重要的試驗(yàn)依據(jù)和理論基礎(chǔ)，具有重要的指導(dǎo)意義。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的張拉支墩布置示意圖；

圖2為本發(fā)明的變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置示意圖。

圖中：1立柱、2豎向支墩、3索；a臨時(shí)支墩一、b臨時(shí)支墩二、c臨時(shí)支墩三、d臨時(shí)支墩四；I第一監(jiān)測(cè)點(diǎn)、II第二監(jiān)測(cè)點(diǎn)、III第三監(jiān)測(cè)點(diǎn)、IV第四監(jiān)測(cè)點(diǎn)、V第五監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明在不卸除上部荷載的工況下，高空單向卸載拆除既有索、懸掛新索，并進(jìn)行單向預(yù)應(yīng)力張拉的施工方法：包括建立大跨度H型鋼單懸索雨棚空中換索施工的有限元計(jì)算模型，仿真分析在不卸除上部結(jié)構(gòu)荷載情況下的換索施工過(guò)程，為實(shí)際施工設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)；依據(jù)仿真計(jì)算結(jié)果，制定張弦梁豎向加固及換索施工方案；在現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格監(jiān)測(cè)的情況下，保證張弦梁變形在允許的范圍內(nèi)，逐步分級(jí)卸除原張拉索的索力、拆除既有索、安裝新索并分級(jí)張拉至設(shè)計(jì)值。

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做具體描述。

本發(fā)明包括如下步驟：張弦梁空中換索仿真計(jì)算、豎向支撐加固、既有索拆除、新索安裝和新索張拉。

所述張弦梁空中換索仿真計(jì)算包括以下內(nèi)容：