[發明專利]一種大跨度柔性懸索橋主桁架非對稱施工方法及控制方法

有效

• 申請號: 201811218908.4
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109137744B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 張勤;詹勝文;蔡偉民;曾靖
• 申請（專利權）人: 中國市政工程中南設計研究總院有限公司
• 主分類號: E01D21/00
• 分類號: E01D21/00;E01D11/02
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 包曉靜

1.一種大跨度柔性懸索橋主桁架非對稱施工裝置，其特征在于，所述大跨度柔性懸索橋主桁架非對稱施工裝置包括：塔柱、地錨、主纜、吊桿、主桁架、塔架平臺、卷揚機及地錨、施工承重索、走線滑輪卷揚機跑繩、吊裝滑輪卷揚機跑繩、走線滑車、吊裝滑輪組、轉向滑輪、施工吊籃、主桁架發射起吊平臺；

大跨度柔性懸索橋由塔柱、地錨、主纜、吊桿、主桁架構成；在吊裝前，懸索橋的主塔、地錨、主纜、吊桿均已施工和安裝完畢，即橋梁主體結構即將進入主桁架吊裝施工階段；

非對稱吊裝系統由塔架平臺、卷揚機及地錨、施工承重索、走線滑輪卷揚機跑繩、吊裝滑輪卷揚機跑繩、走線滑車、吊裝滑輪組、轉向滑輪、施工吊籃、主桁架發射起吊平臺組成；在主桁架發射起吊平臺上布置即將吊裝的主桁架、連接主桁架與施工吊籃、平穩收緊本岸和放松對岸吊裝滑輪卷揚機跑繩提升吊裝滑輪和起吊主桁架、平穩運行走線滑輪卷揚機使得走線滑車在施工承重索上行走至主桁架安裝位置、運行吊裝滑輪卷揚機提升或降低吊裝主桁架至上一個階段安裝位置、連接主桁架與吊桿、預連接本節段與上節段主桁架、釋放走線滑輪卷揚機并解除主桁架與施工吊籃連接、運行走線滑輪卷揚機使得施工吊籃歸位至主桁架發射起吊平臺、下一節段主桁架吊裝直至全部組桁架吊裝完畢；各節段主桁架吊裝前、吊裝過程中、吊裝完畢后三階段均伴隨著吊裝控制方法，使得每一步主桁架在吊裝中，懸索橋結構變形、受力狀態都處于可控和安全狀態；

所述大跨度柔性懸索橋主桁架非對稱施工方法包括：

1)主桁架吊裝控制技術開始；

2)全過程仿真計算模型參數測定：包括索股彈性模量、鋼絲容重、強度、泊松比、有效面積、施工圖圖紙相關技術參數的測定；

3)全過程理論仿真計算模型建立：根據施工圖設計圖和主桁架非對稱吊裝工序，建立主桁架逐節段吊裝施工過程仿真計算模型，并確定擬定的在理論狀態時主桁架非對稱吊裝施工的方案是可行；

4)理論模型實測參數修正：實測各節段吊裝時橋梁的實時溫度、主塔跨徑、塔頂位移、梁段重量、施工偏差；

5)全過程仿真計算與結果輸出：將實測相關計算參數修正理論計算模型，通過計算后續一個或多個節段吊裝時的橋梁結構的內力、應力、位移結果，輸出橋塔位移、主纜吊桿鋼絲繩的索力、桁架結構內力效應；

6)計算結果與實測數據比較分析：將計算的橋梁內力、應力、位移的結果與橋梁實測的參數進行對比分析，結構構件的安全性，預測并判斷下一節段或多個節段的吊裝時橋梁結構的變化趨勢，并制定合適的對應措施；

7)預測計算值實測值與預警值判定：判定模型計算值、主桁架吊裝過程中的橋梁控制參數的實測值與設定的結構安全風險預警值對比分析；

8)提前一個或多個節段的糾偏和處理措施：當塔頂位移、吊桿和鋼絲繩索力、主桁架內力接近或超過設置的預警值力時，則采取措施處理，如頂推塔頂的索鞍、主桁架配重措施，以確保主桁架在吊裝過程中橋梁結構都處于安全和可控狀態；

9)控制技術循環使用：當結構處于安全可控狀態，則進入下一節段的主桁架吊裝工序；

10)主桁架吊裝控制技術結束。

2.一種控制權利要求1所述大跨度柔性懸索橋主桁架非對稱施工裝置的大跨度柔性懸索橋主桁架非對稱施工控制裝置，其特征在于，所述大跨度柔性懸索橋主桁架非對稱施工控制裝置包括：溫度傳感器及測試儀、全站儀、混凝土應變計、傾角測試儀、第一索力動測儀、第二索力動測儀、全自動綜合采集儀。

3.一種實現權利要求2所述大跨度柔性懸索橋主桁架非對稱施工控制裝置的大跨度柔性懸索橋主桁架非對稱施工控制方法，其特征在于，所述大跨度柔性懸索橋主桁架非對稱施工控制方法包括以下步驟：

1)主桁架吊裝控制技術開始；

2)全過程仿真計算模型參數測定：包括索股彈性模量、鋼絲容重、強度、泊松比、有效面積、施工圖圖紙相關技術參數的測定；

3)全過程理論仿真計算模型建立：根據施工圖設計圖和主桁架非對稱吊裝工序，建立主桁架逐節段吊裝施工過程仿真計算模型，并確定擬定的在理論狀態時主桁架非對稱吊裝施工的方案是可行的；

4)理論模型實測參數修正：實測各節段吊裝時橋梁的實時溫度、主塔跨徑、塔頂位移、梁段重量、施工偏差；

5)全過程仿真計算與結果輸出：將實測相關計算參數修正理論計算模型，通過計算后續一個或多個節段吊裝時的橋梁結構的內力、應力、位移結果，輸出橋塔位移、主纜吊桿鋼絲繩的索力、桁架結構內力效應；

6)計算結果與實測數據比較分析：將計算的橋梁內力、應力、位移的結果與橋梁實測的參數進行對比分析，結構構件的安全性，預測并判斷下一節段或多個節段的吊裝時橋梁結構的變化趨勢，并制定合適的對應措施；

7)預測計算值實測值與預警值判定：判定模型計算值、主桁架吊裝過程中的橋梁控制參數的實測值與設定的結構安全風險預警值對比分析；

8)提前一個或多個節段的糾偏和處理措施：當塔頂位移、吊桿和鋼絲繩索力、主桁架內力接近或超過設置的預警值力時，則采取措施處理，如頂推塔頂的索鞍、主桁架配重措施，以確保主桁架在吊裝過程中橋梁結構都處于安全和可控狀態；

9)控制技術循環使用：當結構處于安全可控狀態，則進入下一節段的主桁架吊裝工序；

10)主桁架吊裝控制技術結束。