[发明专利]桥塔施工方法

权利要求书

1.一种桥塔施工方法，其特征在于，钢塔包括两个塔肢和合龙段，两个塔肢位于非统一平面内，两个塔肢的顶端之间形成合龙口，合龙段在合龙口内，两个塔肢的顶端通过合龙段连接，两个塔肢的底端分别用于跨设在桥面的两侧，两个塔肢均由多个塔节搭建而成，桥塔施工方法包括以下步骤：

施工过程划分：将施工过程划分为多个施工阶段，选定在施工过程中同步搭建支架和塔肢，并采用支架对塔肢进行支撑；

拼装模拟：针对每个施工阶段后搭建的支架和塔肢建立数值耦合模型，基于塔肢的目标线形的允许变形量，仿真求解各施工阶段中支架对于钢塔的支撑位置；

拼装施工：在每个施工阶段中，按照求解出的相应的支撑位置安装支架，采用起重设备将塔节吊起并拼接，以使支架在相应的支撑位置对塔节进行支撑，直至将塔肢搭建完成；

合龙：将合龙段放入合龙口，并将两个塔肢的顶端分别与合龙段连接；

将每个施工阶段所要成型的支架和塔肢作为当前模拟对象，当前模拟对象包括前一施工阶段已经成型的已搭建部分和当前施工阶段所要新增的待搭建部分；

在当前模拟对象中的支架和塔肢之间建立沿竖直方向的刚性连接模拟单元和沿水平方向的活动连接模拟单元；

对活动连接模拟单元的活动范围进行约束；

采用壳单元模拟待搭建部分中的塔肢的塔节，采用梁单元模拟待搭建部分中的支架；

对具有目标线形的塔肢建模，得到起点计算模型；

对起点计算模型按照施工过程的逆顺序进行待搭建部分的零应力拆除，以确定每个施工阶段的已搭建部分的支撑位置，直至确定塔肢与支架之间的所有支撑位置；

在至少一个施工阶段的已搭建部分的基础上进行追踪单元和待搭建部分的无应力拼装，追踪单元为建立在已搭建部分与待搭建部分之间的弹性单元；

获取所述至少一个施工阶段的追踪单元的自重作用位移，将追踪单元的自重作用位移作为所述至少一个施工阶段的预抛高数值；

根据所述至少一个施工阶段的预抛高数值，预先调整所述至少一个施工阶段的待搭建部分的塔节下口的焊缝形状。

2.根据权利要求1所述的桥塔施工方法，其特征在于，所述拼装施工的步骤具体包括以下步骤：通过运输设备将塔节以卧式姿态运送至现场；

通过吊装设备连接塔节的上口位形成第一吊点，通过递送起重设备连接塔节的下口位形成第二吊点，第一吊点高于第二吊点；

通过吊装起重设备起升第一吊点，通过递送起重设备递送第二吊点，直至将塔节由卧式姿态翻转至竖直姿态并放置在地面；

将吊装起重设备从塔节的上口位拆卸并连接至下口位形成第三吊点，将递送起重设备从塔节的下口位拆卸并连接至上口位形成第四吊点，第三吊点和第四吊点分别位于塔节的轴线的两侧；

通过吊装起重设备起升第三吊点，通过递送起重设备递送第四吊点，直至将塔节由竖直姿态翻转至就位姿态。

3.根据权利要求1所述的桥塔施工方法，其特征在于，所述拼装施工的步骤具体包括以下步骤：

在塔节的口位处的三个侧面分别设置三个棱镜，并在塔节的口位处标定口位的特征点；

分别建立三个棱镜与口位的特征点之间在加工坐标系下的关系；

在塔节的安装坐标系下测量三个棱镜的安装坐标，结合三个棱镜与口位的特征点在加工坐标系下的关系，确定口位的四个角点的安装坐标；

根据口位的四个角点的安装坐标，确定口位的中心点的安装坐标；

将所有塔节的口位的中心点的连线作为塔肢的制作线形；

对比塔肢的制作线形与塔肢的目标线形分别在竖直面内的投影，获得塔肢的线形偏差。

4.根据权利要求1所述的桥塔施工方法，其特征在于，所述合龙的步骤具体包括以下步骤：

在符合设计温度的时间段内，检测合龙口大小随温度变化的规律，确定能够将合龙段放入合龙口内的第一预定温度以及合龙段与合龙口能够适配的第二预定温度；

在第一预定温度将合龙段放入合龙口；

在第二温度将合龙段分别与两个塔肢固定连接。