[发明专利]一种主索鞍顶推施工方法

说明书

本发明公开了一种主索鞍顶推施工方法，包括以下步骤：建立包含主塔和主缆的有限元模型，根据施工操作空间、主缆抗滑移和主塔受力要求，模拟确定主索鞍安装时的预偏量；根据模拟计算获得的主索鞍安装时的预偏量，安装主索鞍和主缆，并随桥梁的施工逐步顶推主索鞍；建立包括主塔、主缆、吊索和主梁的有限元模型，模拟施工步骤，确定最后一次顶推主索鞍时的工况及其对应的最后一次顶推位移量；根据模拟计算结果，在成桥前顶推主索鞍到位。本发明通过改变空缆时主索鞍预偏量的确定原则，降低了主索鞍的偏移量，避免主索鞍偏移过大造成主缆与主索鞍底的构件发生空间干涉；通过提前主索鞍的顶推到位时机，降低了主索鞍的顶推难度，提高其作业效率。

技术领域

本发明涉及悬索桥施工技术领域，具体涉及一种主索鞍顶推施工方法。

背景技术

悬索桥又名吊桥，是指以通过索塔悬挂并锚固于两岸或桥两端的缆索作为上部结构主要承重构件的桥梁，由主缆、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成，其中主索鞍作为供悬索通过塔顶的支承结构，设置在索塔的顶部，用于安放主缆。

悬索桥施工过程中需要提前将主索鞍向边跨侧预偏，在架设主梁的过程中，不断往中跨顶推施工，以保证主索鞍两侧的主缆的水平分力尽量小。通常基于架设主缆时的主索鞍两侧主缆水平分力相等的原则确定的主索鞍预偏量，称为空缆预偏量。随着大跨度重载悬索桥的发展，主索鞍的空缆预偏量也从早期的1.5m以内逐渐增大到如杨泗港长江大桥的2.5m、龙潭长江大桥的3.9m，西堠门公铁大桥更是超过7m。

过大主索鞍预偏量可能会导致施工过程中主跨侧主缆与主索鞍底的主跨侧支承板、格栅及主塔发生空间干涉，成桥时边跨侧主缆与主索鞍底的边跨侧支承板、格栅及主塔发生空间干涉。同时，过大的预偏量也意味着接近成桥时主索鞍承受两侧主缆作用的竖向分力非常大，顶推后期主索鞍底摩擦副经过长时间日晒雨淋，摩擦系数比较大，需要的纵向顶推力也很大，反作用于格栅顶推架上的顶推力导致其结构尺寸加大，加剧了格栅与边跨侧主缆的空间干涉，从而造成主索鞍顶推施工难度大的问题。

有鉴于此，急需对现有的主索鞍顶推施工方法进行改进，以降低主索鞍的预偏量、避免其施工和成桥过程中主缆与主索鞍底的支承板、格栅和主塔发生空间干涉，并降低主索鞍顶推的难度。

发明内容

针对上述缺陷，本发明目的在于提供一种主索鞍顶推施工方法，以解决现有的技术中大预偏主索鞍顶推施工难度大、存在主缆与主跨侧支撑板、格栅及主塔发生空间干涉的问题。

为此，本发明提供的一种主索鞍顶推施工方法，包括：

建立包含主塔和主缆的有限元模型，根据施工操作空间、主缆抗滑移和主塔受力要求，模拟确定主索鞍安装时的预偏量；

根据模拟计算获得的主索鞍安装时的预偏量，安装主索鞍和主缆，并随桥梁的施工逐步顶推主索鞍；

建立包括主塔、主缆、吊索和主梁的有限元模型，按照正装或倒拆的顺序模拟施工步骤，确定最后一次顶推主索鞍时的工况及其对应的最后一次顶推位移量；

根据最后一次顶推主索鞍时的工况和最后一次顶推位移量，在成桥前顶推主索鞍到位。

在上述技术方案中，优选地，所述模拟确定主索鞍安装时的预偏量，包括以下步骤：

解除主缆理论顶点与主塔塔顶间的纵向连接，计算边跨主缆和主跨主缆水平分力相等时的主索鞍预偏量；

激活主缆理论顶点与主塔塔顶间的纵向连接，根据计算得出的边跨主缆和主跨主缆水平分力相等时的主索鞍预偏量，在纵向连接间增加伸长量，模拟并确定主索鞍安装时的预偏量。

在上述技术方案中，优选地，所述模拟并确定主索鞍安装时的预偏量，包括以下步骤：