斜拉桥钢塔顶挂索结构及斜拉索施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体为一种斜拉桥钢塔顶挂索结构及斜拉索施工方法。

背景技术

随着桥梁施工技术的不断发展，斜拉桥作为大跨度桥梁的主要形式之一被广泛采用。在斜拉桥的主梁和主塔安装后，下一步工序就是安装斜拉索，对于钢塔结构的斜拉索施工，通常采用汽车吊吊起斜拉索的端头到钢塔的索孔附近，由索孔内预置的导向绳将斜拉索的端头拉入索孔内，再把斜拉索端头固定在钢塔侧的索孔内，如果钢塔侧的索孔位置太高，致使汽车吊的吊装高度不能满足要求的话，就需要更换大吨位、起重臂长的吊机，斜拉索端头起吊高度越大，则晃头也越大，穿索难度极剧加大。这将大大增加使用成本，施工速度慢、施工不易操作且安全风险大；这些都是本领域技术人员所不希望见到的。

发明内容

由于现有技术存在上述缺陷，本发明提供了一种斜拉桥钢塔顶挂索工具及使用方法，以解决现有技术中在斜拉索高空处穿索施工难度大、安全风险较大、不经济的问题。

本申请公开了一种斜拉桥钢塔顶挂索结构，其中，包括塔顶纵梁、塔顶导向滑车和吊装钢丝绳；

所述塔顶纵梁固定设置于钢塔的顶部，所述塔顶导向滑车固定设置于所述塔顶纵梁的端部并位于所述塔顶纵梁的下方，所述吊装钢丝绳的一端与卷扬机相连，所述吊装钢丝绳的另一端绕过所述塔顶导向滑车与斜拉索相连。

优选的，所述塔顶纵梁为工字钢结构，且所述塔顶纵梁通过压板固定设置于所述钢塔上。

优选的，所述压板呈倒L型结构，所述压板与钢塔之间焊接连接，且所述压板压设于所述工字钢结构的底板上。

优选的，所述压板与所述钢塔的焊接长度大于或等于150mm。

优选的，所述压板与所述工字钢结构的底板之间设置有垫板。

优选的，所述底板与所述垫板之间点焊连接。

优选的，所述塔顶纵梁的两侧和底部与所述钢塔之间均连接有斜撑。

优选的，所述塔顶纵梁的顶部固定设置有吊耳。

优选的，所述塔顶纵梁和所述钢塔之间连接有加劲板，且所述加劲板临近所述压板设置。

本申请还公开了一种斜拉桥钢塔的斜拉索施工方法，基于上述的斜拉索钢塔顶挂索结构，所述施工方法包括：

预先制作所述挂索结构，并将所述挂索结构安装在所述钢塔的顶部；

进行钢塔的吊装操作；

检查所述挂索结构在钢塔吊装后的结构完整性和安全性；

将吊装钢丝绳的一端与卷扬机相连，并将吊装钢丝绳的另一端绕过所述塔顶导向滑车与斜拉索的端部相连；

将导向钢丝绳通过索孔与所述斜拉索的端部相连；

启动所述卷扬机以通过所述吊装钢丝绳将所述斜拉索吊至索孔处，并通过所述导向钢丝绳将所述斜拉索拉入索孔内。

与现有技术相比，上述发明具有如下优点或者有益效果：

本发明公开了一种斜拉桥钢塔顶挂索结构及斜拉索施工方法，通过在钢塔顶部固定设置一个塔顶纵梁，且于塔顶纵梁的端部设置有塔顶导向滑车，并将与卷扬机相连的吊装钢丝绳绕过塔顶导向滑车与斜拉索端部相连，从而可以利用吊装钢丝绳缓慢将斜拉索吊至索孔高度附近，之后通过导向钢丝绳将斜拉索拉入索孔内，完成斜拉索在钢塔端的穿孔作业；该挂索结构及斜拉索施工方法，在吊装高空斜拉索穿孔作业中安全适用，效率高，施工成本低，能够满足斜拉索高空挂索的作业需求。

附图说明

图1为发明实施例中斜拉桥钢塔顶挂索结构的示意图；

图2为图1中AA处的剖面图；

图3为发明实施例中斜拉桥钢塔顶挂索结构的俯视图；

其中，1为塔顶纵梁，2为第一斜撑，3为第二斜撑，4为塔顶导向滑车，5为吊装钢丝绳，6为卷扬机，7为吊耳，8为压板，9为加劲板，10为斜拉索，11为导向钢丝绳，12为钢塔，13为索孔，14为垫板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1～3所示，本申请公开了一种斜拉桥钢塔顶挂索结构，具体的，该挂索结构包括塔顶纵梁1、塔顶导向滑车4和吊装钢丝绳5；该塔顶纵梁1固定设置于钢塔12的顶部，该塔顶导向滑车4设置于塔顶纵梁1的端部并位于塔顶纵梁1的下方，该吊装钢丝绳5的一端与卷扬机6(位于地面上)相连，该吊装钢丝绳5的另一端绕过塔顶导向滑车4与斜拉索10相连，从而能够吊起斜拉索10端部进行穿孔。

在本发明的一个优选的实施例中，上述塔顶纵梁1为工字钢结构，塔顶纵梁1与斜拉索索孔13在竖向中心线上重合，塔顶纵梁1的顶部设有两个吊耳7，以方便吊装。具体的，在本实施例中，斜拉索10单重不大于6吨，该塔顶纵梁1由一根Q235B材质的20#工字钢组成，该工字钢在钢塔12顶部的悬挑长度不应大于2m；当然，在本发明的其他是实施例中，如斜拉索10重量超过6吨或者工字钢在钢塔12顶部的悬挑长度大于2m，需根据设计计算增大工字钢的规格；

在本发明的一个优选的实施例中，上述塔顶纵梁1通过压板8固定设置于钢塔12上(即塔顶纵梁1通过压板8与钢塔12顶部相连)，该压板8呈倒L型结构，压板8与钢塔12之间焊接连接，压板8压设于所述工字钢结构的底板上，具体的，压板8一端焊接在钢塔12的顶板上，压板8由30mm厚的Q235B材质的钢板组成，压板8与塔顶的焊缝焊角尺寸不小于10mm，且每块压板8的焊接长度不小于150mm(即压板8与钢塔12的焊接长度大于或等于150mm)，以保证压板8与钢塔12顶板可靠连接，压板8与塔顶纵梁1之间的间隙用钢垫板14填实，且钢垫板14之间及钢垫板14与塔顶纵梁1之间需点焊固定。

在本发明的一个优选的实施例中，上述塔顶纵梁1和钢塔12之间连接有加劲板9，且加劲板9在钢塔12边缘外侧端并临近压板8设置，具体的，该加劲板9由10mm厚的Q235B材质的钢板组成，此加劲板9的用途是防止塔顶纵梁1由于钢垫板14的松动而出现纵向移动的情况，并且使用加劲板9还可以增加塔顶纵梁1的结构稳定性。

在本发明的一个优选的实施例中，上述塔顶纵梁1在钢塔12边缘悬挑长度大于1m，这就需在塔顶纵梁1端布置第一斜撑2和第二斜撑3，以增架塔顶纵梁1在端部的结构稳定性，第一斜撑2和第二斜撑3均由材质为Q235B材质的14#槽钢组成，第一斜撑2对称分布在塔顶纵梁1的两侧，第一斜撑2的一端与塔顶纵梁1的侧壁焊接，另一端与钢塔12上表面焊接；第二斜撑3一端与塔顶纵梁1底部焊接，另一端与钢塔12侧壁焊接。

实施例二：

如图1～3所示，本申请还公开了一种斜拉桥钢塔的斜拉索施工方法，该施工方法基于上述的斜拉索钢塔顶挂索结构，具体的，该施工方法包括：

步骤S1，斜拉桥钢塔12吊装前，预先在地面上制作挂索结构，且将挂索结构安装在钢塔12的顶部；

步骤S2，进行钢塔12的吊装操作，注意吊装过程中不应发生损坏挂索结构。

步骤S3，检查挂索结构在钢塔12吊装后的结构完整性和安全性；具体的检查压板8的连接焊缝是否受损，压板8是否牢固地把塔顶纵梁1压紧在钢塔12顶板上；检查第一斜撑2、第二斜撑3与塔顶纵梁1、钢塔12之间是否牢固焊接。

步骤S4，将吊装钢丝绳5的一端与卷扬机6相连，并将吊装钢丝绳5的另一端绕过塔顶导向滑车4与斜拉索10的端部相连。

步骤S5，将导向钢丝绳11通过索孔13与斜拉索10的端部相连。

步骤S6，启动卷扬机6，吊装钢丝绳5缓慢将斜拉索10端部吊至索孔13高度附近，在钢塔12内部拉动导向钢丝绳11，以便将斜拉索10的端部拉入索孔13内，进而将斜拉索10端部固定在索孔13内，完成斜拉索10在钢塔12端的穿孔作业。

步骤S7，所有斜拉索10都穿孔完成后，将第一斜撑2、第二斜撑3和塔顶纵梁1的压板8割除后由塔顶垂下的钢丝绳降下来；塔顶纵梁1由于重量太大，则分段割成小块从塔顶分批用钢丝绳吊下来。最后钢塔12与挂索工具的切割位置打磨并涂上防腐漆。

综上，本申请通过在钢塔塔顶安装挂索结构来安装斜拉索，代替了现在技术中采用桥面汽车员来吊装斜拉索进行挂索的施工方式。在本发明提供的实施例中，无需使用大型吊机作业，挂索工具结构简单，所需部件的成本低，且在钢塔吊装前就安装在钢塔顶部，使用安全可靠，其降低了施工的难度以及施工成本，提高了施工的质量与效率。

需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。