本發(fā)明涉及橋梁建設技術領域，尤其涉及一種鋼索塔整體翻身方法。

背景技術：

港珠澳大橋江海直達船航道橋為中央平行單索面三塔鋼箱梁斜拉橋，索塔為“海豚”形鋼索塔。受現(xiàn)場吊裝工況環(huán)境制約，需進行180°翻身，變?yōu)楦彼谙轮魉谏线M行運輸及吊裝。

鋼索塔重達2560t，外形尺寸達19m×20m×105m，包括主塔、副塔和裝飾塊。采用常規(guī)的翻身方法，會導致鋼索塔重心位置變化較大，在翻身過程中可能出現(xiàn)超載情況，對施工安全造成潛在的威脅。

技術實現(xiàn)要素：

本申請?zhí)峁┮环N鋼索塔整體翻身方法，解決了現(xiàn)有技術中采用常規(guī)的翻身方法對鋼索塔進行翻身，會導致鋼索塔重心位置變化較大，在翻身過程中可能出現(xiàn)超載情況，對施工安全造成潛在的威脅的技術問題。

本申請?zhí)峁┮环N鋼索塔整體翻身方法，所述方法包括：

根據(jù)所述鋼索塔的水平重心線和鉛垂重心線以及龍門吊載重量確定鋼索塔翻身時的塔首支點和塔尾支點；

在所述鋼索塔塔首支點處設置框形吊架；

在兩個L形吊架上設置墊梁，并將所述鋼索塔吊運至所述框形吊架和所述塔尾支撐點分別支撐于兩個所述L形吊架上；

將所述L形吊架的兩端固定于所述龍門吊上，翻轉90度；

將所述鋼索塔置于臨時存放支架，并拆除鋼索塔、墊梁、L型吊架的連接，使用龍門吊將L吊架移出；

更換所述L吊架的墊梁，并將所述鋼索塔再次置于所述L形吊架上，繼續(xù)翻轉90度，完成所述鋼索塔整體翻身操作。

優(yōu)選地，所述方法還包括：對所述翻身操作進行翻身監(jiān)控。

優(yōu)選地，所述翻身監(jiān)控包括吊鉤應力監(jiān)控與位移監(jiān)控。

優(yōu)選地，所述位移監(jiān)控包括吊鉤升降位置監(jiān)控和小車水平位移監(jiān)控。

優(yōu)選地，所述L形吊架采用箱形結構。

優(yōu)選地，所述L形吊架與所述墊梁之間采用高栓連接，所述墊梁與所述鋼索塔塔尾之間采用栓焊連接，所述墊梁與所述框形吊架之間采用焊接馬板連接。

優(yōu)選地，所述框形吊架與所述鋼索塔之間設置有枕木及斜木。

優(yōu)選地，所述翻轉時，靠近所述龍門吊剛性支腿一側的小車不動，另一側小車同步下落1m，然后水平移動調(diào)整鋼絲繩垂直，再四臺小車同步起升1m。

本申請有益效果如下：

通過根據(jù)鋼索塔確定翻身時的塔首支點和塔尾支點，并在塔首支點處設置框形吊架，在通過將鋼索塔置于設置有墊梁的L形吊架上進行0-90度、90度-180度的翻轉，從而保證在翻轉的過程中，所述鋼索塔的重心高度基本保持不變，從而提高鋼索塔翻轉的穩(wěn)定性和安全性，解決了現(xiàn)有技術中采用常規(guī)的翻身方法對鋼索塔進行翻身，會導致鋼索塔重心位置變化較大，在翻身過程中可能出現(xiàn)超載情況，對施工安全造成潛在的威脅的技術問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例。

圖1為本申請?zhí)峁┑囊环N鋼索塔整體翻身方法的流程圖；

圖2-4為鋼索塔整體翻身的結構示意圖。

具體實施方式

本申請實施例通過提供一種鋼索塔整體翻身方法，解決了現(xiàn)有技術中采用常規(guī)的翻身方法對鋼索塔進行翻身，會導致鋼索塔重心位置變化較大，在翻身過程中可能出現(xiàn)超載情況，對施工安全造成潛在的威脅的技術問題。

本申請實施例中的技術方案為解決上述技術問題，總體思路如下：

通過根據(jù)鋼索塔確定翻身時的塔首支點和塔尾支點，并在塔首支點處設置框形吊架，在通過將鋼索塔置于設置有墊梁的L形吊架上進行0-90度、90度-180度的翻轉，從而保證在翻轉的過程中，所述鋼索塔的重心高度基本保持不變，從而提高鋼索塔翻轉的穩(wěn)定性和安全性，解決了現(xiàn)有技術中采用常規(guī)的翻身方法對鋼索塔進行翻身，會導致鋼索塔重心位置變化較大，在翻身過程中可能出現(xiàn)超載情況，對施工安全造成潛在的威脅的技術問題。

為了更好的理解上述技術方案，下面將結合說明書附圖以及具體的實施方式對上述技術方案進行詳細的說明。

為了解決現(xiàn)有技術中采用常規(guī)的翻身方法對鋼索塔進行翻身，會導致鋼索塔重心位置變化較大，在翻身過程中可能出現(xiàn)超載情況，對施工安全造成潛在的威脅的技術問題，本申請?zhí)峁┮环N鋼索塔整體翻身方法。如圖1所示，所述鋼索塔整體翻身方法，包括以下步驟：

步驟110，同時參閱圖2-圖4，根據(jù)所述鋼索塔30的水平重心線L2和鉛垂重心線L1以及龍門吊40載重量確定鋼索塔30翻身時的塔首支點和塔尾支點。水平重心線L2作為翻身軸線，是鋼索塔30不扭曲的基準線。所述水平重心線L2和鉛垂重心線L1是根據(jù)鋼索塔30的重心G獲得的。

鋼索塔30外形結構中，塔尾呈8.7m見方、斜度5°的錐臺形狀，且四面有螺栓孔，所以翻身支點的一端可以選擇塔尾錐臺有孔面。依照對稱于重心布置原則，可以確定索塔另一端的翻身支點。另一端支點塔首位置呈不規(guī)則異型截面，無法支撐翻身支架，因此，設計了內(nèi)側異型、外側平面的框形過渡支架，安裝在翻身支點處，這樣將整體鋼索塔30翻身支點處就形成平面支撐。

步驟120，在所述鋼索塔30塔首支點處設置框形吊架20，保護所述塔首。翻身、存放和運輸過程中，塔首副塔柱和裝飾塊不能受力，因此在該區(qū)域需要設置抱箍將副塔柱和裝飾塊保護起來，將受力直接傳遞給主塔柱。塔首翻身支點呈不規(guī)則異型截面，無法支撐翻身支架，因此，設計了內(nèi)側異型、外側平面的框形吊架20過渡，使塔首翻身支點變成平面支撐。

在本實施方式中，根據(jù)框形吊架20的受力計算，將框形吊架20外形設計成2000mm×6200mm×13753mm，截面尺寸為1200mm×2000mm，主體結構采用30mm板厚，橫隔板采用20mm，加勁采用16mm。

步驟130，在兩個L形吊架10上設置墊梁，并將所述鋼索塔30吊運至所述框形吊架20和所述塔尾支撐點分別支撐于兩個所述L形吊架10上。

L形吊架10用于鋼索塔30翻身，墊梁的作用是調(diào)整鋼索塔30重心，使其盡量在L形吊架10兩吊點中心處，以保證吊鉤受力均勻，鋼索塔30翻身過程中鋼索塔30結構重心平穩(wěn)。

L形吊架10采用箱形結構，吊臂長度18.5m×18.5m，截面寬度1570mm，高度2500mm，腹板采用35mm板厚，面底板采用40mm板厚。墊梁采用箱形結構，寬度均為1500mm，高度分別為2494mm、3804mm、2890mm及4900mm，腹板采用20mm板厚，面底板采用30mm板厚。

L形吊架10、墊梁和框形吊架20均采用Q690高強鋼，以控制吊具重量，減輕龍門吊40負荷。

L形吊架10與墊梁之間采用高栓連接，墊梁與鋼索塔30塔尾之間采用栓焊連接，墊梁與框形吊架20之間采用焊接馬板連接?？蛐蔚跫?0與鋼索塔30之間設置有枕木及斜木，以將所述鋼索塔30四周抱死。

龍門吊40與L吊架連接使用直徑165mm的無節(jié)繩圈鋼絲繩、400mm直徑銷軸及厚度265mm、直徑938mm的繩輪。直徑165mm的無節(jié)繩圈鋼絲繩折雙使用，折后長度14.5m。

步驟140，將所述L形吊架10的兩端固定于所述龍門吊40上，翻轉90度，即將所述L形吊架10的水平支腿翻轉到豎直狀態(tài)，將L形吊架10的垂直支腿翻轉到水平狀態(tài)。

翻身共分為111步，每一步操作均為靠近龍門吊40剛性支腿一側的小車不動，另一側小車同步下落1m，然后水平移動調(diào)整鋼絲繩垂直，再四臺小車同步起升1m，到達下一步起始工況。每完成一個操作步驟，監(jiān)控系統(tǒng)進行反饋，以控制鋼索塔30同側兩臺2000t龍門吊40小車的同步性，鋼索塔30翻轉的平穩(wěn)性。

步驟150，將所述鋼索塔30置于臨時存放支架50，并拆除鋼索塔30、墊梁、L型吊架的連接，使用龍門吊40將L吊架移出。

完成90°翻身后將鋼索塔30抬吊至預置好的臨時存放支架50上，如圖七所示。臨時存放支架50為4點支撐，是一個不靜定受力工況，為保證支架受力均衡，需要根據(jù)計算結果確定四個臨時存放支架50的頂面高度。在存放過程中應監(jiān)控鋼索塔30額沉降。

臨時存放支架50共4副，主塔分別在首部、尾部及重心處各設置1副，副塔僅在重心對應處設置1副作為安全防護。臨時存放支架50主體采用300×200×12mm矩鋼管，斜撐采用135×135×10mm方鋼管。支架下方采用支墩加枕木的形式支撐。

臨時支撐設計的控制重點是除了要滿足自身強度外，還要考慮地基的承載力滿足要求，更重要的是能夠均勻地承載鋼索塔30的重量，并保證鋼索塔30結構的安全。

拆除鋼索塔30、墊梁、L型吊架的連接，使用龍門吊40將L吊架從前后移出，根據(jù)工況不同，對L吊架上墊梁進行調(diào)整。

步驟160，更換所述L吊架的墊梁，并將所述鋼索塔30再次置于所述L形吊架10上，繼續(xù)翻轉90度，完成所述鋼索塔30整體翻身操作。

同步起升兩臺2000t龍門吊40，按擬定的步驟進行90°～180°翻身，鋼索塔30翻身完成后直接吊運至運輸船進行綁扎固定。

進一步地，為了能夠時刻連接翻身過程中的狀況，所述方法還包括，對所述翻身操作進行翻身監(jiān)控。

翻身監(jiān)控包括吊鉤應力監(jiān)控與位移監(jiān)控兩個方面。吊鉤應力監(jiān)控包括對塔身局部應力集中部位應力狀態(tài)和4個起吊吊鉤所受載荷應力進行檢測，位移監(jiān)控包括監(jiān)控4個起吊吊鉤升降位置和龍門吊404臺小車的橫向位置。

吊鉤應力監(jiān)控主要內(nèi)容：在龍門吊40小車的吊鉤上布置應變計，監(jiān)控4個吊鉤所受載荷。每臺小車吊鉤前后兩面各布置一直角應變花，直角應變花內(nèi)的兩應變片按半橋形式連接。

位移監(jiān)控包括吊鉤升降位置監(jiān)控和小車水平位移監(jiān)控。吊鉤升降位置監(jiān)控主要內(nèi)容：監(jiān)控2臺龍門吊40上4個吊車在升降時的同步性，實時讀取塔身前后L形吊架10垂向位置。監(jiān)測點布置在L形吊架10較低一端吊耳及L形吊架10直角處。小車水平位移監(jiān)控內(nèi)容：監(jiān)控4臺龍門吊40小車水平移動的同步性，實時讀取水平位置信息。

又，根據(jù)翻身過程中鋼索塔30本身受力計算，對鋼索塔30進行局部加強，加強共三處：鋼索塔30的框形吊架20安裝處、180°塔首支撐處及塔尾L吊架。塔尾采用栓接工字鋼加強，其他兩處采用焊接加筋進行加強。

通過根據(jù)鋼索塔30確定翻身時的塔首支點和塔尾支點，并在塔首支點處設置框形吊架20，在通過將鋼索塔30置于設置有墊梁的L形吊架10上進行0-90度、90度-180度的翻轉，從而保證在翻轉的過程中，所述鋼索塔30的重心高度基本保持不變，從而提高鋼索塔30翻轉的穩(wěn)定性和安全性，解決了現(xiàn)有技術中采用常規(guī)的翻身方法對鋼索塔30進行翻身，會導致鋼索塔30重心位置變化較大，在翻身過程中可能出現(xiàn)超載情況，對施工安全造成潛在的威脅的技術問題。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領域內(nèi)的技術人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。