一种悬索桥猫道架设变位钢架及其施工方法与流程

本发明属于悬索桥施工领域，具体地说，本发明涉及一种悬索桥猫道架设变位钢架及其施工方法。

背景技术：

1、在悬索桥上部结构施工中，猫道作为全桥上部结构施工的生命线，其安装难度大，存在时间长，是整个项目最重要的临时结构。采用三跨连续猫道结构时，需设置变位钢架用于收分猫道承重绳以顺利越塔，如何快速锚固变位承重绳对项目安全管理及进度控制起着重要作用。同时猫道作为柔性结构，其线型受猫道面网拼装下滑、加劲梁架设及主索鞍顶推影响不断变动，在塔顶变位钢架处的承重绳线型高差变化大，影响项目进度、造价、工效和施工安全质量控制。

2、目前的猫道承重绳的变位采用上下夹板式或u形卡锚固，承重绳变位时需要先由牵拉钢丝绳牵引承重绳至设计位置后，再用螺栓锚固承重绳。超大跨径悬索桥承重绳索力大，相应最大变位牵拉力达17t，在螺栓拧紧锚固期间牵拉钢丝绳长时间带力作业，牵拉钢丝绳回弹风险大，变位锚固耗时长，操作人员的安全也难以保证。

3、目前传统猫道架设工艺类型一种是采用三跨连续式猫道设计，此法在塔顶设置复杂钢结构或贝雷结构悬挑塔顶工作平台，工作平台上设置可调高度脚手架或钢支架，操作人员站位于钢支架和变位钢架上协同进行猫道面网拼装；猫道作为柔性结构其线型在猫道面网架设期间和加劲梁架设期间不断变化，因此需要操作人员不断调整脚手架或钢支架的高度，以确保操作人员所处位置满足上部结构施工需要，针对超大跨径悬索桥，塔顶工作平台法不仅需要在平台上搭设数十米高的脚手架或钢支架，还需要在猫道线型变化时降低支架高度，以避免空间冲突，此法不仅安全风险大而且频繁调整支架高度使得猫道施工不连续，影响施工工期。

4、另一种采用三跨分离式猫道设计，边跨和中跨独立存在，此法在塔顶设置额外锚固装置、工作平台和可调高度钢支架，猫道架设时操作人员站位于钢支架和猫道承重绳上协同进行猫道面网拼装，具有预埋构件多，锚固系统大、锚固结构复杂等难点，主塔高度高，安装锚固系统存在极大的安全风险，也延长了猫道架设工期，不利于成本的控制。

5、公开号为cn106758859a的发明专利，于2017年5月31日公开了名称为一种悬索桥猫道承重绳改移变位固定装置及方法，在桥梁边跨侧靠近主塔处及散索鞍处的索夹下方的猫道面网上各设置一根横梁，从猫道承重绳下方向上用u型螺栓将承重绳与横梁固定；将两根拉杆的下端分别与横梁的两端通过螺栓连接，两根拉杆的上端分别与上方索夹的两侧通过螺栓连接；然后拆除欲改移变位的猫道内侧3根承重绳上面的猫道面网层，再逐根松掉内侧的3根承重绳；最后将猫道内侧的3根承重绳分别与外侧的3根承重绳连接牢固，完成改移变位。该悬索桥猫道承重绳改移变位固定装置及方法无法解决上述的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种结构简单、缩短施工工期、降低施工难度、提高猫道施工的连续性和便捷性的悬索桥猫道架设变位钢架及其施工方法。

2、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、该悬索桥猫道架设变位钢架，所述变位钢架两端分别设有锚固座和限位板，所述锚固座和限位板贯穿有承重绳，所述变位钢架一端底部连接有挂篮。

4、所述变位钢架包括主横梁，所述锚固座设在变位钢架近塔端的主横梁两端，所述限位板设在变位钢架远塔端的主横梁上，所述限位板侧部设有槽口，所述限位块上连接有限位螺杆，所述限位螺杆压紧限位板，所述锚固座上设有锚固孔，所述承重绳穿过锚固孔和槽口。

5、所述锚固座与限位板一一对应设置，所述锚固座与限位板均关于主横梁中部对称设置；所述锚固孔在锚固座上等间距设置，所述限位板在主横梁上等间距设置，所述承载索的间距从锚固座到限位板逐渐减小。

6、所述槽口为u形，所述槽口内径大于承重绳直径；所述槽口设在限位板的靠近主横梁中部的一侧。

7、所述变位钢架端部设有扶手立柱，所述扶手立柱上贯穿有扶手绳和防护绳，所述扶手绳位于扶手立柱顶端，所述防护绳位于扶手绳下方。

8、所述挂篮呈水平设置，所述挂篮上设有连接立柱，所述主横梁之间连接有纵梁，所述纵梁端部和连接立柱顶端均设有连接法兰，所述挂篮侧部设有防护栏杆，所述挂篮底部和防护栏杆均为框架形结构。

9、所述纵梁之间设有斜向连接，所述斜向连接一端固定连接在纵梁中部，另一端固定连接在主横梁中部；所述纵梁端部之间设有横向连接，所述扶手立柱底端设有加强筋。

10、所述主横梁和横向连接中部均设有连接板，所述扶手立柱可拆卸连接在变位钢架上。

11、所述变位钢架底部连接有下拉装置，所述下拉装置包括钢丝绳。

12、该悬索桥猫道架设变位钢架的施工方法，利用上述的悬索桥猫道架设变位钢架来实现，包括以下步骤：

13、步骤一：架设猫道承重绳；

14、步骤二：拼装变位钢架并起吊；

15、步骤三：变位钢架近塔端锚固座与承重绳连接；

16、步骤四：变位钢架远塔端限位板完成承重绳变位及锚固；

17、步骤五：安装猫道横梁、猫道面网及横向通道；

18、步骤六：变位钢架安装下拉装置；

19、步骤七：依次完成猫道架设施工。

20、本发明的技术效果为：采用本发明的悬索桥猫道架设变位钢架及其施工方法，通过限位块实现对承重绳线型变位，实现承重绳线形与主缆线形的平行，实现了猫道面网拼装工作面的统一，设计挂篮使得猫道架设期间其上下两个工作面的相对高度不受猫道线型变化影响始终保持不变，克服了超大跨径悬索桥猫道架设期间结构变形大、架设距离远、架设周期长的难点，实现了猫道面网铺设的连续作业，操作人员也处于更安全的作业空间，进一步提高了猫道架设的工作效率。悬索桥猫道架设变位钢架及其施工方法完全取代了传统塔顶平台的作用，优化了塔顶空间结构，达到了安全高效生产和节约人力物力的双重目的。

21、变位钢架和挂篮整体结构简单，便于制作，成本低，适用性好，具有较强的实用性和应用前景。变位钢架配置挂篮后，其安装位置不再受塔顶平台限制，可独立安装在塔区任意部位，对于超大跨悬索桥的预偏量设计有着很好的适应性，可随主索鞍顶推及加劲梁架设时引起的猫道线型变化协同调整至任意空间位置。

22、限位块侧向开口的设计达到了承重绳变位及锚固的效果，在根本上杜绝了牵拉钢丝绳的长时间带力作业，无回弹风险，有效保证了作业人员的防护安全，可高效、安全的完成承重绳变位及锚固。

23、采用该悬索桥猫道架设变位钢架施工方式，相较传统施工方式，解决了工作面不可自适应猫道线型变化以及承重绳带力锚固的问题，同时克服了猫道作为柔性结构变形量大的特点，也实现了承重绳变位及锚固，降低了塔顶构筑物复杂度，精简了塔顶结构，大大提高了施工效率，减少了钢结构安装及使用量，缩短了上部结构施工周期，尽可能避免了高空悬拼作业，实现了安全、经济双优化。

24、综上，适应了特大跨径悬索桥的设计及结构特点，代替了目前悬索桥上部结构施工过程中的不合理、不适用的做法，在悬索桥上部结构施工作业中发挥了重大作用，适用于超大跨径悬索桥猫道承重绳快速变位，实现猫道面网高效拼装，大幅提高了猫道架设和上部结构施工作业效率，适用于主索鞍大预偏量设计的悬索桥，对以后类似施工条件的猫道架设和悬索桥上部结构施工具有广泛的适用性。