本發明涉及雙塔或雙柱墩的上橫梁、蓋梁結構施工技術領域，具體的說，是平衡力系高空橫梁托架施工方法。
背景技術：
目前索塔上橫梁施工廣泛采用落地支架，支架基礎位于主塔下橫梁上。如果上、下橫梁之間高差大于60m，落地支架施工上橫梁難以實現，宜采用塔側托架施工方案。托架生根在塔身內側，六榀三角桁架對稱布置，上橫梁自重和其他施工荷載通過在空中形成的托架剛構傳遞到塔柱上。如何控制塔柱的變形，決定了上橫梁施工的成敗，在托架拼裝過程中，通過內撐管平衡塔柱向內的分力，剛構拼裝完成后和橫撐共同形成塔柱內撐結構；在上橫梁模板、鋼筋、混凝土施工過程中，由托架剛構向塔身傳遞向外的分力通過體外預應力鋼絞線分級張拉平衡。
傳統托架采用鋼結構加強結構的穩定性，由于在溫度作用下產生不對稱的主塔變形、塔柱在斜拉索索力作用下產生向線路中心線方向的主塔變形、各施工荷載施工的情況下托架產生向線路外側推力引起的主塔變形的問題，上述3個作用力在試件和方向上不同，不能保證主塔的變形符合規范要求，還會因為主塔產生反作用力影響橫梁支架的安全穩定性。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供平衡力系高空橫梁托架施工方法，能夠有效的解決在施工荷載加載時，斜拉索索力和主塔溫度的不對稱性對主塔變形的影響；有效的避免高空作業，安全可靠，減少了材料和人力的使用，施工工期得到有效的縮短；能夠有效的節約施工成本。
本發明通過下述技術方案實現：平衡力系高空橫梁托架施工方法，適用于雙塔或雙墩柱的上橫梁、蓋梁等支撐結構施工，具體包括以下施工步驟：
步驟s1：橫梁托架加工、預埋件制作；所述橫梁托架包括主梁、通邊支點與主塔連接的斜撐、分配梁以及安裝在分配梁上的底模系統；所述底模系統包括上邊支點、下邊支點、斜撐、連接系、墊塊、分配梁、貝雷梁、變截面排架以及底模板；
步驟s2：施工平臺和提升吊架的安裝；
步驟s3：在施工平臺安裝完成后，托架吊裝及施工平衡力系；
步驟s31：在托架、對撐和祝他連接的節點處設置棱鏡觀測點；
步驟s32：用上橫梁臨時吊架先提升對頂支撐，提升就位后通過橫撐預埋件臨時固定；
步驟s33：鋼管連接處設置對頂千斤頂，所述每道橫撐設置千斤頂的數量為4臺；
步驟s34：采用千斤頂進行頂推；具體是指：在全天平均溫度時進行頂推，測量主塔變形，變形量控制在5mm以內，超過5mm時停止施工對頂力，采用鋼墊塊抄緊，千斤頂落頂；
步驟s35：安裝兩束鋼絞線的體外索，并施加初拉力，控制主塔變形；
步驟s36：靴形牛腿安裝：具體是指：利用塔吊進行靴形牛腿安裝，靴形牛腿利用螺紋鋼拉下塔身外側進行預緊；
步驟s37：提升托架；具體是指：利用吊架的平面滑動設施和動滑輪組，從對撐鋼管之間提升托架；
步驟s4：支架、底模系統安裝；
步驟s5：托架預壓；所述預壓的順序依次為：利用塔吊吊裝在支架的邊側和跨中的配重、支架及主塔變形觀測、調整體外索索力控制變形、縱梁和斜撐交點處吊索反拉、支架及主塔變形觀測、調整體外索索力控制變形、縱梁和斜撐交點處吊索反拉力增加、支架及主塔變形觀測、調整體外索索力控制變形、縱梁和斜撐交點處吊索反拉力再次增加、支架及主塔變形觀測、調整體外索索力控制變形、縱梁和斜撐交點處吊索反拉力增加、支架及主塔變形觀測、調整體外索索力控制變形、預壓施工總量的1.2倍、支架及主塔變形觀測、支架分級卸載、分級調整體外拉索力；
步驟s6：上橫梁混凝土澆筑。
本發明針對主墩雙塔柱在溫度作用下產生不對稱的主塔變形、塔柱在斜拉索索力作用下產生向線路中心線方向的主塔變形、各施工荷載施工的情況下托架產生向線路外側推力引起的主塔變形的問題，增加平衡力系結構，在不同的施工情況下施工不用的平衡力系，平衡施工過程中結構產生的不同方向的水平力，既能保證主塔的變形符合規范要求，又能有效的控制主塔變形對橫梁支架的影響。
本發明采用橫撐和體外索作為平衡力結構，托架支撐包括塔側預埋牛腿、托架和模板系統、施工平臺、臨時提升吊架等輔助系統配合施工；在主塔施工到相應位置線預埋托架、平衡裝置和臨時提升吊架的預埋件；利用爬模作為起吊點安裝提升吊架，在主塔平息和托架牛腿處設置觀測點；提升并安裝對撐鋼管和體外索，施工初始平衡力后安裝囑托家，施加此工況的平衡力系、恢復主塔設計變形；安裝縱梁和模板；分級預壓、分級調整體外索拉力，控制主塔變形，分析分級預壓加載重量、主塔變形和體外索變化關系；根據預壓數據結果，遭上橫梁混凝土澆筑過程中分級調整支架的平衡力系，控制魔塔變形，放置托架變形過大，確保上橫梁施工質量；在上橫梁施工前安裝斜拉索，通過施工對撐力和體外索拉力，控制主塔平面位置變形，為后續主梁施工提供條件。
進一步地，為了更好的實現本發明，所述步驟s1具體包括以下施工步驟：
步驟s11：平衡力系托架的設計及布置；在塔柱上設置橫撐；在橫撐吊裝完后，設置用于橫撐頂推作業的千斤頂；在橫撐的上方安裝對拉絞線；所述橫撐之間采用法蘭及內城管連接；
步驟s12：塔內側靴形牛腿制作；
步驟s13：橫梁托架加工；所述托架還包括立面連接桿，主梁、斜撐與臺面連接桿相互連接形成三角形。
進一步地，為了更好的實現本發明，所述步驟s2具體包括以下施工步驟：
步驟s21：在塔內預埋用于內撐定位和雙束鋼絞線的爬椎；
步驟s22：安裝平臺支架，所述平臺支架包括施工平臺、防護欄桿以及爬梯；
步驟s23：在主塔內側預埋上橫梁施工吊架的提升裝置和預埋件；具體是指：利用爬模下端吊架安裝上橫梁臨時吊架提升裝置，滑道安裝在添加上，通過提升裝置完成上橫梁施工托架和對撐裝置的安裝工作。
進一步地，為了更好的實現本發明，所述步驟s6具體是指：分層澆筑；澆筑完成后進行灑水養護，達到拆模強度后拆模。
進一步地，為了更好的實現本發明，所述在完成步驟s6后，還包括步驟s7：拆除對拉鋼絞線、橫撐以及施工平臺。
進一步地，為了更好的實現本發明，所述步驟s5做好以下質量控制措施：所述配重必須均衡設置，保證支點出嚴密接觸，做好各支點處空隙及變形檢查；所述預壓吊索采用的分配梁一體成型，防止變形過大，結構失穩；采用分級張拉預壓，控制分級張拉預壓的加載重量，在支架上設置觀測點，每級預壓后測量數據并與理論數據進行對比，當實際變形偏差超過5mm，停止繼續加載預壓，查明原因；每級預壓的加載間隔時間為4h。
進一步地，為了更好的實現本發明，所述在步驟s1-步驟s7的施工過程中做好安全措施與環境保護措施。
本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：
（1）本發明能夠有效的解決在施工荷載加載時，斜拉索索力和主塔溫度的不對稱性對主塔變形的影響；
（2）本發明制作、加工標準，勞動強度低，施工進度快；
（3）本發明利用橫撐和體外索的數次分級調整支撐力和體外索索力，精確控制主塔的變形；
（4）本發明有效的降低了施工成本、加快了施工進度。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
實施例1：
本實施例在上述實施例的基礎上做進一步優化，平衡力系高空橫梁托架施工方法，適用于雙塔或雙墩柱的上橫梁、蓋梁等支撐結構施工，具體包括以下施工步驟：
步驟s1：橫梁托架加工、預埋件制作。所述橫梁托架包括主梁、通邊支點與主塔連接的斜撐、分配梁以及安裝在分配梁上的底模系統。所述底模系統包括上邊支點、下邊支點、斜撐、連接系、墊塊、分配梁、貝雷梁、變截面排架以及底模板。
步驟s2：施工平臺和提升吊架的安裝。
步驟s3：在施工平臺安裝完成后，托架吊裝及施工平衡力系。
步驟s31：在托架、對撐和祝他連接的節點處設置棱鏡觀測點。
步驟s32：用上橫梁臨時吊架先提升對頂支撐，提升就位后通過橫撐預埋件臨時固定。
步驟s33：鋼管連接處設置對頂千斤頂，所述每道橫撐設置千斤頂的數量為4臺。
步驟s34：采用千斤頂進行頂推。具體是指：在全天平均溫度時進行頂推，測量主塔變形，變形量控制在5mm以內，超過5mm時停止施工對頂力，采用鋼墊塊抄緊，千斤頂落頂。
步驟s35：安裝兩束鋼絞線的體外索，并施加初拉力，控制主塔變形。
步驟s36：靴形牛腿安裝：具體是指：利用塔吊進行靴形牛腿安裝，
靴形牛腿利用螺紋鋼拉下塔身外側進行預緊。
步驟s37：提升托架。具體是指：利用吊架的平面滑動設施和動滑輪組，從對撐鋼管之間提升托架。
步驟s4：支架、底模系統安裝。
步驟s5：托架預壓。施工預壓采用論事錨固反拉吊索和局部配重連接預壓。分別在上橫梁托架上設上錨分配梁，在下橫梁用臨時固結的螺紋鋼作為下錨點，安裝下分配梁，通過上配梁和鋼絞線完成上橫梁90%的預壓重量。所述預壓的順序依次為：利用塔吊吊裝在支架的邊側和跨中的配重、支架及主塔變形觀測、調整體外索索力控制變形、縱梁和斜撐交點處吊索反拉、支架及主塔變形觀測、調整體外索索力控制變形、縱梁和斜撐交點處吊索反拉力增加、支架及主塔變形觀測、調整體外索索力控制變形、縱梁和斜撐交點處吊索反拉力再次增加、支架及主塔變形觀測、調整體外索索力控制變形、縱梁和斜撐交點處吊索反拉力增加、支架及主塔變形觀測、調整體外索索力控制變形、預壓施工總量的1.2倍、支架及主塔變形觀測、支架分級卸載、分級調整體外拉索力。
預壓測量垂直位移和水平位置，監控主塔上橫梁支架預壓過程中的穩定性，并控制主塔變形和托架變形，根據預壓分級重量和施加體外拉索索力，控制上橫梁腳趾過程中的平衡力系數值。
步驟s6：上橫梁混凝土澆筑。
本發明采用橫撐和體外索作為平衡力結構，托架支撐包括塔側預埋牛腿、托架和模板系統、施工平臺、臨時提升吊架等輔助系統配合施工。在主塔施工到相應位置線預埋托架、平衡裝置和臨時提升吊架的預埋件。利用爬模作為起吊點安裝提升吊架，在主塔平息和托架牛腿處設置觀測點。提升并安裝對撐鋼管和體外索，施工初始平衡力后安裝囑托家，施加此工況的平衡力系、恢復主塔設計變形。安裝縱梁和模板。分級預壓、分級調整體外索拉力，控制主塔變形，分析分級預壓加載重量、主塔變形和體外索變化關系。根據預壓數據結果，遭上橫梁混凝土澆筑過程中分級調整支架的平衡力系，控制魔塔變形，放置托架變形過大，確保上橫梁施工質量。在上橫梁施工前安裝斜拉索，通過施工對撐力和體外索拉力，控制主塔平面位置變形，為后續主梁施工提供條件。
需要說明的是，通過上述改進，進行橫梁托架加工時，做好質量控制，具體包括以下幾個方面：
a、對到場的材料進行詳細檢查，并進行力學試驗檢查。
b、對撐鋼管連接要對正、頂緊，夾在牢固的夾具內進行施焊，焊接質量要求鋼管端頭間的間隙不大于2mm，斷面上的錯位不大于2mm，使用時，對尺寸進行丈量。
c、焊接時，均采用hf=10mm角焊。
d、牛腿和主塔的混凝土接觸面平整度擴至在2mm以內，預留孔采用機械鉆孔，預留孔尺寸比桿件大2mm且允許偏差在1mm。
安裝順序依次為：對稱和體外索同步安裝、托架安裝、調整平衡力系、縱梁和模板安裝、調整平衡力系的程序。
本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。
實施例2：
本實施例在上述實施例的基礎上做進一步優化，所述步驟s1具體包括以下施工步驟：
步驟s11：平衡力系托架的設計及布置。在塔柱上設置橫撐。在橫撐吊裝完后，設置用于橫撐頂推作業的千斤頂。在橫撐的上方安裝對拉絞線。所述橫撐之間采用法蘭及內城管連接。
步驟s12：塔內側靴形牛腿制作。
步驟s13：橫梁托架加工。所述托架還包括立面連接桿，主梁、斜撐與臺面連接桿相互連接形成三角形。
本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。
實施例3：
本實施例在上述實施例的基礎上做進一步優化，所述步驟s2具體包括以下施工步驟：
步驟s21：在塔內預埋用于內撐定位和雙束鋼絞線的爬椎。
步驟s22：安裝平臺支架，所述平臺支架包括施工平臺、防護欄桿以及爬梯。
步驟s23：在主塔內側預埋上橫梁施工吊架的提升裝置和預埋件。具體是指：利用爬模下端吊架安裝上橫梁臨時吊架提升裝置，滑道安裝在添加上，通過提升裝置完成上橫梁施工托架和對撐裝置的安裝工作。
需要說明的是，通過上述改進，
本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。
實施例4：
本實施例在上述實施例的基礎上做進一步優化，所述步驟s6具體是指：分層澆筑。澆筑完成后進行灑水養護，達到拆模強度后拆模。
需要說明的是，通過上述改進，平衡力系托架和主塔在澆筑混凝土過程中存在變形，混凝土入模采用泵送軟管。混凝土初凝時間控制在整個澆筑完成以后，保證混凝土的整體澆筑質量。
每層澆筑厚度均勻、對稱澆筑到分級預壓假的重量后，對體外索張拉，控制主塔的變形。
每級澆筑重量后，觀測主塔變形，體外索張拉后觀測主塔變形，以祝他變形控制為主，預壓數據為輔，溫度影響要疊加考慮。
本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。
實施例5：
本實施例在上述實施例的基礎上做進一步優化，所述在完成步驟s6后，還包括步驟s7：拆除對拉鋼絞線、橫撐以及施工平臺。
需要說明的是，通過上述改進，在混凝土強度符合要求時，拆除對拉鋼絞線、橫撐以及施工平臺。
本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。
實施例6：
本實施例在上述實施例的基礎上做進一步優化，所述步驟s5做好以下質量控制措施：所述配重必須均衡設置，保證支點出嚴密接觸，做好各支點處空隙及變形檢查。所述預壓吊索采用的分配梁一體成型，防止變形過大，結構失穩。采用分級張拉預壓，控制分級張拉預壓的加載重量，在支架上設置觀測點，每級預壓后測量數據并與理論數據進行對比，當實際變形偏差超過5mm，停止繼續加載預壓，查明原因。每級預壓的加載間隔時間為4h。
需要說明的是，通過上述改進，所述配重必須均衡設置，保證支點出嚴密接觸，做好各支點處空隙及變形檢查。有效的防止反吊預壓由于支點處不接觸，使得結構變形產生偏載力系。
分級加載預壓，調整體外索拉力，主塔變形為主控因素，主塔變形控制在±5mm以內，測量是要檢查溫度變形，溫度變形值不考慮在體外索的索力調整中。
所述預壓吊索采用的分配梁一體成型，防止變形過大，結構失穩。
采用分級張拉預壓，控制分級張拉預壓的加載重量，在支架上設置觀測點，每級預壓后測量數據并與理論數據進行對比，當實際變形偏差超過5mm，停止繼續加載預壓，查明原因。每級預壓的加載間隔時間為4h。
本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。
實施例7：
本實施例在上述實施例的基礎上做進一步優化，所述在施工過程中做好安全措施與環境保護措施。
本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。
實施例8：
本實施例在上述實施例的基礎上做進一步優化，平衡力系高空橫梁托架施工方法，適用于雙塔或雙墩柱的上橫梁、蓋梁等支撐結構施工，具體包括以下施工步驟：
步驟s1：橫梁托架加工、預埋件制作。所述橫梁托架包括主梁、通邊支點與主塔連接的斜撐、分配梁以及安裝在分配梁上的底模系統。所述底模系統包括上邊支點、下邊支點、斜撐、連接系、墊塊、分配梁、貝雷梁、變截面排架以及底模板。
步驟s11：平衡力系托架的設計及布置。在塔柱上設置橫撐。在橫撐吊裝完后，設置用于橫撐頂推作業的千斤頂。在橫撐的上方安裝對拉絞線。所述橫撐之間采用法蘭及內城管連接。
步驟s12：塔內側靴形牛腿制作。
步驟s13：橫梁托架加工。所述托架還包括立面連接桿，主梁、斜撐與臺面連接桿相互連接形成三角形。
步驟s2：施工平臺和提升吊架的安裝。
步驟s21：在塔內預埋用于內撐定位和雙束鋼絞線的爬椎。
步驟s22：安裝平臺支架，所述平臺支架包括施工平臺、防護欄桿以及爬梯。
步驟s23：在主塔內側預埋上橫梁施工吊架的提升裝置和預埋件。具體是指：利用爬模下端吊架安裝上橫梁臨時吊架提升裝置，滑道安裝在添加上，通過提升裝置完成上橫梁施工托架和對撐裝置的安裝工作。
所述起吊的原材料要經過計算和力學性能試驗合格后才能使用。
步驟s3：在施工平臺安裝完成后，托架吊裝及施工平衡力系。
步驟s31：在托架、對撐和祝他連接的節點處設置棱鏡觀測點。
步驟s32：用上橫梁臨時吊架先提升對頂支撐，提升就位后通過橫撐預埋件臨時固定。
步驟s33：鋼管連接處設置對頂千斤頂，所述每道橫撐設置千斤頂的數量為4臺。
步驟s34：采用千斤頂進行頂推。具體是指：在全天平均溫度時進行頂推，測量主塔變形，變形量控制在5mm以內，超過5mm時停止施工對頂力，采用鋼墊塊抄緊，千斤頂落頂。
步驟s35：安裝兩束鋼絞線的體外索，并施加初拉力，控制主塔變形。
步驟s36：靴形牛腿安裝：具體是指：利用塔吊進行靴形牛腿安裝，靴形牛腿利用螺紋鋼拉下塔身外側進行預緊。
步驟s37：提升托架。具體是指：利用吊架的平面滑動設施和動滑輪組，從對撐鋼管之間提升托架。
步驟s4：支架、底模系統安裝。
步驟s5：托架預壓。所述預壓的順序依次為：利用塔吊吊裝在支架的邊側和跨中的配重、支架及主塔變形觀測、調整體外索索力控制變形、縱梁和斜撐交點處吊索反拉、支架及主塔變形觀測、調整體外索索力控制變形、縱梁和斜撐交點處吊索反拉力增加、支架及主塔變形觀測、調整體外索索力控制變形、縱梁和斜撐交點處吊索反拉力再次增加、支架及主塔變形觀測、調整體外索索力控制變形、縱梁和斜撐交點處吊索反拉力增加、支架及主塔變形觀測、調整體外索索力控制變形、預壓施工總量的1.2倍、支架及主塔變形觀測、支架分級卸載、分級調整體外拉索力。
所述支架及主塔變形觀測、調整體外索索力控制變形以及縱梁和斜撐交點處吊索反拉在預壓過程中分多次進行。
所述配重必須均衡設置，保證支點出嚴密接觸，做好各支點處空隙及變形檢查。所述預壓吊索采用的分配梁一體成型，防止變形過大，結構失穩。采用分級張拉預壓，控制分級張拉預壓的加載重量，在支架上設置觀測點，每級預壓后測量數據并與理論數據進行對比，當實際變形偏差超過5mm，停止繼續加載預壓，查明原因。每級預壓的加載間隔時間為4h。
當單件配重重量在100kn以上且采用非常規起重、方法時，須編制專項施工技術方案，組織莊家對單獨編制的專項方案進行論證。
步驟s6：上橫梁混凝土澆筑。上橫梁混凝土采用分層澆筑。澆筑完成后進行灑水養護，達到拆模強度后拆模。
步驟s7：拆除對拉鋼絞線、橫撐以及施工平臺。
在整個施工過程中，做好安全措施與環境保護措施。
本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明做任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發明的保護范圍。