摘要:部分斜拉桥有梁桥和一般斜拉桥的特点,近年来部分斜拉桥在国内发展非常快。本文阐述了矮塔斜拉桥斜拉索的主要施工技术要点,并提出了质量控制措施。
关键词:矮塔;斜拉桥;斜拉索;施工
一、施工技术
(1)配料
1、配料长度
在不受拉力条件下,配料长度按如下公式进行计算:
P=P0+2P1+2L1+P2+P3+5cm
式中:P0:两锚板之间配料长度;L1:锚具中配料长度;P1:施工的工作长度;P2:套管等自重影响导致的下垂长度;P3:考虑现场作业误差长度。
2、配料成型
根据已计算好的配料长度,在施工现场进行下料,可采用喷漆根据配料长度在施工场地喷出起点线和终点线位置。然后将单根钢绞线拉到喷漆区域,在起点线和终点线位置逐根切断。
3、削皮
环氧钢绞线配料成型完毕,须现场削除PE 保护皮套,根据设计要求长度进行施工。
4、牵引头制作
为了钢绞线穿线方便,需要先制作钢绞线的牵引头。首先将成型的钢绞线两端长度15cm 进行分离,去除7 根钢丝中的外围6 根,剩余中间一根丝。最后对中间这根钢丝进行加工,
制作成环状,便于穿线时的施工。
(2)斜拉索锚固装置的安装
1、主塔索鞍的安装
当前,矮塔斜拉桥拉索的锚固方式一般分为两种,即鞍座式和锚箱式,而鞍座式锚固方式又分为了双套管式和分丝管式两种。三种锚固形式各有优缺点,经过综合考虑,本工程斜拉索索塔的锚固方式采用了分丝管式,分丝管是由多组钢管组焊接而成,预埋在索塔之中钢绞线通过分丝管贯通索塔,在塔外侧进行锚固;塔端设置抗滑锚筒,锚筒内灌注环氧砂浆,用于锚固斜拉索在主塔进行施工的过程中,索鞍钢管就要预埋在相应位置。为防止斜拉索作用下钢管产生相对滑移,索鞍钢管的安装定位要准确无误。根据设计要求对索鞍安装进行专项设计,确保索鞍定位误差不应超过1cm,角度误差不得大于5″;在混凝土浇筑前还要对其进行复合,确定无误后方能浇筑混凝土。同时,对于索鞍两侧的塔端锚垫板进行安装。
2、主梁锚固装置的安装
在相应的梁段进行绑扎钢筋阶段时,对斜拉索的主梁上锚固装置进行安装,桥所用锚具为和斜拉索配套的可换索式250 型15-31 群锚体系;斜拉索锚固在主梁顶板下的横隔梁上,主梁的锚固装置包括了锚板、锚垫板、密封装置和预埋筒,在钢筋绑扎过程中,相应的把以上锚固装置依次安装定位,确保安装定位准确无误。
(3)护管的安装
在HDPE 外管就位之前,首先要确保管的长度、截面尺寸符合设计要求,经检查无误后方可进行安装固定。HDPE 外管的的安装主要是靠穿线索配合管夹进行牵引,当HDPE 外管被牵引到主塔的预埋分丝管下方时,采用千斤顶进行顶压固定,当HDPE 外管位置精确定位时,用施工的牵引索进行固定。
(4)斜拉索的张拉
1、挂索
斜拉索的挂设是矮塔斜拉桥拉索施工过程中的关键环节,作为整个施工过程的重点,施工人员要保持谨慎态度,通常情况下,斜拉索挂索之前需要对索力及平锚杯牵引力进行计算,以此来确定软牵引力钢绞线束数量及长度,本工程斜拉索两端锚具均为冷铸锚,塔端为张拉端,在塔端及梁端安装锚杯,缓解牵引力过大、牵引距离过长等问题,具体可以通过以下途径进行安装:,提高塔吊钢丝绳高度,使塔端锚杯与主塔索导管平行,并由相关人员通过调整塔内卷扬机使其穿过索导管,而后进行固定处理,完成锚杯安装。由于挂设环节是整个斜拉索安装的关键部分,在具体安装过程中,技术人员要加大监督和指导的力度,及时发现问题,并进行适当调整,确保挂设环节有序进行,为后续施工打好基础。该大桥的每根斜拉索由34 根钢绞线组成,如图 所示,在相应锚具上有34 个锚孔,分为7 排分布,其中第1 排,第4 排和第7 排分别有一根备有钢绞线。在挂索时,按锚孔分布顺序由第1 排依次穿索,上下游两排索要对称进行,避免出现穿错锚孔的情况出现,如果出现要及时调整,以免影响后期工作。
2、单根张拉
为了避免斜拉索中的钢绞线会在张拉过程中出现绞索的问题,需要在每根钢绞线完成挂索之后马上进行单根张拉。该大桥的斜拉索张拉时采用两端张拉方式进行,张拉端均设在主梁的锚固端。进行单根张拉之前,根据整束斜拉索的设计张拉力对每根钢绞线的张拉力进行计算,换算成相应的油表读数。斜拉索单根张拉所用千斤顶型号为YDCS160-150,单根张拉时每根钢绞线的张拉力控制在设计张拉力的90%左右,然后通过整体张拉使斜拉索到达设计值。在单根张拉过程中,采用应力传感器的测力装置来实现对索力的控制。由于前几个张拉力受拉索垂度和护管的影响较大,张拉时在第二排的第二根安装穿心式压力传感器,并张拉到设计张拉力,读取传感器显示值。以后每根斜拉索的张拉值根据传感器数值进行控制,为了更好地控制索力,使每根钢绞线张拉力均匀,在张拉千斤顶的后端同样安装压力传感器,读取每次张拉的传感器数值,同时量取每根钢绞线张拉时的伸长量,供索力控制参考。完成全部七排拉索的张拉后,要对前几根钢绞线补拉到位,取下传感器;对于备用索进行放张处理。
3、整体张拉
在单根张拉完成以后,选取整束斜拉索中的几根钢绞线进行抽拉检验,确定每束斜拉索中的钢绞线张拉力均匀后,进行斜拉索的整体张拉。桥斜拉索整体张拉采用YDCS5500型千斤顶。张拉所用千斤顶必须有相配套的张拉连接套、张拉杆和张拉撑脚,按事先安排下的相应位置把四个千斤顶安装到位,确保安装误差不大于5mm。整体张拉时,由施工监控单位依据设计张拉力计算后提供给施工单位张拉油表值。在张拉过程中采用分级张拉的方式,根据整体张拉时的初动数值,确定张拉级数;两端在张拉过程中做到一致性,确保每级张拉数值到位。在每级张拉到位后,由监控单位通过索力动测仪测试每级后拉索的索力值。最终完成斜拉索张拉工作。
(5)防松设备的固定
防松设备固定以前,应先切除钢绞线的牵引头等配料时的多余长度。防松设备的固定要牢靠,确保夹片牢固。
(6)整束的补充张拉
选取500T 千斤顶进行整束的补拉。
整体张拉施工要点:
①整体张拉设备分为千斤顶、张拉杆、连接套、张拉螺母和撑脚。
②整体张拉整套设备时,重量偏大,操作时选用手拉葫芦现场进行就位。就位时要确保整套设备的位置准确牢固。
拉索控制应力的要求:
① 张拉的索力要符合设计要求和规范要求的偏差范围。
②采用分级张拉时,索力的测定要采用张拉油表和传感器两者同时测量对比确定,保证索力测定准确。
③施工过程要两端同步张拉,左右要对称张拉。
(7)附属件的安装
张拉完后以后安装相应的配套附件、减振器和抗滑锚。减振器放到梁
体的钢管内,让钢管和减振器固定牢靠,从而制约钢绞线的振动。抗滑锚采用千斤顶压入锲槽。
(8)保护罩安装
为了保护锚具,便于后期桥梁的拉索更换,锚具采用保护罩进行防护,在保护罩里面充灌防止钢绞线生锈的油脂。通过本文对矮塔斜拉桥的拉索现场施工技术的阐述,不难发现矮塔斜拉桥施工中最关键的技术就是斜拉索的施工。斜拉索施工步骤较多,施工控制的细节较多,熟练掌握并操作好拉索的施工技术就能控制好整个矮塔斜拉桥施工中最关键的技术。
二、质量控制
为了保证斜拉索的施工质量,我们采用“ 等值张拉、先单根后整体” 的施工方法。
(1)先张拉一根钢绞线,然后安装锚下传感器,其余钢绞线的张拉值等于第一根钢绞线上传感器显示的索力值,这样就避免了钢绞线的离散误差。
(2)索力测试采用频谱仪和千斤顶油压表读数双控的原则。
总结语
矮塔斜拉桥斜拉索施工方法采用分丝管及抗滑锚工艺,使各单根索布置整齐,受力均匀。施工中采用单根等值张拉,然后整体张拉到位,很好的控制了各索间的离散性,达到了设计要求。采用本工法施工,投入的设备、人员较少,工序简单,劳动强度低;占用场地小,在已经做好的桥面上即可下料、剥皮等;张拉工艺先进,采用高科技仪器监测索力,能保证索力在允许的误差内;斜拉索安装速度较快,一对斜拉索挂索、张拉只需要约10 小时就可完成。与其它同类型桥梁斜拉索施工相比,采用本工法可提高经济效益。矮塔斜拉桥作为一种新颖的桥型,具有广阔的发展空间。
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论文作者:蓝志敏
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/22
标签:拉索论文; 斜拉桥论文; 锚固论文; 钢绞线论文; 千斤顶论文; 长度论文; 拉力论文; 《基层建设》2017年4期论文;