中铁大桥局集团第五工程有限公司 江西九江 332001
摘要:澜沧江特大桥主跨为342m上承式劲性骨架钢筋混凝土提篮拱桥,受气候、地质、施工场地的综合影响,钢管拱肋劲性骨架采用二次竖向转体施工。全桥共布设24道钢绞线束用于提升和下放钢管拱,因现场地形限制,本桥所使用钢绞线最长束达750m,施工难度巨大。本文结合澜沧江特大桥竖转施工实践,总结了超长钢绞线束安装的各项施工技术。
关键词:竖转 钢绞线 扣索 拉索 安装 施工技术
1 工程概况
澜沧江特大桥为新建铁路大瑞线大保段跨越澜沧江的一座特大桥,大桥全长528.1m,主跨为上承式劲性骨架钢筋混凝土拱桥(劲性骨架为钢管拱,其内填外包混凝土形成混凝土拱桥),计算跨径342m。
钢管拱肋施工采用工厂制造预拼散件进场,现场缆索吊机机支架上散拼,拱脚及拱肋1/4处分别设置底铰和中间转铰,利用两岸设置的锚碇,通过计算机控制整体提升、下放技术进行二次竖转,中间转铰、跨中及拱脚合龙的施工方案。
2 扣拉索组成情况
竖转扣拉索采用高强度低松弛预应力钢绞线,公称直径为15.2mm,强度级别为1860MPa,破断拉力为260.4KN,每m重量1.101kg。两岸拱肋各自设置两道扣索、一道拉索,每道扣、拉索有4束,即每根拱肋弦管上布设一束,每束扣、拉索均由31根钢绞线组成。根据桥型及现场实际情况,大理岸两组扣索长度分别为420m、480m,保山岸两组扣索长度分别为250m、320m,两岸拉索长度分别为750m和650m。每组扣拉索钢绞线具体情况如下表:
3 总体施工方案
因两岸扣索安装相对拉索简单,故本文只描述拉索安装施工技术。由于拉索钢绞线需要进行过江施工且过江距离较远(约700m),为保证安全,需要通过设置过江通道实现拉索钢绞线的安装。利用缆索吊机机设置过江通道,在放索盘中用卷扬机牵出钢绞线。
3.1过江通道采用2根直径为32mm钢丝绳平行设置(水平间距60cm),过江通道纵向与移位后的5t缆索吊机机主索一致,通过垂度调整使通道钢丝绳通过大理岸拉点附近下方,以便于过江钢绞线的牵拉及进入拱肋拉点锚箱锚固。
3.2大理岸通道钢丝绳的锚固,通过在80t缆索吊机塔架底部设置转向滑轮后,锚固在80t缆索吊机主索的后锚上,保山岸通道钢丝绳锚固于锚碇钢锚梁上。
3.3在过江钢丝绳上每隔10m安装固定的w形疏导槽,每个疏导槽内同时过2根钢绞线。
3.4拉索钢绞线放索盘放置于大理岸便道上,在0#台附近设置两个转向滑轮,钢绞线端头人工牵拉至0#台,通过转向滑轮后,固定在5t缆索吊机吊具上,由5t缆索吊机牵引通过“w”形疏导槽拖拉至保山岸M4锚碇前方。
3.5钢绞线在出放索盘到0#台前设置50m刻度线,钢绞线在出盘过程中准确量测拉索钢绞线长度,在设计长度(单根钢绞线长度为750m)位置作标记,待标记位置到达拉点锚箱附近时将钢绞线截断,端头用P锚锚固于拉索锚箱内固定。
3.6在M4锚碇处布设1台2t卷扬机,把5t缆索吊机牵引过来的钢绞线按锚固顺序逐根拖拉进连续千斤顶锚固,钢绞线通过连续千斤顶后沿山体顺放,为防止钢绞线相互交叉,每束钢绞线(31根)每隔5m用铁丝绑扎箍住。钢绞线通过2t卷扬机预紧,牵拉钢绞线使其跳出“w”形疏导槽,脱离通道,此时钢绞线垂放端头位于保山岸拱脚上方附近。
3.7按同样的方法把剩余拉索钢绞线过江,拉索共31×4=124根。
3.8所有拉索过江完成后,拆除过江通道钢丝绳。
4 扣拉索安装技术要点
4.1 过江通道安装
过江通道采用2根直径32mm钢丝绳充当承重索平行设置,水平间距60cm。在过江钢丝绳上每隔10m安装固定的“W”形疏导槽,将疏导槽全部套入位置约束钢丝绳内,每隔10m用紧顶螺栓固定牢靠,计算好数量,整体一次性串完,利用80t缆索吊机同时牵引2根卷扬机中的钢丝绳,直至牵引至保山岸锚碇的预埋件上锚固,利用15t卷扬机调整钢丝绳垂度,过江通道纵向与移位后的5t缆索吊机机主索一致,通过垂度调整使通道钢丝绳通过大理岸拉点锚箱附近下方,以便于过江钢绞线的牵拉及进拉点锚箱锚固。每次在疏导槽内同时牵引2根钢绞线。
4.2 拉索牵引安装
利用两台5t卷扬机,盘入800m直径11.5mm的钢丝绳,用作钢绞线牵引循环绳,人工将钢绞线从放索盘中拽拉出10m,将钢绞线与循环钢丝绳临时连接,通过收放卷扬机使钢绞线从放索盘中放出,量测实际钢绞线长度并做好标记。利用保山岸横洞及部分正洞进口存放钢绞线,用同样的方法将钢绞线牵引至保山岸过索通道上方,将钢绞线头与5t缆索吊机临时连接,牵引5t缆索吊机至大理岸千斤顶位置,通过工作夹片锚固在连续千斤顶中。钢绞线尾端锚固在拉点锚箱。
4.3 拉索锚固
4.3.1牵引过程锚固
牵引过程中采用钢绞线连接器锚固。扣拉索下料完成后利用卷扬机牵引至过江循环通道处,通过钢绞线连接器将拉索与循环索锚固,启动过江通道循环索,牵引拉索至拱肋锚箱处锚固。
4.3.2拉索与锚箱锚固
拉索采用P锚与锚箱锚固。拉索与拱肋采用锚箱连接,单个锚箱设置36个钢绞线安装孔,锚箱与拱肋焊接连接,拉索与锚箱采用P锚锚固,锚箱设置两个销轴,保证锚箱及拉索在拱肋转体过程可以多向活动。
4.4 扣拉索抗风装置安装
竖转过程扣拉索作用时间长达3个月,桥址处最大风力达26m/s,必须设置防风振装置,保证钢绞线无损伤。防风振装置采用麻绳编缠加紧方式,间距约20m一道。
4.5 拉索索力调整
待一组拉索安装完成后,利用布置在连续千斤顶后端的卷扬机和导链对每根钢绞线进行粗调,利用全站仪对单束拉索进行垂度进行测量并调整;竖转过程中再利用连续千斤顶上下锚锚固时间差对整索钢绞线进行索力微调,保证每根钢绞线都均匀受力。
5 扣拉索安装质量控制
5.1 拉索材料及过程控制
严格控制钢绞线下料长度,通过重量计算控制钢绞线按现场拉索长度匹配定制出厂,减少下料过程中的钢绞线损耗;钢绞线定制成非常规的右捻型式,现场拉索采用左右捻对称布置,保证单根拉索提升下放过程无内力;对整索钢绞线进行编号,在拉索安装过程按编号控制,保证锚箱处与千斤顶处编号一一对应,防止钢绞线错乱交叉。
5.2钢绞线防腐及梳理控制
在现场搭设支架,钢绞线下料及安装完成后全部放置于支架上,安装完成后覆盖,保证钢绞线在进入连续千斤顶前无夹泥和锈蚀,确保连续千斤顶工具夹具的锚固和拉索下放的平顺性。
5.3钢绞线锚固力控制
本桥扣拉索钢绞线受力时间长,本桥对原材及P锚拉力均进行委外检验。
P锚施工过程控制,拉索尾端P锚采用校准后的挤压机挤压,挤压过程控制P锚挤压压力不小于28Mpa,控制挤压套成品直径不大于30.65mm。
6 结束语
采用二次竖向转体施工方案新颖独特,很适合在钢管拱肋没有场地拼装的条件下施工。澜沧江特大桥于2016年11月15日完成钢管拱二次竖转合拢,合拢精度满足设计要求。本文结合澜沧江特大桥钢管拱肋二次竖转施工实践,总结了拉索安装施工过程中超长钢绞线安装的各项施工技术,可作为同类桥梁施工参考。
参考文献:
[1]《公路桥涵施工技术规范》(JTG/F50-2011)
[2]《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415-2003)
[3]《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-2014)
[4]《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》(JGJ85-2010)
[5]《桥梁成品预应力钢绞线束》(JT/T861-2013)
论文作者:罗英
论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期
论文发表时间:2017/3/20
标签:钢绞线论文; 锚固论文; 拉索论文; 缆索论文; 钢丝绳论文; 过江论文; 保山论文; 《基层建设》2016年第34期论文;