柳州欧维姆工程有限公司 广西 柳州 545006
摘要:斜拉桥结构轻巧,跨越能力大,美观大气,虽然我国已经建成了大量斜拉桥,但在一些关键技术难题上仍然需要进一步进行全面、细致的研究,比如研究超大跨斜拉桥的结构体系及其力学性能、将轻质、高强、耐腐蚀性高性能材料应用于斜拉桥、提高斜拉桥抗灾性能,加强斜拉桥施工过程中的措施研究等。
关键词:斜拉桥;设计;注意问题
1工程概况
益阳大桥主桥为(125+280+125)m预应力混凝土双塔双索面半漂浮体系斜拉桥,边中跨之比为0.4464。桥梁全宽30.0m,两侧锚索区各1.5m。主桥双塔均布置17对索,全桥拉索共136根。斜拉索采用7丝φs15.2环氧涂层高强钢绞线,其标准抗拉强度1860Mpa。本桥采用4种规格的斜拉索,即55、61、73、79束,斜拉索两端皆采用张拉端锚具。
2 工程特点及注意问题
①主桥主梁采用前支点挂篮施工,工序众多,协调难度大;
②挂篮定位精度要求高,转换装置锚固点定位要求精度高;
③在节段梁混凝土浇筑前,挂篮上斜拉索钢绞线张拉力较小,在此情况下,需要对拉索钢绞线夹片进行顶压处理,以保证在低应力状态下斜拉索的锚固性能;
④随着斜拉索索力增加,挂篮受不断增大的索力水平分力影响会有向后滑移的趋势,挂篮止推装置的设计和安装预紧非常重要。
3斜拉桥施工技术
3.1施工准备
3.1.1现场前期准备
正式挂索前一个月,前期准备人员进场,前期准备工作主要包括:工作所必需的施工平台检查;观察总体施工进度情况,调整我方工作计划;观察与我方工作相关的结构施工情况;与甲方联系临时设施准备情况。临时设施包括:职工及工人宿舍、办公室、仓库、厨卫、水电设施。下料场地:鉴于现场条件,斜拉索钢绞线下料边挂索边进行。根据总包单位提供的各工作点水电接口,铺设水电线路,考虑生产用电线路负荷,生活用电负荷,日用水量,考虑排水、安全保护等措施。
3.1.2材料准备
锚具类:按设计与施工单位定出的锚具类型、标准、要求,安排定货生产,考虑加工周期及用货计划; PE镀锌钢绞线:甲方定货后,按使用计划运至现场;HDPE圆管、防护油脂:属锚具类供货内容,考虑损耗量,统一采购;其他施工消耗材料,在现场购买。
3.2挂索准备
挂索时,直接将成盘的钢绞线按挂索具体要求从盘上抽出牵引,挂索时,按两根一起抽出,必须要一套放线机构,根据盘的形式考虑平放或者竖放。
起重设备安装。选择起重设备时,需考虑单根张拉初拉力,循环挂索时钢绞线重量,起重设备安装时,卷扬机安放位置合理,吊点、导向点布设合理,既适合施工要求,又安全可靠,尽可能减少二次移动。
循环牵引动力系统安装。在上下预埋管口临时焊接导向,将牵引钢丝绳依次穿过上端导向、HDPE外护管、下端导向、卷扬机,形成循环牵引动力系统。
3.3上、下端锚具安装
上、下端锚具安装前必须做好以下工作:①将锚具内壁进行清理,清理后重新组装。②检查锚孔、密封板孔位是否对齐,孔位不得有错位现象,最好用钢绞线试穿。③检查锚孔是否干净,用纱头将锚孔内杂物(如机加工碎屑)擦洗干净以防影响锚固质量。在安装、运输过程中要保持锚孔锥面清洁无污染。④经检查孔位一一对应后,把密封板与延长筒,延长筒与支承筒点焊固定,以防施工过程中松动错位,而留下施工隐患。⑤张拉端锚固位置调整,要求有效可调长度全落在螺母底面下。⑥安装前,先清理锚垫板、预埋管内杂物,下端注意清理排水槽。⑦如有未被使用的锚孔,应作相应封堵,以防注浆时泄露。
3.4张拉端锚具安装
张拉端锚固点设在塔内锚垫板顶面,锚具安装前先在锚垫板上焊三个对中垫块(单根张拉后敲掉),然后用塔吊将锚具组装件吊到相应锚固点处直接放入即可,并用手拉葫芦调整到位。安装时注意灌浆孔位于低点,防止支承筒螺牙碰伤。
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3.5固定端锚具安装
前支点挂篮前移到位后,即开始在挂篮上安装固定端锚具及下端预埋管;考虑到梁端预埋管长达5米,而挂篮上转换装置处又无位置穿牵引索,因此需让甲方在安装预埋管时将管抬高放置,固定端锚具直接吊装至设定位置,用支架托住;预埋管下端锚垫板高过锚具80厘米,以利于穿索,预埋管也用托架支承稳固。
3.6锚具安装技术要求
①张拉端和固定端锚孔按每排孔水平排列,两端锚孔相互对应,不得有错位现象;②锚具中心线与锚垫板中心线保持一致,两者偏差不得超过5mm。
3.7张拉支座安装
为了单根张拉需要,挂索张拉前,先安装张拉顶压支座,该支座底环有内螺牙与锚板联接,调整张拉支座顶板孔位与锚孔对应后,用螺栓将顶板与支座连接稳固。
3.8索力转换装置安装
当前置点挂篮移动到设计位置后即可安装转换装置及锚具组件。将拉索锚具组装好后按上述固定端锚具安装要求安装,保证锚具对中。利用钢底模和挂篮固定梁下锚具,再将张拉架底板和可换连接套安装到拉索锚具的锚板上。根据设计的角度及已安装好的锚具对中轴线,安装圆弧形垫板;安装张拉杆,通过用圆弧形垫板下底面的锁紧螺母及上顶面的扁螺母将张拉杆临时固定。千斤顶反力架与滑槽板固定,在反力架上安装千斤顶,通过螺栓与反力架联接成一体。在穿过千斤顶的张拉杆前端连接张拉架的另一块底板,并安装张拉架的四根连接杆使张拉架前后底板以及连接杆形成一个整体。利用葫芦等工具将锚具、张拉杆、张拉架等吊挂固定。调整拉索锚具的紧固螺母与锚垫板的距离,旋紧锁紧螺母。在安装过程中,必须保证整个转换装置的对中符合设计要求的斜拉索设计角度,同时保证转换装置传力的可靠性及安全性。
3.9挂索过程
①钢绞线运输到施工现场后,将索盘吊装于放线架上,因挂索时从HDPE管下端向上牵引,将放线方和向朝向梁端预埋管处,放线架与预埋管之间应设铺垫及导向,以防钢绞线PE损伤。②将盘好的钢绞线放盘打开张拉端与循环钢丝绳上的专用牵引装置连接,启动循环系统将钢绞线顺着HDPE护管牵引至上端管口,然后将钢绞线和从锚具孔穿过的牵引索连接,解除循环系统上的牵引装置,通过塔柱内的葫芦等工具将钢绞线拉出锚板孔,塔内作业人员相应辅助直到满足单根张拉所需的工作长度,安装一付临时夹片,拆除穿束器,准备牵引下一根钢绞线。③将已牵引出的钢绞线根据下料长度进行下料墩头,再与穿过下端锚具的牵引索连接,用人工穿过锚孔,安装夹片,打紧并顶压。④.单根挂索时,注意PE护套的保护、严防打绞、旋转,扭曲现象发生。⑤.利用循环牵引钢丝绳可同步一次牵引两根钢绞线。
3.10单根张拉过程
张拉端钢绞线装上临时夹片锚固后,安装好YDCS160-150千斤顶并用胶带在钢绞线相应部位作好测量基点。通知固定端,并开始张拉加载至单根绞线控制应力的15%时测初始伸长值。用压力表控制最后一级张拉力,若一个行程未满足要求时,通过连续张拉装置反复张拉,直到张拉到动态控制应力值。第二排第1根安装压力传感器,按控制应力的100%进行控制,并记录此时传感器显示值。第2根及以后各根根据传感器变化值进行控制。最后一根张拉完成后,拆除第1根钢绞线上传感器,并按当时变化值进行补张拉锚固。
3.11施工控制
索塔位移控制。单根张拉、整体张拉、整体调索(含单根调索)及拆索过程中,随时进行主塔水平位移,跟踪监测;方法是设全站仪,随时反馈位移变化值以能够指导张拉控制。该部分工作需甲方完成,提供我方数据。挂篮及梁的标高控制。张拉主要是标高控制为主,张拉力控制为辅,张拉过程中,甲方应提供各标高的测量值,以指导张拉施工。索力控制。由于张拉采用液压千斤顶,千斤顶液压值与张拉力有标定关系,控制上以油压值为准。另外,对于已完成安装的所有斜拉索的索力变化,可通过甲方埋置的磁通量传感器来监控索力在任何时段、任何工况情况下的变化值,通过阶段性的跟踪测量、记录,反馈到中心主控室以指导斜拉索施工。
结论
截至目前,本斜拉桥工程施工已经顺利完成,经检查,桥梁施工质量合格,可满足设计与相关技术规范的要求,说明本工程所用斜拉桥施工技术及质量控制措施均合理可行,可为类似工程项目建设提供参考借鉴,提高桥梁施工技术水平。
参考文献:
[1]申天星.钢桁梁斜拉桥施工技术及质量要点控制[J].绿色科技,2018(12):227-228.
[2]王梓龙.解读叠合梁斜拉桥混凝土桥面板滞后浇筑湿接缝的工序[J].四川水泥,2018(6):325.
论文作者:邹世程
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/13
标签:斜拉桥论文; 挂篮论文; 锚具论文; 钢绞线论文; 垫板论文; 锚固论文; 拉索论文; 《城镇建设》2019年第11期论文;