桥梁斜拉索安装技术工艺探讨论文_靳鹏国

桥梁斜拉索安装技术工艺探讨论文_靳鹏国

陕西华山路桥集团有限公司 陕西西安 710016

摘要:随着我国科学技术日新月异,大型现代化桥梁施工机械设备的升级,施工工艺的改进,工程材料的快速发展和广泛应用,使得更多的难度更高的斜拉桥的建设成为可能性。本文结合实例案例对跨江斜拉桥拉索安装技术工艺进行了探讨,对今后类似桥梁的施工提出了宝贵的经验和实践操作的参考。

关键字:索道管 钢绞线 单根挂索 初张拉 整体张拉 防 护

【正 文】

1 工程概况

某汉江大桥是 “一江两岸”工程的重要组成部分,是沟通南北岸规划区的关键工程。该项目位于汉江上,九冶大桥和马营大桥之间、城区中心段,主要由汉江斜拉大桥、两岸引道及附属工程组成。某汉江大桥工程起点位于南岸绿缘路预留平交口,终点止于北岸规划剑道路路口处。工程全长780.25m,

本合同段为本项目第1合同段,其起讫桩号为K0+125.18~K0+753.18,全长约628m(含:南引桥7x20m,北引桥10x20m;斜拉桥76+128+76m)。本桥斜拉索为单索面,采用伞形布置,斜拉索双排布置在中央分隔带上,每个塔上设有10对20根斜拉索,全桥共40根。斜拉索在主梁上纵向标注间距4m,双排横向布置,横向间距1m,并锚固在箱梁中室内。

斜拉索每束采用31(34)根φs15.2钢绞线,采用环氧树脂涂层钢绞线+油脂+PE套的方式进行单根钢绞线的防护。经多根平行编索紧密集束后,加套上HDPE外套管进行整体防护。拉索的HDPE护套管作为拉索的外部保护层,可以防老化、抗开裂等耐候性能。单束斜拉索由31(34)根φs15.2环氧喷涂无粘结钢绞线组成。

斜拉索在主梁上的锚固锚具构件主要由夹片、锚板、螺母、锚垫板、密封筒、密封装置、保护罩、减振装置、索箍、防腐油脂等构成。锚具横向间距1m,纵向均锚固于主梁中室内,全桥共设置80套斜拉索锚具。

分丝管索鞍由20号钢管组焊而成,为竖向圆弧形构造,其在主塔内的预埋长度(弧长)由3.081m~3.123m变化,圆弧半径设3m和3.5m两种。

2 斜拉索总体施工工艺

斜拉索施工主要包括:索道管埋设,钢绞线下料,HDPE管焊接及吊装,单根挂索、初张拉,紧索、索箍及减震装置安装,放松装置安装,整体张拉,锚固装置安装,防护等工序。

2.1 索道管埋设

1.塔端分丝管埋设。分丝管在塔柱施工过程中埋设,分丝管的埋设要保证安装精度满足设计要求。混凝土浇筑过程中既不能扰动分丝管,又要保证其周围混凝土振捣密实。

2.梁端预埋钢管埋设。埋设时注意预埋精度。

2.2钢绞线下料

下料场地要求清理整平、无堆积杂物且坚实。下料过程保证钢绞线HDPE护套不受损伤或弄脏钢绞线。下料场地长度和宽度,应能满足最长索下料和堆放索盘和机具操作空间要求。钢绞线下料除设计给定长度外,还应考虑张拉端工作长度、锚具安装尺寸、垂度影响长度、梁塔施工误差长度等因素。

2.3HDPE圆管焊接及吊装

将圆管运至安装位置的桥面上,然后将塔端连接装置、塔端锚固装置、梁端防水罩等部件组装并临时固定好,并安装抱箍。用一根普通钢绞线从中心穿过,用吊机将圆管一端吊至塔上管口附近,并用葫芦挂好,下端固定在梁上预埋钢管顶,并绷紧。

2.4 单根挂索、初张拉

采用逐根钢绞线挂设,挂索顺序采用逐排、先上孔后下孔的方式。将单根钢绞线从一个锚固端索管道开始穿入,先后穿入后端HDPE管、后端抗滑锚固装置、分丝管、前端抗滑锚固装置、前端HDPE管、前端索道管口。待前端钢绞线与牵引索连接好后,在牵引索的引导下将钢绞线穿过前端锚具并预留工作长度;前端钢绞线到位后,利用牵引索将后端钢绞线穿过后端锚具并预留工作长度。调整好钢绞线,装临时夹片,单根挂索完毕。

单根钢绞线张拉采用两端同步张拉的方式。控制每根斜拉索各股钢绞线离散误差不大于理论值的2%;横桥向相同编号斜拉索之间差值不大于整索索力理论值的1%;斜拉索整索索力误差不大于理论索力2%。

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全部钢绞线挂设、初张拉完成后,将抗滑锚固装置固定在分丝管端面上。

2.5索箍、减震器安装

按照设计要求安装索箍及减震器。

2.6整体张拉

拉选择在温度较低的傍晚或夜晚进行,以尽可能减小温差,同时通过测量索体温度修正伸长量。张拉时测量伸长量,并与计算值比较。张拉完成后,旋紧螺母,千斤顶回油,锚固。在张拉过程中,各锚固点要求做到同步对称进行,级差应控制在设计允许范围内。

2.7防护

按照设计要求安装斜拉索防护装置。

3 施工注意事项

斜拉索在索鞍部分应对号入座,防止错位、缠绕和绞索。钢绞线防腐工作十分重要,施工中应认真操作,切实做好。斜拉索安装应采取稳妥措施,防止外层PE护套的划痕和破裂,并应防止外层颜色的污染

斜拉索的张拉应按下列各项执行:

(1)张拉施工的设备和方法应根据设计的索型、锚具、布索方式,塔和梁的结构确定。

(2)拉索张拉的顺序、级次数和量应按设计规定执行。应以振动频率测定的索力或油压表量值为准,以延伸值做校核,并应视拉索防振圈以及弯曲刚度的状况对测值予以修正。

(3)拉索张拉可于两端进行。环氧树脂全涂装无粘结预应力钢绞线拉索采用分索张拉,分索张拉应按“分级”、“等力”的原则进行,每根同级的索力误差为1%。

(4)索塔顺桥向两侧的拉索和横桥向对称的拉索必须对称同步张拉;同步张拉的不同步索力的相差值不得超过设计;两侧不对称的或设计拉力不同的拉索,应按设计规定的索力分级同步张拉,各千斤顶同步之差不得大于油表读书的最小分格。

(5)拉索锚固时不宜在锚环与承压板间加垫,需要加垫时,其垫圈材料和强度应符合承压要求,并应设成两个密贴带扣的半圆。

(6)拉索张拉完成后,悬臂施工跨中合拢前后,当梁体内预应力钢筋全部张拉完全且桥面及附属设施安装完时,应采用传感器或振动频率测力计检测各拉索索力值,同时应视防振圈及索的弯曲刚度等状况对测值予以修正。每组及每索的拉力误差超过设计规定时应进行调整,调整时可从超过设计索力最大或最小的拉索开始,直至设计索力。调索时应对塔和相应梁段进行位移检测,并作出存档记录,记录内容包括日期、时间、环境温度、索力、索伸缩值、桥面荷载状况、塔梁的变位量及主要相关控制断面的应力等。

【结束语】

综上所述,斜拉桥是一项浩大的施工工程,涉及的施工工艺繁多、复杂,其中斜拉索的安装技术更是施工中的关键技术,通过对其中施工工艺的阐述,以期为今后的类似斜拉桥提供借鉴。

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论文作者:靳鹏国

论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期

论文发表时间:2018/9/18

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