矮塔斜拉桥拉索施工技术探讨
2014-12-19段世华抄玉民
段世华 抄玉民
(江苏省交通工程集团有限公司,江苏 镇江 212000)
随着我国交通事业的迅速发展, 修建的新型桥梁越来越多。 斜拉桥在经济和美观等方面具有许多优点,目前已成为新型桥梁的主要桥型之一。 部分斜拉桥又称矮塔斜拉桥,是近年来兴起的一种新型斜拉桥,它的结构特点是塔矮、梁刚、索集中布置。从结构特性来看, 矮塔斜拉桥是介于连续梁桥和斜拉桥之间的一种桥型。 斜拉索仅承受部分的荷载,还有一部分荷载是由主梁的受弯、受剪来承受。 矮塔斜拉桥拉索工艺流程及操作施工方法如下。
1 配料
1.1 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。
公式中,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。
1.2 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。
1.3 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。
1.4 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 HDPE 外管连接
选取专业的HDPE 电焊机进行施工。 施工时首先将HDPE管按计算好的长度配料, 配好的HDPE 管两端要平整, 不能变形,连接前要进行试拼,确保没有错台。试拼完成后进行焊接,焊接过程中要保持HDPE 接头处一直受压, 到接缝充分降温固化以后再取下已连接好的HDPE 外管。
3 安装操作台
采用支架法在主塔的附近安装操作台,注意操作台一定要经过验算和验收,安装时要规范,确保投入使用以后安全可靠。主梁的操作台直接采用现有挂篮平台即可。
图1 斜拉索施工示意图
4 锚板的固定
工作锚安装固定之前, 首先要对梁体中的锚垫板进行清理,清除锚孔处的多余混凝土浮浆。 另外锚具全套配件较多,在现场不要任意扭动锚具中的各螺丝和相关配件。 工作锚固定的方法如下:(1)工作锚中锚垫板要预埋准确,锚板与锚垫板中心对应。 (2)锚垫板的出气孔和压浆孔不要弄反,出气孔位于锚垫板的上方,压浆孔位于锚垫板的下方。
5 HDPE 外管的固定
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。
6 斜拉索的穿束
6.1 穿束方法
斜拉索的穿束是单根进行穿束固定的,在穿束时,为方便安装固定,拉索按照从上而下的顺序进行穿束固定。
6.2 穿束注要点
穿束采用现场直径5mm 的钢丝作为穿线器, 从钢绞线的的牵引头进行固定。 先用钢丝进行牵引,然后待第一根钢绞线成功穿束后, 后面的单根穿束依靠卷扬机拉动牵引头进行逐根的安装。
7 斜拉索的张拉
7.1 斜拉索的应力控制
斜拉索的应力控制主要采用传感器测量,斜拉索的张拉是单根张拉。为了保证每根拉索应力均匀,施工时选取等值法来张拉。
7.2 斜拉索的张拉方法
斜拉索的张拉主要采用25T 千斤顶、传感器配合来完成单根张拉施工。 张拉的应力控制方法和普通的预应力一样,首先进行初张拉,到10%的张拉力,然后再拉到设计的控制应力。 主要区别是斜拉索的单根张拉是分级张拉, 即每根钢绞线均拉到初张拉时再依次分级进行第二级的张拉、第三级张拉,直至最终的设计张拉控制应力。 另外采用传感器进行核对,将它与压力表进行比对,确保张拉的应力达到设计要求。 张拉过程中采用双控,即张拉应力控制为主,伸长量的控制为辅助指标,伸长量的偏差值控制在±6%以内。
8 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。
9 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。
10 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。
11 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。
[1]高飞.部分斜拉桥力学性能分析及施工控制研究[D].郑州大学,2005.
[2]周彦锋,华新,韩大章,郑纪研.新洋港大跨径部分斜拉桥设计[J].现代交通技术,2012(01).