部分斜拉桥挂索施工__墨水学术,论文发表,发表论文,职称论文,名作

所属栏目：推荐论文发布时间：2011-02-25浏览量:139

副标题#e#摘要：介绍阿深高速开封黄河大桥主桥部分斜拉桥挂索施工情况，为类似施工提供参考。
　　关键词：部分斜拉桥；挂索；施工
　　1工程　　2.1HDPE管制作
　　HDPE管为斜拉索的第一层防护保护层。概况
　　阿深开封黄河大桥为阿深高速公路河南段关键性工程之一，主桥为8孔7塔双索面部分斜拉桥，桥跨布置为85.12+6×140+85.12m。50#～56#墩为主桥墩。本桥采用塔梁固结、塔墩分离的体系，墩顶设置支座；主梁采用单箱三室变截面PC连续梁，斜拉索锚固在箱梁外侧悬臂根部，桥面以上主塔高36m。独柱钢筋混凝土实心矩形截面，分丝管式索鞍，斜拉索布置于两侧混凝土护栏外侧，每个桥塔有11根索，以索鞍型式在塔上通过，锚固于箱梁翼缘板之上。两侧箱梁处锚头均为张拉端，每根斜拉索均由34根φj15.24mm高强低松弛环氧涂层填充型钢绞线组成，标准抗拉强度为1860Mpa。斜拉索在梁上的间距均为4m，在塔上的垂直间距（索鞍交点）为1m。
　　2挂索施工
单根HDPE管厂制长为9m，现场需将单根HDPE管焊接为了设计需要的长度，具体制作流程为：将管材放入焊接机的卡箍内，将电铣刀放入两管材中间，切割管材的端部直至平齐后放入加热板。移动两管贴近加热板，施加一定的压力。根据外部温度确定切割长度，由于HDPE管随温度变化而膨胀或冷缩，因此必须进行监控并据此调整切割长度。
　　具体计算公式为：L=L0+△L=L0（1+△t•α）（L为HDPE外套管在某温度下的下料长度；L0为HDPE外套管在20℃时的长度；△L为HDPE外套管在实际温度与常温时的长度差；△t为施工时温度与常温之差，即△t=t实-t常；α为温度影响系数，α=0.13～0.15mm/m•℃）。应注意HDPE管是随管子内部的温度变化而膨胀或收缩，而非受周围温度或表面温度的影响，测量焊接温度，需用一根1m长HDPE管，固定在架子上并两端封闭,在管子内部中心放一温度计，测量实际HDPE管温度。
　　2.2挂索施工准备
　　挂索前需对锚具组件按正确顺序进行组装，锚具安装时要保证塔柱索鞍孔位和桥面锚具孔位一致，因此需事先分别对锚具和索鞍的孔位进行编号。同时准备好塔柱、桥面及桥下工作平台。见图1
　　
　　2.3HDPE管吊装
　　用人工倒运焊接好的HDPE管至墩位处栈桥上，在HDPE管前端安装延伸管、锚固筒、索箍，用塔吊起吊HDPE外套管前端至距索鞍1m时，用钢丝绳悬挂于索鞍上。将斜拉索下端连接筒固定在HDPE外套管下口处，并用倒链适当拉紧HDPE外套管下端至桥面索道管口附近，以利于穿挂第1根钢绞线。在拉紧HDPE外套管下端时应注意预留以后使用穿索工具的空间。
　　2.4挂索、张拉
　　钢绞线盘放置在一侧梁端索道管附近，将钢绞线从盘内放出，穿入HDPE外套管下端管口，并往上推送；钢绞线送至塔上索鞍口后，将钢绞线临时悬挂于HDPE外套管口处，再穿入索鞍相应分丝管内，继续推送，穿出塔上另一侧索鞍口后，继续将钢绞线头穿入另一侧HDPE外套管，至另一侧梁端锚具相应锚孔内，并推送出锚具外1m（千斤顶工作长度）长度后，装上夹片；钢绞线盘继续放线，以放线侧HDPE外套管下口处钢绞线为起点，量取HDPE外套管下口距梁端锚具长度，再加上千斤顶工作长度，在钢绞线上划线、切割；将钢绞线穿入放线梁端锚具相应锚孔内，并推送出锚具外1m长度后装上夹片，单根钢绞线穿索完毕。在穿索时必须严格对应锚具、索鞍孔眼编号顺序。单根张拉钢绞线至15%f（f为单根钢绞线控制张拉力）；重复以上步骤，安装、张拉其余钢绞线。从第一根钢绞线开始，全部钢绞线张拉至50%f；再从第一根钢绞线开始，全部张拉至95%f；最后从第一根钢绞线开始，全部张拉至100%f。见图2
　　2.5索力平均
　　第1根钢绞线张拉至预定荷载，将导致桥面与连接的构件间出现新的平衡状态，相应于施加的力，将产生桥梁结构变形，钢绞线和HDPE外套#p#副标题#e#管垂度的减小，钢绞线在相应力下伸长。当张拉完第2根钢绞线后，将主要发生下列情况：由于千斤顶施加的荷载，结构变形增大，拉索刚度进一步增大，相应的第1根钢绞线上的索力减小。正是由于钢绞线张拉先后顺序的影响，安装张拉时，钢绞线的张拉力是不同的，第1根钢绞线的张拉力最大，随着安装更多的钢绞线，其它钢绞线的张拉力也逐渐减小。
　　由于桥梁施工误差以及上述因素，实际该计算过程十分复杂，而且计算结果与实测结果并不完全吻合。因此，实际施工时，考虑采用最后补张的方式使索力均衡。分级张拉时，按计算的设计索力进行逐根张拉。本桥设计索力为f=0.45fpm，即单根绞线张拉力约为117kN。
　　首先每根钢绞线均张拉至100%f，全部钢绞线张拉完毕后，进行补张拉。补张拉时，从最先张拉的钢绞线开始以设计索力进行张拉直至最后一根钢绞线。一轮补张拉结束后，检查第一根钢绞线上的索力，若与设计索力相差较大，则进行第二轮补张拉直至最后一根钢绞线。每轮补张拉结束后，均需检查第一根钢绞线上的索力。重复以上过程，至第一根钢绞线满足索力偏差要求。当第一根钢绞线满足索力偏差后，则整束斜拉索均满足索力要求。一般情况下，钢绞线的补张拉仅需一次或二次即可确保整束斜拉索全部钢绞线均满足索力要求。
　　2.6顶压夹片
　　为保证夹片在低应力下的锚固效果，在整束索力调整结束后，需要用顶压千斤顶逐个顶压夹片，使夹片外锥面与锚板锥孔紧密楔合，防止桥梁振动时夹片产生松脱现象。
　　2.7安装减振器及防水罩
　　全桥所有拉索经过索力调整并达到设计要求后，即可进行减振器和防水罩的安装。本桥减振器为“哈夫”式橡胶减振器；防水罩与HDPE外套管焊接在一起，通过螺栓与桥面预埋钢管连接。
　　安装橡胶减振器前，需要对拉索进行紧缆成形。本桥拉索截面型式为缺角六边形结构，即标准六边形的37根钢绞线最外层均匀去除3根，剩余34根钢绞线。紧缆时，用环氧钢绞线短料在紧缆处填充这3个缺省部位，形成标准的正六边形。用3个辅助索夹组成的辅助索夹组紧缆后安装实际索夹。将“哈夫”式减振器直接套入预埋管的连接筒内，旋紧减振器上的螺母，使减振器轴向压缩径向膨胀，与索道管内壁密贴,从而起到减振的作用。减振器安装完毕后，将带有HDPE防水罩的外套管下移，使其法兰与连接筒法兰就位，用螺栓连接两法兰，即完成防水罩的安装。
　　2.8安装索鞍锚固筒及灌浆
　　本桥主塔索鞍两侧均设有锚固筒。锚固筒为两端带法兰的钢管，通过螺栓分别与索鞍端板和延伸管连接。延伸管由两段不同直径的钢管焊接组成。
　　在塔外操作平台上，将锚固筒从HDPE外套管上解下，用螺栓将锚固筒和索鞍端板用螺栓连接好。然后在设计部位安装索夹，索夹的安装方式同上节。将密封板安装在锚固筒上，用环氧胶泥塞堵密封板和钢绞线之间的间隙进行密封处理。再在锚固筒内灌注环氧砂浆。待环氧砂浆固化后，将延伸管与锚固筒用螺栓连接。
　　2.9锚具灌浆及防腐处理
　　为确保锚具部位及钢绞线的防腐性能，向内保护罩内灌注环氧砂浆；向外保护罩内灌注聚氨酯发泡材料；向桥面预埋钢管内灌注聚氨酯发泡材料；桥面所有外露钢质部件外表刷防腐油漆。
　　3施工重点
　　（1）钢绞线斜拉索的防腐非常重要，在斜拉索运输、安装、张拉等工序中需采取防护措施，防止斜拉索防腐体系受损。
　　（2）斜拉索张拉应使用专门张拉φ15.24mm环氧涂层PC钢绞线的专用千斤顶，同一根斜拉索的两端使用同一厂家生产的同一型号、同一吨位的千斤顶，两个千斤顶必须同时、采用同一仪器进行标定。
　　（3）每根斜拉索在两端主梁上必须同时同步张拉，张拉时应实测两侧斜拉索引伸量、千斤顶油表读数，两端的引伸量和张拉力不平衡误差不得大于2%。
　　（4）每根斜拉索内单根#p#副标题#e#钢绞线的张拉应力应相同，索内钢绞线最大应力与最小应力误差应控制在3%以内。
　　4结语
　　阿深高速开封黄河大桥主桥采用逐根穿挂、逐根张拉进行斜拉索施工，不需要大型设备，操作简单，索力平均方法效率高，施工精度高，满足了本桥进度、质量要求，为类似工程施工提供了经验。
　　参考文献
　　[1]公路桥涵施工技术规范（JTJ041—2000）.中华人民共和国交通部