浅谈张家口清水河商务大桥斜拉索施工方案

摘 要:通过对张家口清水河商务大桥斜拉索施工方案分析,详细阐述了该案例从成品索进场检验、放索、张拉、索力调整、拆除支架和底模等各个环节的关键控制程序,确保了斜拉索施工的质量。

张家口清水河商务大桥为两跨预应力混凝土单索面独塔斜拉桥,跨径布置为2×70.5m,桥长148.16m,桥梁全宽30m。斜拉索双排单索面,布置在中央分隔带上,塔上索距1.5m、1.8m两种,梁上索距6.1m、6.15m、6.2m(斜拉索锚固点间距离)三种。斜拉索在塔顶通过分丝管,两侧对称锚固于主梁顶板上。斜拉索采用钢绞线索,每根拉锁由34根环氧钢绞线组成。斜拉索采用多重防腐措施,每根环氧钢绞线涂油并外包PE护套管。钢绞线索外包PE护套管。位于索塔及抗滑锚头处钢绞线为裸索,待施工完毕,在抗滑锚头处灌注环氧砂浆,在分丝管于索体之间灌注防腐油脂,环氧砂浆采用环氧灌浆泵灌注。

1成品索的检验

成品拉索在出厂前要进行质量检查,必须检验合格,达到相关技术标准后方可使用。检查的内容有。

(1)用1.2～1.4倍的拉索设计索力进行预张拉,以检验拉索的抗拉弹性模量、延伸率、锚固板的内缩值、锚具的锚固力等,当设计索力小于或等于3MN时,取1.4倍;当设计索力大于3MN且小于6MN时,取1.3倍。

(2)组成拉索所有原材料与组件均应有质保单和合格证,并符合相关的的技术标准。

(3)成品拉索的外表不能有深于1mm的划痕,不能有面积大于3cm2的损伤;两端锚具的外表面镀层及螺纹不得有任何的损伤;锚圈和锚杯能完全自由旋合。

(4)拉索出厂前应有产品质量保证书、产品批号,设计索号及型号、生产日期、数量、长度、重量等。

(5)产品出厂前,应用麻袋条及纤维布缠包防护。

2放索方法

斜拉索的挂设采用机械加人工逐次从箱梁一端经主塔索鞍至箱梁另一端对应锚固的施工方法。施工中,拉索从边跨端开始往鞍座内推送,沿着鞍座预埋钢管底部滑动。过程如下。

(1)先在相应鞍座内穿入牵引钢绳,随后用该牵引钢绳牵引出带有专用穿索器的钢丝绳到桥面预埋管管口。

(2)拉索放盘,在塔吊的配合下将拉索穿入鞍座预埋钢管,并通过绳往上推送。当穿出塔上预埋管口时,把索头拉起一定角度,并继续推送。

(3)当拉索头穿至箱梁处管口时,把钢绞线头翻出,拆去倒向帽,并把钢绞线与专用穿索器相连,然后边推送边牵引,把钢绞线牵引出锚垫板外,直到适合长度后,装上锚具和夹片。

(4)同样将另一端钢绞线头与专用穿索器连接,然后边推送,边牵引,把绞线牵引出锚垫板外,装上锚具和夹片,单根穿挂索完毕。

3张拉控制技术

索体偏移量控制:在主塔上设移位控制点,由偏离这个点的距离来控制两边的千斤顶的伸长。千斤顶施力要求同步。安装好两跨千斤顶后,同时张拉到初应力(按照设计要求),然后同时加压,密切监控主塔上预先设置的控制点,如果发现索体往某一跨偏移,相应地降低该跨千斤顶的施力速度,当偏移量达到要求时,两边再次同步加压,直至达到控制吨位。

4斜拉索张拉及索力的控制调整

4.1 缆索张拉千斤顶及配套设备的性能与标定

张拉设备选用了500T的穿心式千斤顶,千斤顶、油泵、油表在使用前应配套校验、标定以确保张拉索的准确性。

4.2 缆索张拉与调整

(1)准备工作。

制定张拉作业操作要点与工艺程序,对参加张拉工作人员作详细技术交底和培训,了解掌握张拉设备使用性能及安全要求,考核合格才能正式上岗。

计算出对张拉力及相应油表读数、索伸长量,列出表格,供施工中使用,制定各种检查表。做好塔柱的倾斜、主梁标高等的物理测量标记,索力测定和各项试验的准备工作等应准备充分。将张拉千斤顶与索力测试仪相互对应分级标定,以达到相互校核的目的。

张拉前,应检查梁端缆索是否与索导管相碰,防止张拉时扭伤缆索PE保护层,确认本次张拉的张拉力和伸长量,检查千斤顶位置是否居中,并调整固定,检查千斤顶配套的编号以便确认校验千斤顶的线性方程。

(2)缆索的初张拉。

张拉是采用等张力法进行,如下图所示。基本原则如下。

第一根钢绞线提升到需要的位置,穿入第一个锚具孔,在第一根钢绞线上安装测力传感器和临时锚具,并用一轻型单根钢绞线千斤顶张拉至计算值并锚固,钢绞线的锚固力直接显示在与测力传感器相连的显示器上。

第二根钢绞线以同样方式安装在锚具的相应孔位,用一轻型单根钢绞线千斤顶张拉。当第二根钢绞线受拉时,第一根钢绞线上的力显示轻微下降;当千斤顶张拉第二根钢绞线的力和第一根钢绞线上读取的力一样时,应停止张拉。此时第一根和第二根钢绞线张拉力相等。

安装第三根钢绞线并张拉到其应力值与第一根显示值相等(第一根的力值会随着每一新增加钢绞线的张拉而下降),这时三根钢绞线张拉力应相等。

重复此操作直至拉索的最后一根钢绞线张拉完毕,记录最后的读数。

将第一根钢绞线从传感器装置取出,安装上夹具,张拉至最后一根钢绞线的读取值。

张拉过程中,要详细记录油表读数、索力、伸长量。

每级张拉记录设计索力和相应的油表读数(实际张拉值),设计伸长量和实际伸长量;张拉到设计索力后,记录总拉力和相应的油压表读数,以及总伸长量的量取。张拉过程中采用张拉力和伸长值双控,桥两侧同桥跨的斜拉索应对称、同时、同级进行张拉,并相互校核同时测量塔、梁变形,并用索力仪测量索力。在索张拉过程中应对塔、梁的位移进行观测,同时检查梁体情况,并反馈给监控单位和设计院。

(3)索力调整。

斜拉索挂索初张完成后,测试索力、塔的位移、梁体标高、梁体应力等资料反馈给设计人员,进行分析计算,确定第一轮调整索力,然后按操作指令要求的顺序对各索进行第一轮索力调整,之后进行梁上附属工程施工,再次测试索力、塔的位移、梁体标高、梁体应力并反馈给监控组和设计人员,以此确定第二轮调整索力及调索顺序。在施工中加强监控项目的监测,确保主塔和主梁的内力与线形及各索内力符合设计要求。

5拆除支架和底模

全桥主梁施工完成并完成预应力张拉和锚索张拉后,拆除支架和底模,支架的拆除,要从两端向主墩对称进行。纵梁横向拖拉出梁外后,用吊车吊下拆除。

参考文献

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[2]肖文,李古暄.斜拉桥拉索更换的实践与研究[J].中国市政工程,2004(6).

[3]李古暄,吴清东,肖文.九江大桥斜拉桥二期换索工程施工[J].广东公路交通,2000.