論東寶河特大橋索鞍施工

■徐 琳 ■正德職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 211106

1 工程概況

1.1 工程簡(jiǎn)介

河特大橋項(xiàng)目路線(xiàn)全長(zhǎng)31.532799Km，通過(guò)的地區(qū)有東莞市長(zhǎng)安鎮(zhèn)、深圳市的沙井鎮(zhèn)、福永鎮(zhèn)、深圳機(jī)場(chǎng)、西鄉(xiāng)鎮(zhèn)、新安鎮(zhèn)、大鏟灣港區(qū)及南山區(qū)。本標(biāo)段在沙井鎮(zhèn)跨過(guò)東寶河后，沿西海堤西側(cè)50～150m 范圍內(nèi)以橋梁形式通過(guò)，與福永鎮(zhèn)的福海大道設(shè)置福永互通后到達(dá)終點(diǎn)。全線(xiàn)采用鋼便橋作為施工便道，鋼便橋采用雙車(chē)道布置，寬8.0m。第Ⅰ標(biāo)段鋼便橋全長(zhǎng)8560m，包括2 條支便橋。

1.2 橋梁設(shè)計(jì)特點(diǎn)

河特大橋采用的橋型為部分斜拉橋，雙幅合修，主跨216m，橋面寬度46.1m，其技術(shù)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在:(1)橋面寬度較寬，在同類(lèi)跨徑的部分斜拉橋里面，目前本橋的橋面寬度是位于前列的;(2)由于受東莞段接線(xiàn)的影響，本橋位于半徑為2000m 的圓曲線(xiàn)上，對(duì)于同類(lèi)跨徑的橋梁中，國(guó)內(nèi)也是比較少見(jiàn);(3)橋梁墩柱較矮，深圳側(cè)主墩的墩高僅有15左右，不及跨徑的1/10。

2 掛索前準(zhǔn)備工作

2.1 索鞍類(lèi)型介紹

河特大橋采用了分絲管式索鞍，分絲管式索鞍具有很多特點(diǎn)。比如鋼絞線(xiàn)都能各自獨(dú)立穿過(guò)各分絲管并錨固于兩側(cè)箱梁上;各鋼絞線(xiàn)在索鞍內(nèi)部保持平行，鋼絞線(xiàn)受力均勻;混凝土劈裂應(yīng)力較小;依據(jù)鋼絞線(xiàn)與索鞍各分絲管的摩擦來(lái)抵抗施工期間索鞍兩側(cè)的不平衡力;依據(jù)索鞍兩端的抗滑錨抵抗橋梁運(yùn)營(yíng)期間主塔兩側(cè)的不平衡力;有利于日后單根換索的實(shí)施;安裝定位方便易行。

2.2 索鞍的到場(chǎng)檢查

的索鞍在從生產(chǎn)后都是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢驗(yàn)的，包括每根鋼管的試穿環(huán)氧絞線(xiàn)。但是不能排除在吊裝、搬運(yùn)過(guò)程中有鋼管被碰彎的情況。因此在安裝索鞍之前應(yīng)先用環(huán)氧絞線(xiàn)(外包小PE)再逐根鋼管試穿一遍，保證每根鋼管都可以順利的通過(guò)外包小PE 的環(huán)氧絞線(xiàn);索鞍的端部鋼板上一般都開(kāi)有螺紋孔，以便和抗滑錨筒相連接。在安裝前腰仔細(xì)檢查每個(gè)螺紋孔都有膠帶保護(hù)，防止主塔打灰時(shí)混凝土進(jìn)入螺紋孔。另外鋼管口也要用保鮮膜等包覆;逐個(gè)索鞍檢查標(biāo)記的塔號(hào)、索號(hào)，以防安裝錯(cuò)誤。但是試穿后還是需要在包上保鮮膜和海綿層。

2.3 索鞍定位的注意點(diǎn)

單位為防止主塔的配筋剛度不夠，在打灰時(shí)可能產(chǎn)生彎曲、變形，保證索鞍的定位準(zhǔn)確，先在主塔中預(yù)加入角鋼或槽鋼。由于索鞍端部和中間部位存在加工誤差，因此在索鞍端部和中間部位的標(biāo)高與設(shè)計(jì)不能同時(shí)滿(mǎn)足時(shí)，施工標(biāo)高一般以索鞍的兩個(gè)端部標(biāo)高為準(zhǔn)。為了便于斜拉索的安裝施工，要保證索鞍端部的切線(xiàn)段部分軸線(xiàn)與梁端預(yù)埋管的軸線(xiàn)重合，為此一般最好的是索鞍與梁端預(yù)埋管同時(shí)定位。有條件的情況下，在索鞍和梁上預(yù)埋管安裝、定位結(jié)束后，使用全站儀進(jìn)行復(fù)測(cè)，保證誤差精度在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

2.4 掛索前其他準(zhǔn)備工作

(1)斜拉索的下料;(2)HDPE 外套管焊接;(3)錨具組裝及現(xiàn)場(chǎng)安裝;(4)掛索工作平臺(tái)準(zhǔn)備;(5)HDPE 外套管吊裝。

3 鋼絞線(xiàn)安裝張拉

河項(xiàng)目由于拉索長(zhǎng)施工時(shí)采用機(jī)械方法穿索鋼絞線(xiàn)，通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑輪形成一個(gè)閉環(huán)，可以連續(xù)穿索節(jié)省時(shí)間。

3.1 鋼絞線(xiàn)穿索及初張拉

項(xiàng)目為部分斜拉索，主塔上設(shè)置分絲管式索鞍，鋼絞線(xiàn)穿過(guò)兩側(cè)外套管錨固在主塔兩側(cè)的箱梁內(nèi)，因此部分斜拉橋鋼絞線(xiàn)的安裝方法與普通斜拉索的安裝方法有一定差別。這個(gè)項(xiàng)目鋼絞線(xiàn)的具體實(shí)施方法如下(放線(xiàn)架側(cè)為左側(cè)，無(wú)放線(xiàn)架一側(cè)為右側(cè)):(1)此項(xiàng)目的外包小PE 填充型環(huán)氧鋼絞線(xiàn)為脫盤(pán)包裝，需采用特制放線(xiàn)架進(jìn)行鋼絞線(xiàn)放線(xiàn)。由于環(huán)氧鋼絞線(xiàn)的環(huán)氧涂層對(duì)絞線(xiàn)的防腐蝕效果起著至關(guān)重要的作用，所以在整個(gè)工程的安裝過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格保護(hù)鋼絞線(xiàn)的環(huán)氧涂層。雖然有小PE 對(duì)其起了一定的保護(hù)作用，但是為了確保環(huán)氧層不被破壞，還需要在放線(xiàn)的地面上鋪設(shè)棉布、麻袋等保護(hù)。放線(xiàn)時(shí)，將鋼絞線(xiàn)卷上的固定鋼絲剪斷，抽出鋼絞線(xiàn)頭。由人工拉出鋼絞線(xiàn)，同時(shí)設(shè)專(zhuān)人轉(zhuǎn)動(dòng)放線(xiàn)架，使鋼絞線(xiàn)前端到達(dá)橋面切割工作平臺(tái)處。(2)在切割工作平臺(tái)上，對(duì)鋼絞線(xiàn)進(jìn)行剝套和鐓頭處理。剝套長(zhǎng)度需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程師給定的計(jì)算長(zhǎng)度進(jìn)行。剝套時(shí)，采用裁紙刀先在計(jì)算剝套長(zhǎng)度點(diǎn)環(huán)向切割，然后人工拔出套管，此處要特別留出預(yù)留長(zhǎng)度以便張拉。在距鋼絞線(xiàn)端部約60mm 處，用手提砂輪機(jī)將鋼絞線(xiàn)外側(cè)6 根鋼絲切除，僅留中心鋼絲，并對(duì)切割部位的外層鋼絲進(jìn)行打磨倒角。利用鐓頭機(jī)對(duì)中心絲進(jìn)行鐓頭。切割部位的鋼絞線(xiàn)用電工膠帶包裹，防止其穿入錨具時(shí)擦傷錐形密封圈，影響密封效果。人工將鋼絞線(xiàn)鐓頭部位與鋼絲繩上的穿索板連接。開(kāi)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，鋼絲繩牽引著環(huán)氧鋼絞線(xiàn)向上運(yùn)行，直至索鞍的左側(cè)端部。從鋼絲繩上拆下環(huán)氧鋼絞線(xiàn)，根據(jù)穿索順序和孔位編號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，索鞍位置的施工人員將鋼絞線(xiàn)穿入對(duì)應(yīng)的索鞍分絲管內(nèi)直至其到達(dá)右側(cè)索鞍口。

右側(cè)施工人員講鋼絞線(xiàn)與鋼絲繩上的穿索板連接。右側(cè)的卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引環(huán)氧鋼絞線(xiàn)向下運(yùn)行，直至右側(cè)的的預(yù)埋鋼管，再?gòu)挠覀?cè)鋼絲繩上拆下環(huán)氧鋼絞線(xiàn)。從梁下將錨具安裝時(shí)已設(shè)置好的引棒向上穿出，直至其伸出預(yù)埋管管口，將連接頭與鋼絞線(xiàn)的鐓頭相連接，并旋轉(zhuǎn)連接頭上的螺母，將鋼絞線(xiàn)鐓頭部分卡緊，梁上人員推送工作鋼絞線(xiàn)、梁下人員拉拔引棒，將工作鋼絞線(xiàn)穿出梁下錨具1.5m。

左側(cè)放線(xiàn)架繼續(xù)放線(xiàn)直至規(guī)定長(zhǎng)度后切斷，并進(jìn)行剝套和鐓頭。左側(cè)梁內(nèi)引棒伸出至預(yù)埋管管口，連接引棒和工作鋼絞線(xiàn)，并將其穿出左側(cè)梁內(nèi)錨具。將鋼絞線(xiàn)牽引出張拉端錨具出口，卸除連接頭與鋼絞線(xiàn)的連接，安裝夾片并打緊。對(duì)于每束的第二根鋼絞線(xiàn)，在張拉端錨具上依次安裝單孔傳感器、單孔錨具和夾片，并敲緊。利用單孔千斤頂，進(jìn)行初張拉，張拉力約為設(shè)計(jì)張拉力的15%～20%，張拉后頂壓錨固此根鋼絞線(xiàn)。

3.2 鋼絞線(xiàn)索力分級(jí)張拉

為將斜拉索中各根鋼絞線(xiàn)之間的索力差控制在設(shè)計(jì)許可的范圍內(nèi)，每束斜拉索中所有鋼絞線(xiàn)掛索張拉完畢后，進(jìn)行分級(jí)張拉完畢。

單根鋼絞線(xiàn)等值張拉和索力控制的操作步驟如下:在錨板上安裝多孔反力架;用單孔千斤頂張拉安裝有傳感器的第二根鋼絞線(xiàn)并頂壓錨固，錨固力按預(yù)定張拉力進(jìn)行控制，記錄傳感器顯示值;用單孔千斤頂張拉下一根鋼絞線(xiàn)，按記錄的傳感器顯示值進(jìn)行換算油泵張拉力，按此張拉力張拉并錨固，記錄傳感器顯示值;當(dāng)千斤頂張拉持荷時(shí)，用直尺測(cè)量此時(shí)千斤頂活塞的行程，并在張拉表格上記錄張拉載荷和鋼絞線(xiàn)伸長(zhǎng)值。根據(jù)表格記錄的數(shù)據(jù)，計(jì)算鋼絞線(xiàn)伸長(zhǎng)量，與理論伸長(zhǎng)量做比較，看是否滿(mǎn)足規(guī)范允許的偏差要求，如果在偏差范圍以?xún)?nèi)，則繼續(xù)施工;否則，應(yīng)停止張拉，檢查原因，按對(duì)稱(chēng)交錯(cuò)的順便重復(fù)3/4 步，直至最后一根鋼絞線(xiàn)，并記錄下最后一根鋼絞線(xiàn)張拉的傳感器顯示讀數(shù)。進(jìn)行二級(jí)張拉;比較此時(shí)傳感器讀數(shù)是否與設(shè)計(jì)值相等。卸除第二根鋼絞線(xiàn)上的索力，拆除單孔錨板及傳感器，安裝工作夾片，用單孔千斤頂張拉第二根鋼絞線(xiàn)，其張拉錨固力與最后一根鋼絞線(xiàn)顯示讀數(shù)一致。

［1］陳振清.斜拉橋拉索風(fēng)雨振觀測(cè)及其控制.土木工程學(xué)報(bào)，2003(6):53-59 頁(yè)

［2］胡人利編.橋梁力學(xué).中國(guó)鐵道出版社，308-309.