矮塔斜拉橋施工控制研究分析

趙福興

(廣州誠信公路建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司，廣東 廣州 510420)

矮塔斜拉橋施工控制研究分析

趙福興

(廣州誠信公路建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司，廣東 廣州 510420)

主要以黃龍帶特大橋工程為例，研究了矮塔斜拉橋施工控制理論,對矮塔斜拉橋施工過程中的斜拉索結(jié)構(gòu)、斜拉索施工工藝、索力監(jiān)控進(jìn)行了較詳細(xì)的論述，通過對橋梁的施工質(zhì)量保證措施確,保了該橋施工安全和順利合龍, 成橋線形和成橋結(jié)構(gòu)內(nèi)力符合設(shè)計(jì)要求, 達(dá)到了橋梁施工控制目的。

矮塔斜拉橋；施工工藝；索力控制

1 工程概況

黃龍帶特大橋位于廣東省從化市良口鎮(zhèn)黃龍帶水庫上，距離良口鎮(zhèn)有10 km的盤山公路，分南、北兩個(gè)主墩，南、北主墩距離生活區(qū)分別為1.5 km和3.5 km。黃龍帶特大橋左幅長876.058 m，右幅長930 m，主橋?yàn)榘崩瓨?，引橋采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T形梁。

2 斜拉索結(jié)構(gòu)

斜拉索的結(jié)構(gòu)組成部分，主要包括：抗滑錨固段、塔柱內(nèi)索鞍段、抗滑錨固段、自由段、過渡段、錨固段等。

3 斜拉索施工工藝

3.1 備料

(1)工廠內(nèi)鋼絞線下料

下料時(shí)要求丈量準(zhǔn)確，減少下料誤差，同時(shí)要有保護(hù)措施，防止PE護(hù)套受損。

(2)下料長度

L=L0+L0+A1+A2+L1+L2+L3+L4

式中：L0為張拉端錨墊板、塔端分絲管錨墊板之間距離；(如A區(qū)間)；L0為張拉端錨墊板、塔端分絲管錨墊板之間距離；(如B區(qū)間)；L1為兩區(qū)間張拉端鋼絞線牽引長度(需切除周圍六絲)，共計(jì)取30 cm左右；L2為兩張拉端鋼絞線工作長度，由于張拉系統(tǒng)對于工作長度有相應(yīng)的需求，總共取320 cm左右；L3為鋼絞線垂度對長度會(huì)產(chǎn)生一定的影響,按照規(guī)范進(jìn)行計(jì)算可以獲取(兩區(qū)間垂度總和)；L4為分絲管總長；A1為張拉端錨板厚度，取80 cm；(如A區(qū)間)；A2為張拉端錨板厚度，取80 cm；(如B區(qū)間)。

由于掛索張拉要求，兩區(qū)間張拉端PE護(hù)套必須根據(jù)計(jì)算長度剝除; 兩區(qū)間張拉端分別剝除長度按下式：張拉端：L張=(A1)A2+1/2L2+1/2L3+1/2ΔL+1/2L1

(3)下料過程的控制

根據(jù)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)下料長度結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行修訂，經(jīng)設(shè)計(jì)院批準(zhǔn)，然后進(jìn)行下料，下料施工選在車間進(jìn)行。

3.2 現(xiàn)場HDPE外套管的焊接

(1)焊接的長度

L焊=L0/2-L6-A5-L7-L8-L9/2+L10

式中：L0為兩側(cè)塔梁墊板之間的距離，mm,這一數(shù)據(jù)的提供者為設(shè)計(jì)院；L6為梁端預(yù)埋管長度及其與鋼板厚度之和，mm；A5為梁端防水罩HDPE管限位長度，mm；L7為塔端連接裝置長度，mm；L8為塔端錨固筒長度，mm；L9為分絲管長度，mm；L10為HDPE外套管進(jìn)入塔端連接裝置長度，mm。

通過以上計(jì)算公式，可計(jì)算出該橋HDPE外套管焊接長度

(2)HDPE管焊接的工藝

HDPE套管連接采用專用發(fā)熱式工具對焊的方式。

(3)HDPE管的焊接條件

HDPE管焊接時(shí)，根據(jù)管材規(guī)格，其焊接條件為表1所示。

表1 HDPE管焊接條件表

特別提示：在焊接HDPE管之前，應(yīng)當(dāng)在夾緊裝置內(nèi)將管材放置到位，在壓力作用下采用平行機(jī)動(dòng)旋刀削平兩個(gè)管材被焊端面。焊接的時(shí)候，要確保焊接壓力一直保持至焊縫完全滿足冷卻時(shí)間之后，且處于硬化狀態(tài)之后才可以將其撤去。

3.3 搭設(shè)施工平臺(tái)

塔外平臺(tái)：根據(jù)本工程的實(shí)際情況采用現(xiàn)有塔柱搭設(shè)的腳手架平臺(tái)加固改裝為掛索施工平臺(tái)。梁底平臺(tái)：根據(jù)施工實(shí)際情況，單根掛索時(shí)在主梁施工掛籃上搭設(shè)施工平臺(tái)，調(diào)索時(shí)另外加工梁下平臺(tái)。

3.4 斜拉索錨具安裝

安裝前準(zhǔn)備工作： (1)檢查錨孔、密封板孔位是否對齊，孔位不得有錯(cuò)位，并用鋼絞線試穿清理錨孔內(nèi)雜物，保持錨孔清潔無污。 (2)檢查孔位一一對應(yīng)后，把密封板與延長筒，延長筒與支承筒點(diǎn)焊固定。安裝前，先清理錨墊板、預(yù)埋管內(nèi)雜物，下端注意清理排水槽。 (3)如有未被使用的錨孔，應(yīng)作相應(yīng)封堵，以防注漿時(shí)泄露。錨具安裝技術(shù)要求。(4)兩張拉端和分絲管孔位按每排孔水平排列，嚴(yán)禁出現(xiàn)錯(cuò)位狀況；錨墊板中心線與錨具中心線應(yīng)當(dāng)處于一致的狀態(tài)，二者之間的偏差不應(yīng)大于5 mm。

3.5 安裝HDPE護(hù)管

(1)將已計(jì)算好長度的鋼絞線穿入套管內(nèi)，在HDPE套管兩端對抱箍進(jìn)行安裝。HDPE管在吊裝時(shí)難免調(diào)頭或是彎曲，此時(shí)，人工輔助HDPE管彎曲使彎曲直徑大于15 m。(2)利用塔吊將鋼絞線和套管一起吊起，在塔外分絲管管口相應(yīng)位置吊掛葫蘆將套管與千斤繩。 (3)套管下端牽引至下端的預(yù)埋管口，首先在下端錨具中穿入鋼絞線并固定。(4)通過對鋼絞線進(jìn)行張拉操作，使套管挺直抬起并達(dá)到設(shè)計(jì)的角度，以便開展下一步的掛索工作。

4 索力均勻控制與監(jiān)測

4.1 單根索力確定

P傳單=P控+P1+P2+P3+P4+P5

式中：P傳單為實(shí)際單根控制初張力；P控單為監(jiān)控指令單根控制初張索力；P1為夾片回縮影響索力；P2為橋面位移影響索力，位移量由監(jiān)控提供；P3為塔柱位移影響索力，位移量由監(jiān)控提供；P4為錨具、混凝土壓縮影響索力；P5為垂度差影響。

4.2 索力均勻控制與監(jiān)察

(1)在基準(zhǔn)鋼絞線上安裝振弦式傳感器，傳感器組件安裝次序?yàn)殄F形筒—梅花墊塊—傳感器—單孔錨具。

(2)張拉加載至單根鋼絞線控制索力的15%時(shí)測量初始伸長量。

(3)張拉至該根鋼絞線該批次設(shè)計(jì)(100%)的初始張拉控制索力時(shí)，安裝工作夾片，并用打緊器適當(dāng)將夾片打緊。夾片之間縫隙應(yīng)均勻，高差需小于2 mm,以保證卸載時(shí)夾片同步跟進(jìn)錨孔。

(4)張拉千斤頂下卸載以后，記錄傳感器上顯示的張拉力數(shù)值，根據(jù)等張法原理換算下一根鋼絞線控制油壓。

(5)當(dāng)整束拉索最后一根鋼絞線張拉完畢，將基準(zhǔn)鋼絞線，將拆除基準(zhǔn)鋼絞線后重新張拉，張拉控制油壓與最后一根鋼絞線控制油壓相同。

(6)索力均勻性可控制在正負(fù)1%之內(nèi)。

根據(jù)設(shè)計(jì)，每根索體的初始張拉力結(jié)合拉索區(qū)橫隔板預(yù)應(yīng)力順序3個(gè)批次進(jìn)行張拉到位，即一次張拉P1、P2和剩余初始張拉力P。

[1] 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTG/T F50-2011)[S].

[2] 公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)(JTG F80/1-2004)[S].

[3] 建筑卷揚(yáng)機(jī)安全操作規(guī)程(GB13329-1991)[S].

The analysis and research on construction control of low-pylon cable-stayed bridge

ZHAO Fu-xing

(Guangzhou Chengxin Consulting Company On Superyising Highway Construction,Guangzhou，Guangdong 510420,China)

Taking Huanglongdai Bridge project as an example, this paper studied construction Control Theory of low-pylon cable-stayed bridge, discussed cable-stayed structure, cable-stayed construction technology, cable tension monitoring during construction, it is ensured that the bridge construction is safety and smooth closure, bridge line and internal forces satisfy the requirement of design, the bridge construction control purposes are reached.

low-pylon cable-stayed bridge; construction technology; cable force control

2015-12-25

趙福興(1974-)，男，河北廊坊人，工程師，研究方向：路橋工程。

U442

C

1008-3383(2016)02-0080-02