矮塔斜拉橋施工關(guān)鍵技術(shù)研究

宋衛(wèi)東

摘要：本文結(jié)合實(shí)際的案例，對矮塔斜拉橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、現(xiàn)場的施工條件、具體的施工工藝與技術(shù)等進(jìn)行了詳細(xì)分析，旨在提高路橋施工的質(zhì)量，為同行提供一定的借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：矮塔斜拉橋;斜拉索;施工技術(shù);等張拉力法

一、工程案例

某大橋?qū)挾葹?4m，跨徑布置為86m+146m+86m，塔高為21m，三跨連續(xù)四索面矮塔斜拉橋?yàn)槠渲鳂蚪Y(jié)構(gòu)。全橋共有6個主塔，沿著橋的方向呈2排3個排列。中主塔為雙索面，邊主塔為單索面，各索面斜拉索呈扇形布置。

57根斜拉索貫通橋塔，選用的預(yù)應(yīng)力鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為185MPa的48mm×15mm，55mm×15mm，兩側(cè)下吊點(diǎn)為延伸的方向，中間經(jīng)過塔頂處的索鞍構(gòu)造，頂點(diǎn)為主梁懸臂翼板下方的混凝土錨塊處，斜拉索鋼絞線能夠貫穿橋塔，將鞍座設(shè)置在橋塔塔身的上部位置同時進(jìn)行對稱和錨固操作。

二、斜拉索施工技術(shù)

（一）斜拉索安裝施工總體布置

與傳統(tǒng)拉索相比，在塔高的限制下，矮塔斜拉橋的斜拉索較短，需要精確控制索力，并根據(jù)實(shí)際情況不斷進(jìn)行調(diào)整。同時由于拉索需要貫穿橋塔并兩端錨固于主梁上，這也決定了安裝矮塔斜拉橋拉索的時候，在主梁上將拉索的兩端進(jìn)行固定，并保持貫穿全塔。

（二）掛索前準(zhǔn)備

1.斜拉索下料及HDPE管焊接

以設(shè)計(jì)要求為參照，對斜拉索的無應(yīng)力索長進(jìn)行計(jì)算，然后進(jìn)行下料工作，采用發(fā)熱式工具，對焊連接斜拉索的HDPE管，使相鄰的兩個端面能夠有足夠的空間接觸，使其相互作用，提高連接的質(zhì)量。

2.張拉錨具安裝

螺母、錨板、密封壓板、錐形密封墊、密封墊、灌漿筒、擠壓板、分絲板等組成了群錨體系，包含著兩種規(guī)格的斜拉索錨具，分別是50mm×15mm、56mm×16mm。利用斜拉索錨具進(jìn)行安裝，在這個過程中，需要遵循嚴(yán)格的順序，將膠水涂抹在防損套與錨板密封件上，增強(qiáng)構(gòu)件運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性。對螺母的安裝需要對旋合長度進(jìn)行嚴(yán)格控制，通常情況下，需要在錨板錨固端面4-6mm處使其與螺母前端面脫離，為調(diào)索工作提供便利。組裝錨具后，在箱梁內(nèi)部的錨墊板上預(yù)先固定。

（三）鋼絞線穿索

1.HDPE外套管吊裝

在錨固筒和延伸管內(nèi)套入HDPE外套，應(yīng)安裝之前需要利用索箍進(jìn)行固定，提升作業(yè)使用的機(jī)械是卷揚(yáng)機(jī)。在標(biāo)準(zhǔn)高度上對HDPE外套管進(jìn)行控制，選擇塔柱索鞍位置，連接塔柱索鞍與索箍，以1m為限度，將外套管與預(yù)埋管進(jìn)行隔離。完成主塔兩側(cè)HDPE管的起吊工作后，需要固定主梁端，避免外套管在偏擺情況下出現(xiàn)損壞。

2.鋼絞線穿索及安裝

矮塔斜拉橋的主塔上設(shè)置了分絲管式索鞍，鋼絞線需穿過分絲管并向下錨固于主梁內(nèi)。在安裝鋼絞線前，需要剝套和鐓頭處理，使鋼絞線符合標(biāo)準(zhǔn)。在鋼絞線端部5cm的位置，將外側(cè)的6根鋼絲進(jìn)行切除，保留HDPE管的中心鋼絲，打磨倒角外層鋼絲。為方便后期的掛索牽引工作，可以借助鐓頭機(jī)，使中心絲能夠穩(wěn)定。在HDPE外套管內(nèi)套入鋼絞線，采用人工送絲的方式，將另一端送至另一側(cè)的側(cè)塔索鞍口處。

安裝錨具時，在其中設(shè)置了引棒，需要對其進(jìn)行向上的牽引，連接鋼絞線的鐓頭與端部的連接頭，對連接頭的螺母進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，增強(qiáng)鋼絞線鐓頭的穩(wěn)定性。對鋼絞線進(jìn)行錨固時，需要借助單孔千斤頂和單孔反力架，以規(guī)定索力的數(shù)值為標(biāo)準(zhǔn)，對鋼絞線進(jìn)行張拉，同時使工作夾片能夠進(jìn)行頂壓。鋼絞線貫穿完成后，利用膠泥，以3m為距離，封堵索鞍兩側(cè)管口，防止出現(xiàn)鋼絞線打絞現(xiàn)象。

（四）鋼紋線張拉調(diào)索

1.等張拉力法

采用等張拉力法進(jìn)行單根張拉斜拉索時，需要將壓力表讀出的數(shù)值為參考，監(jiān)測傳感器的讀數(shù)。掛索前，選擇一根不受外界影響的鋼絞線，按照支座墊板一傳感器一單孔工作錨的順序，在上面安裝監(jiān)測傳感器。按當(dāng)時傳感器的顯示變化值，張拉控制每根絞線的拉力。安裝完成斜拉索后，按照先后的順序，單次張拉鋼絞線。每次的張拉都會產(chǎn)生一定的作用力在主梁上，損害之前被張拉鋼紋線產(chǎn)生的應(yīng)力，造成受力不均的現(xiàn)象，達(dá)不到施工的要求。因此需要采用等張拉力法，采用等張拉力張拉原理，對每根斜拉索各鋼絞線的離散誤差進(jìn)行控制，使其浮動的范圍在理論值的3%以內(nèi)。

2.單次張拉施工工藝

依次按照先后順序，對張拉支座和千斤頂進(jìn)行安裝，以初始張拉力為基準(zhǔn)，初張拉第I根絞線，對傳感器中的數(shù)值進(jìn)行讀取，使每根斜拉索能夠符合要求。然后以前一根的初始張拉力為參照，對第2根絞線進(jìn)行張拉，再次記錄傳感器數(shù)值并進(jìn)行分析。以此類推，按照相同的方式對后面的鋼絞線進(jìn)行張拉，同時對記錄的數(shù)值進(jìn)行綜合計(jì)算。需要注意的是，最后需要采用相同的方法，將傳感器進(jìn)行拆除，對第1根鋼絞線進(jìn)行再次張拉，按照計(jì)算出的數(shù)值進(jìn)行張拉。在張拉的過程中，需要對工作夾片進(jìn)行控制，使其平整度達(dá)到規(guī)定要求，使橋塔兩側(cè)加載的均衡性和穩(wěn)定性得到有效保障。另外，需要結(jié)合張拉力、斜拉索伸長量、張拉端標(biāo)高位移等數(shù)值，使張拉過程更加科學(xué)有效。

3.整體調(diào)索

整體調(diào)索斜拉索的時候，夾持單索中靠后位置的鋼絞線，集中張拉直到達(dá)到規(guī)定索力，這個步驟可使用千斤頂和工作錨具進(jìn)行。以錨墊板為固定端，使工作錨具上的螺母逐漸脫離，對螺母進(jìn)行旋合，在分離之后重新貼緊，在整體張拉之后，卸載千斤頂，提高錨具的承壓能力，使其能夠堅(jiān)固和穩(wěn)定。調(diào)索的時候需要用到整體千斤頂，以螺母的調(diào)節(jié)余量為基準(zhǔn)，在調(diào)索的過程中，對斜拉索的伸長值進(jìn)行控制，使其維持在設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。完成首次調(diào)索工作之后需要進(jìn)行索力測試工作，對張拉的過程進(jìn)行監(jiān)控，對索力的數(shù)值進(jìn)行詳細(xì)分析，使其穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)，必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求才可以，合格之后采用相同的方式再次進(jìn)行張拉調(diào)索，使數(shù)值的準(zhǔn)確性達(dá)標(biāo)，為后期施工奠定基礎(chǔ)。

（五）附屬設(shè)施安裝

完成斜拉索完全張拉后，為增強(qiáng)斜拉索的耐久性和適用性，需要對相關(guān)配件進(jìn)行防腐處理，充分發(fā)揮出斜拉索的作用，保證橋梁的正常運(yùn)營，提高結(jié)構(gòu)的安全性能。在安裝減震器的時候，需要對斜拉索索體進(jìn)行檢查，如果出現(xiàn)偏斜現(xiàn)象必須及時進(jìn)行校正，使減震器能夠在合理的位置上發(fā)揮發(fā)揮自身應(yīng)有的功能。按照從上到下的順序，安裝不銹鋼外護(hù)管，使其能夠緊密接觸防水罩臺，為防止雨水的進(jìn)入，延長拉鎖的使用壽命，需要利用密封膠對對護(hù)管進(jìn)行封堵，在發(fā)揮僧意外情況時，必須及時進(jìn)行修補(bǔ)。

三、結(jié)束語

與傳統(tǒng)拉鎖不同，矮塔斜拉橋拉索施工具有自身的特性，需要借助分絲管，使其能夠貫穿索塔。在張拉的過程中，可以根據(jù)實(shí)際情況，采取等張拉力法或者單次張拉法，使張拉過程能夠按照規(guī)定步驟科學(xué)合理的進(jìn)行。同時，必須按照規(guī)定的順序，對施工過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保橋梁能夠長久運(yùn)營，提高橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性與安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]覃巍巍，石偉，雷歡.京杭運(yùn)河矮塔斜拉橋主塔及斜拉索施工方案[J].預(yù)應(yīng)力技術(shù)，2017（06）：10-14.