摘要:本文主要是根據浙江永康華豐大橋的施工經歷,簡要介紹如何用一對千斤頂去張拉三向立體預應力系桿拱橋。
關鍵詞:一對千斤頂;張拉;三向立體應力橋。
浙江永康華豐大橋是一座三拱并聯的下承式三向立體預應力亞玲形鋼管系桿拱橋,主橋跨跨徑82.5米,寬42.5米,當時來說,其寬度是全國同類橋型之最。
所謂的三向立體預應力,就縱向、橫向和豎向。這種預應力布置的橋型,在當今的城市建設中,已經相當普遍了。
永康華豐大橋在通車質量鑒定時,質量等級為優良,并獲得永康市人民政府科技進步二等獎和金華市人民政府科技進步三等獎。該橋始建于1999年5月,2000年12月驗收通車,至今已經10周年了,在10年來的使用過程中,沒有發生任何修補和異?,F象。
在當時實際施工時,該橋的施工方案是充分利用了河床的有利地質條件,采取支架施工法。具體的主要施工程序為:三縱大梁支墩及橋臺砼澆筑(重力式)→三縱大梁貝雷支架搭設→端橫梁盆式支座安裝及砼澆筑→三縱大梁砼澆筑→中橫梁砼澆筑→鋼管拱吊裝→鋼管拱細石砼灌注→三向立體應力張拉→橋面鋪裝→吊桿張拉力檢查及修正。從上述程序可以看出,在沒有進行張拉之前,橋形是有了,但都是像躺在支架上的幾塊大“積木”,處于超靜定狀態。只有通過應力張拉,才能使力系得到轉換,由原來的支墩受荷轉變為鋼管拱受力。可見,應力張拉對于橋梁來說,是多么的重要!就像一個有一定柔性的高強度粘合劑,把大大小小的“積木”,通過它聯合在一起。
那么,如何用一對千斤頂將這個三向立體應力橋張拉好呢?下面筆者根據永康華豐大橋的實際張拉過程,介紹一下當時的張拉程序。
下面是該大橋的應力布置示意圖
1.縱向應力布置示意
上游中游下游
2.橫向應力布置示意
3.豎向應力布置示意
在對這三向立體應力橋來說,進行張拉時,要把握的最大原則就是應力的分級、分批。分級比較容易,簡單、也好理解,就是把張拉力分成如干次完成,是一個量值的概念。分批就復雜了,是一個先后順序的概念。這個“先后順序”不僅僅是先后順序問題,是還要考慮其第一個張拉點、對稱性、相間性。
為了清晰表示該橋的張拉程序,我們用“遍”來描述張拉過程。
第一遍張拉任務:
1.對82.5米長的中縱大梁進行張拉,張拉順序按孔道編號進行。
2.對82.5米長的上、下游縱大梁進行張拉,張拉順序按孔道編號序排(先上游或先下游均可)
3.第一遍對三縱大梁的張拉力為設計值的20%,(分級)
4.對中橫梁進行張拉:張拉順序如下,()內數為張拉順序
1(1)3#中橫梁張拉(2)17#中橫梁張拉;
2(3)6#中橫梁張拉(4)14#中橫梁張拉;
3(5)9#中橫梁張拉(6)11#中橫梁張拉
4(7)4#中橫梁張拉(8)16#中橫梁張拉;
5(9)7#中橫梁張拉(10)13#中橫梁張拉;
6(11)2#中橫梁張拉(12)18#中橫梁張拉;
7(13)5#中橫梁張拉(14)15#中橫梁張拉;
8(15)8#中橫梁張拉(16)12#中橫梁張拉;
9(17)1#中橫梁張拉(19)11#中橫梁張拉;
10(20)10#中橫梁張拉。
5.第一遍對19根中橫梁的張拉力為設計值的20%,(分級)
就是說第一遍的張拉目的,就是把縱大梁和橫梁按對稱性和相間性的原則,布上設計張拉力的20%應力。
第二遍張拉任務:
1.按第一遍的張拉任務,將上述張拉部位的張拉力張拉到設計的40%。
2.再按上述過程,將上述張拉部位的張拉力張拉到設計的60%。
3.張拉吊桿,張拉力為設計的20%。(需要說明的是吊桿采用的是低松弛高強鋼絲、鐓頭鉚)
4.張拉吊桿的張拉順序為:()內數為張拉順序
1(1)中3#與17#吊桿同時張拉(2)上游或下游3#與17#吊桿同時張拉
2(3)中6#與14#吊桿同時張拉(4)上游或下游6#與14#吊桿同時張拉
3(5)中9#與11#吊桿同時張拉(6)上游或下游9#與11#吊桿同時張拉
4(7)中4#與16#吊桿同時張拉(8)上游或下游4#與16#吊桿同時張拉
5(9)中7#與13#吊桿同時張拉(10)上游或下游7#與13#吊桿同時張拉
6(11)中2#與18#吊桿同時張拉(12)上游或下游2#與18#吊桿同時張拉
7(13)中5#與15#吊桿同時張拉(14)上游或下游5#與15#吊桿同時張拉
8(15)中8#與12#吊桿同時張拉(16)上游或下游8#與12#吊桿同時張拉
9(17)中1#與19#吊桿同時張拉(18)上游或下游1#與19#吊桿同時張拉
10(19)中10#吊桿張拉(20)上游或下游10#吊桿張拉
第二遍的張拉目的就是把三條大縱梁和19根中橫梁的張拉力張拉到設計值的60%;把57根吊桿的張拉力張拉到設計值的20%。
第三遍張拉任務:
按照同樣的原理,把三條大縱梁和19根中橫梁的張拉力張拉到設計值的80%;把57根吊桿的張拉力張拉到設計值的40%。
第四遍張拉任務:
也是按照同樣的原理,把三條大縱梁和19根中橫梁的張拉力張拉到設計值的100%;把57根吊桿的張拉力張拉到設計值的60%。
第五遍張拉任務:
按照吊桿張拉的原理,把57根吊桿的張拉力張拉到設計值的80%。之后開始停止作業,等到橋面鋪裝完成后,再開始對57根吊桿的張拉力進行檢查和修正,使其到達設計的張拉力,完成最后的張拉工作。
吊桿張拉完成后,三條縱大梁各點的起拱值,經現場實測,公布如下,供大家交流。