矮塔斜拉橋施工控制研究分析

趙福興

(廣州誠信公路建設監理咨詢有限公司，廣東 廣州 510420)

矮塔斜拉橋施工控制研究分析

趙福興

(廣州誠信公路建設監理咨詢有限公司，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構、斜拉索施工工藝、索力監控進行了較詳細的論述，通過對橋梁的施工質量保證措施確,保了該橋施工安全和順利合龍, 成橋線形和成橋結構內力符合設計要求, 達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黃龍帶水庫上，距離良口鎮有10 km的盤山公路，分南、北兩個主墩，南、北主墩距離生活區分別為1.5 km和3.5 km。黃龍帶特大橋左幅長876.058 m，右幅長930 m，主橋為矮塔斜拉橋，引橋采用裝配式預應力混凝土連續T形梁。

2 斜拉索結構

斜拉索的結構組成部分，主要包括：抗滑錨固段、塔柱內索鞍段、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)工廠內鋼絞線下料

下料時要求丈量準確，減少下料誤差，同時要有保護措施，防止PE護套受損。

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

由于掛索張拉要求，兩區間張拉端PE護套必須根據計算長度剝除; 兩區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

根據設計院設計下料長度結合實際情況進行修訂，經設計院批準，然后進行下料，下料施工選在車間進行。

3.2 現場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為兩側塔梁墊板之間的距離，mm,這一數據的提供者為設計院；L6為梁端預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外套管進入塔端連接裝置長度，mm。

通過以上計算公式，可計算出該橋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熱式工具對焊的方式。

(3)HDPE管的焊接條件

HDPE管焊接時，根據管材規格，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，應當在夾緊裝置內將管材放置到位，在壓力作用下采用平行機動旋刀削平兩個管材被焊端面。焊接的時候，要確保焊接壓力一直保持至焊縫完全滿足冷卻時間之后，且處于硬化狀態之后才可以將其撤去。

3.3 搭設施工平臺

塔外平臺：根據本工程的實際情況采用現有塔柱搭設的腳手架平臺加固改裝為掛索施工平臺。梁底平臺：根據施工實際情況，單根掛索時在主梁施工掛籃上搭設施工平臺，調索時另外加工梁下平臺。

3.4 斜拉索錨具安裝

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

3.5 安裝HDPE護管

(1)將已計算好長度的鋼絞線穿入套管內，在HDPE套管兩端對抱箍進行安裝。HDPE管在吊裝時難免調頭或是彎曲，此時，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)通過對鋼絞線進行張拉操作，使套管挺直抬起并達到設計的角度，以便開展下一步的掛索工作。

4 索力均勻控制與監測

4.1 單根索力確定

P傳單=P控+P1+P2+P3+P4+P5

式中：P傳單為實際單根控制初張力；P控單為監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，位移量由監控提供；P3為塔柱位移影響索力，位移量由監控提供；P4為錨具、混凝土壓縮影響索力；P5為垂度差影響。

4.2 索力均勻控制與監察

(1)在基準鋼絞線上安裝振弦式傳感器，傳感器組件安裝次序為錐形筒—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%時測量初始伸長量。

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

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

(5)當整束拉索最后一根鋼絞線張拉完畢，將基準鋼絞線，將拆除基準鋼絞線后重新張拉，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1%之內。

根據設計，每根索體的初始張拉力結合拉索區橫隔板預應力順序3個批次進行張拉到位，即一次張拉P1、P2和剩余初始張拉力P。

[1] 公路橋涵施工技術規范(JTG/T F50-2011)[S].

[2] 公路工程質量檢驗評定標準(JTG F80/1-2004)[S].

[3] 建筑卷揚機安全操作規程(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