慈國(guó)鳳 譚 科

摘要:文章結(jié)合工程實(shí)踐,探討了山區(qū)懸索橋主纜架設(shè)的施工控制,為同類橋梁施工控制提供一些經(jīng)驗(yàn),保證工程項(xiàng)目的順利開展。

關(guān)鍵詞:懸索橋;施工控制;主纜架設(shè);北盤江大橋;掛索

中圖分類號(hào):TP368文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2009)10-0191-02

懸索橋施工通常包括索塔施工、錨碇施工、貓道架設(shè)、索鞍安裝、主纜架設(shè)、整形索夾、吊索安裝、加勁梁吊裝、橋面系及防護(hù)施工等。所以,懸索橋不但要經(jīng)過一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的施工過程才能形成,而且其工序間順序性很強(qiáng),并相互關(guān)聯(lián),如何對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的各工序下的控制參數(shù)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)、調(diào)整、控制,確保施工過程安全和成橋后的結(jié)構(gòu)實(shí)際狀態(tài)盡可能符合理想狀態(tài)這一施工控制問題是懸索橋成功建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)之一。尤其是在采用散索套的山區(qū)懸索橋主纜架設(shè)中,現(xiàn)場(chǎng)溫度變化大,不確定因素引起的塔偏不穩(wěn)定的情況下,主纜架設(shè)位置的控制就顯得特別重要。

一、工程實(shí)踐及主纜架設(shè)具體實(shí)施措施

(一)貴州北盤江大橋設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

貴州北盤江大橋位于北盤江峽谷地帶,地貌上屬巖溶峰叢及河流侵蝕區(qū)。橋位處地形起伏大,高程變化從+420米～+880米,相對(duì)高差達(dá)460米;山勢(shì)主要呈南北走向,北盤江在此由北西向急轉(zhuǎn)為南北向。整個(gè)峽谷呈現(xiàn)多級(jí)平臺(tái)的復(fù)合式“U”形峽谷,基巖裸露,地表風(fēng)化,形成多種巖溶地貌。

結(jié)合兩岸的地形、地貌條件,綜合考慮邊、中跨布置的協(xié)調(diào)性及主塔基礎(chǔ)的邊坡穩(wěn)定性及兩岸接線情況,采用388米的簡(jiǎn)支混凝土板梁懸索橋,主纜邊跨103米,主纜矢跨比采用1/9,位于主塔間的主梁布置在R=12934.788米的豎曲線上。

考慮主梁的吊裝與架設(shè),吊索間的間距采用5米.主梁設(shè)置豎向支座,縱向興仁岸設(shè)置固定支座,關(guān)嶺岸設(shè)置活動(dòng)支座.主梁兩端底設(shè)側(cè)向抗風(fēng)支座。

(二)北盤江大橋施工簡(jiǎn)介

根據(jù)業(yè)主的要求和計(jì)劃工期,結(jié)合工程內(nèi)容及特點(diǎn),考慮到當(dāng)?shù)氐臍夂?、水文、地質(zhì)、地貌等因素的影響,施工單位制定了施工總體規(guī)劃:

1.交通條件是制約本合同段工程項(xiàng)目開工時(shí)間的決定因素,故進(jìn)場(chǎng)后首先抓緊進(jìn)場(chǎng)道路的修筑。

2.按兩岸工作內(nèi)容劃分,本合同段決定由兩個(gè)工區(qū)承擔(dān)施工任務(wù),進(jìn)場(chǎng)后盡快完善施工準(zhǔn)備,創(chuàng)造施工作業(yè)面,形成“全面開花”的施工生產(chǎn)格局。

3.通過合理的施工組織計(jì)劃,先進(jìn)的施工管理和技術(shù),提前完成大橋施工任務(wù)。

根據(jù)北盤江大橋的工程內(nèi)容和基本特點(diǎn),結(jié)合工程數(shù)量和施工組織情況,為實(shí)現(xiàn)合同工期,保證質(zhì)量,降低成本,施工單位對(duì)北盤江大橋項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目法管理,現(xiàn)場(chǎng)成立項(xiàng)目經(jīng)理部。項(xiàng)目經(jīng)理部設(shè)項(xiàng)目經(jīng)理一名,項(xiàng)目副經(jīng)理二名,總工程師一名,項(xiàng)目經(jīng)理部的相關(guān)科室配備足夠的專業(yè)技術(shù)人員,以加強(qiáng)施工管理。項(xiàng)目經(jīng)理部下設(shè)工程部、質(zhì)檢部、機(jī)料部、安全部、財(cái)務(wù)部、計(jì)劃部、辦公室七個(gè)職能部門及兩個(gè)專業(yè)施工工區(qū)。

(三)北盤江大橋主纜施工控制實(shí)施步驟

1.主纜架設(shè)要點(diǎn)。(1)臨時(shí)支架的安裝;(2)散索套的安裝。散索套根據(jù)控制分析提供的預(yù)偏量和標(biāo)高改變進(jìn)行安裝,其傾角仍按設(shè)計(jì)成橋狀態(tài)時(shí)的角度采用。散索套支架要考慮方便在吊裝主梁前的拆除;(3)主索鞍的安裝;(4)主索鞍臨時(shí)固定與頂推裝置設(shè)置。在索股架設(shè)期間和以后的主梁架設(shè)過程中均須保證主索鞍固定不動(dòng),所以,需設(shè)置臨時(shí)固定裝置,并且應(yīng)便于主索鞍位置(縱向)調(diào)整。在主梁架設(shè)過程中須進(jìn)行主索鞍頂推,所以,需設(shè)置頂推裝置;(5)設(shè)置索塔頂位置以及散索套位置觀測(cè)標(biāo)記,索塔頂位置觀測(cè)標(biāo)記設(shè)置每個(gè)塔柱的外側(cè)。散索套位置觀測(cè)標(biāo)記設(shè)置位置以便于觀測(cè)為原則;(6)購(gòu)買足夠多的溫度計(jì);(7)觀測(cè)好索塔偏位、指定樁號(hào)處索股(纜)標(biāo)高測(cè)量?jī)x器;(8)準(zhǔn)備足夠的各種厚度的索固錨頭墊片;(9)組建掛索、測(cè)量班子。

2.掛索與調(diào)整。(1)基準(zhǔn)索中跨索股位置調(diào)整:1)測(cè)量中跨索股跨中標(biāo)高,同時(shí)根據(jù)當(dāng)時(shí)索塔偏位(即跨徑的改變)和溫度情況算出預(yù)計(jì)的中跨索股跨中標(biāo)高,若兩者相同,則中跨調(diào)索暫告結(jié)束,并采用鋼插片在調(diào)索塔的鞍座前后將索股鎖定。若兩者不同,則在該塔上將索股從鞍座內(nèi)提起來,根據(jù)中跨索股跨中標(biāo)高的高或低,將索股向河心或錨碇移動(dòng),重復(fù)上述過程,直至索股標(biāo)高(線形)滿足要求(在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)),中跨調(diào)索結(jié)束;2)興仁岸(或關(guān)嶺岸)邊跨索股位置調(diào)整。中跨調(diào)索結(jié)束后,對(duì)其中一岸邊跨索股位置進(jìn)行調(diào)整。先根據(jù)當(dāng)時(shí)氣溫和索塔、散索套的偏位計(jì)算出邊跨中部指定位置的標(biāo)高,同時(shí)測(cè)出該點(diǎn)的實(shí)際標(biāo)高,兩者比較,相同則結(jié)束調(diào)整。若不同則通過增減錨頭墊片進(jìn)行調(diào)整,重復(fù)上述過程,直至索股標(biāo)高(線形)滿足要求(在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)),邊跨調(diào)索結(jié)束。在一岸邊跨索股位置進(jìn)行調(diào)整好后,再進(jìn)行另一岸邊跨索股位置調(diào)整,過程同上;3)關(guān)于溫度觀測(cè)。采用高質(zhì)量的溫度計(jì),在中跨1/8、1/4、1/2、3/4、7/8和邊跨1/4、1/2、3/4等截面地向陽(yáng)、背陽(yáng)面布置計(jì),讀取溫度的時(shí)間區(qū)段要短,以平均值作為現(xiàn)場(chǎng)溫度值;4)位置觀測(cè)。基準(zhǔn)索股調(diào)整結(jié)束后,對(duì)其進(jìn)行觀測(cè),觀測(cè)點(diǎn)為中跨跨中、邊跨指定點(diǎn)頂面。觀測(cè)時(shí)間不少2～3天,觀測(cè)頻率:每?jī)尚r(shí)一次。觀測(cè)標(biāo)高的同時(shí)讀取溫度值和索塔頂、散索套位置。若每次觀測(cè)標(biāo)高于經(jīng)溫度、跨徑變化修正后的理論值相同,則基準(zhǔn)索股調(diào)整結(jié)束。若存在超限的誤差,則需對(duì)索股標(biāo)高(線形)進(jìn)行調(diào)整,重復(fù)上述過程,直至滿足要求。(2)普通索?；鶞?zhǔn)索股確定后即可進(jìn)行普通索架設(shè)。普通索架設(shè)中要確?；鶞?zhǔn)索股錨固可靠,散索套(支架)可靠,主索鞍與索塔間固定好。普通索股架設(shè)方法與基準(zhǔn)索股相似,架設(shè)原則為:普通索股與基準(zhǔn)索股或其他普通索股之間“若即若離”。普通索股架設(shè)期間要對(duì)索塔偏位、已成部分纜的標(biāo)高(考慮修正)進(jìn)行定期觀測(cè)。(3)關(guān)于索股固定和綁扎帶的解除。所架設(shè)的索都需用插片臨時(shí)固定(隨著層數(shù)增加,下部插片即可去掉)。除主纜周邊索股綁扎帶在緊纜前解除外,其余索股綁扎帶均應(yīng)在安裝結(jié)束和位置合格后及時(shí)解除,以免影響緊纜。

主纜一旦架設(shè)完成,其線形就確定下來,由于各種因素的綜合影響,主纜實(shí)際線形與設(shè)計(jì)線形必將存在一定誤差,為了保證成橋線形達(dá)到設(shè)計(jì)要求,應(yīng)該通過對(duì)索夾設(shè)計(jì)位置及吊索長(zhǎng)度進(jìn)行修正,以消除主纜架設(shè)階段的施工誤差。因此,索夾位置及吊索長(zhǎng)度的計(jì)算相當(dāng)重要,為了保證計(jì)算的精確必須量測(cè)當(dāng)前結(jié)構(gòu)的狀態(tài)參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)。緊索前對(duì)主纜索股拉力進(jìn)行測(cè)試和調(diào)整(在散索套到錨錠之間進(jìn)行),同時(shí)對(duì)主纜線形狀態(tài),外徑以及塔的軸線進(jìn)行觀測(cè),測(cè)量結(jié)果,報(bào)施工控制單位。必要時(shí)對(duì)索鞍作調(diào)整。

二、結(jié)論

北盤江大橋成橋后對(duì)主纜線形狀態(tài)(包括索夾位置),塔的軸線(偏移),索鞍位置,橋面線形進(jìn)行測(cè)量,對(duì)主纜索股(散開區(qū))拉力,吊索拉力,主梁應(yīng)力進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試出北盤江大橋的成橋時(shí)主纜中心線標(biāo)高和最終橋面標(biāo)高在設(shè)計(jì)允許誤差范圍內(nèi),而且線形良好;主索鞍和散索套的位置于設(shè)計(jì)位置吻合很好;索塔偏位為關(guān)嶺岸向岸邊偏1.6cm,興仁岸向岸邊偏1.4cm,對(duì)于跨徑388米的懸索橋該結(jié)果已經(jīng)比較理想;主纜受力均勻且均在設(shè)計(jì)的誤差范圍內(nèi)。

通過對(duì)北盤江大橋的工程實(shí)踐,證明了所采用懸索橋主纜監(jiān)控的理論與方法及其實(shí)施管理系統(tǒng)是正確的,對(duì)于同類橋梁的施工控制具有一定的參考價(jià)值。

作者簡(jiǎn)介:慈國(guó)鳳(1972-),女,吉林敦化人,重慶市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院工程師,研究方向:橋梁與隧道工程;譚科(1978-),男,四川溫江人,重慶市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院工程師,研究方向:橋梁與隧道工程。