王捷
(貴州路橋集團有限公司,貴州貴陽550001)
單塔斜拉橋拉索施工工藝探討
王捷
(貴州路橋集團有限公司,貴州貴陽550001)
對于斜拉橋來說,斜拉索安裝、張拉和調(diào)試質(zhì)量的好壞,直接影響著斜拉橋主橋是否滿足設計要求線性的要求,因此結(jié)合具體實例,對斜拉橋拉索施工技術要點進行分析探討,為斜拉橋拉索施工提供幫助。
斜拉橋;斜拉索安裝;HDPE管;單根掛索;整體調(diào)索
凱里市濱江路工程位于凱里市西部,是連接凱里老城區(qū)與下司鎮(zhèn)的聯(lián)絡線,道路總體考慮清水江沿岸布設,K13+910.5同心村2號大橋為該項目的一座景觀橋梁。同心村2號大橋設計為(97+ 62.5)m的獨塔鋼管混凝土斜拉橋,全橋長176 m。主、邊跨上部結(jié)構(gòu)均為鋼管混凝土組合梁。主跨拉索采用單索面,邊跨拉索采用雙索面。索塔上部采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu),上索塔高57.5 m,采用3根內(nèi)灌C55微膨脹混凝土的Φ1 400×20 mm鋼管,通過Φ500×10 mm鋼管連接組合為格構(gòu)式橋塔,Φ500 ×10 mm鋼管內(nèi)灌C30微膨脹混凝土。為滿足索塔結(jié)構(gòu)受力、結(jié)構(gòu)物布置構(gòu)造需求以及造型美觀要求,3根鋼管在平面上呈三角形布置。
斜拉索采用Φ15.24環(huán)氧噴涂鋼絞線斜拉索。根據(jù)結(jié)構(gòu)受力需要,主跨為單索面,共15根拉索,使用61、55、43、37索四種型號;邊跨為雙索面,共15對拉索,使用34、27索兩種型號,鋼絞線總重128.23 t。斜拉索張拉端設在索塔上,錨固端設在梁體上,結(jié)合該斜拉橋獨塔的特點,在斜拉橋施工張拉和換索時需在索塔位置搭設支架進行。
2.1 準備工作
(1)下料。
下料施工選在現(xiàn)場下料,下料時,在地面放樣下料,同時進行校核。下料時應注意:如果發(fā)現(xiàn)鋼絞線PE護套有破損處,應及時進行修補,若破損嚴重,則應棄用此段鋼絞線;下料時,隨時對鋼絞線長度進行復查,保證下料長度準確無誤。張拉端、固定端PE護套剝除:用專用剝PE刀剝除,剝除時應注意不得誤傷鋼絞線。鋼絞線PE剝除后,打散鋼絞線用專用清洗濟清洗兩端油脂,清洗時注意保護鍍鋅層,清洗后將鋼絞線復原,對端頭進行處理,供掛索時牽引用。
(2)制作放索架。
掛索時,直接將成盤的鋼絞線按掛索具體要求從盤上抽出向兩端牽引,成盤時,一般按兩根鋼絞線并排卷成盤(非木盤形式),因此掛索時,也按兩根一起抽出,必須加工一套放線機構(gòu),根據(jù)盤的形式考慮為豎放。
選擇起重設備時,需考慮單根張拉初拉力,循環(huán)掛索時鋼絞線重量,起重設備安裝時,卷揚機安放位置合理,吊點、導向點布設合理,既適合施工要求,又安全可靠,盡可能減少二次移動。
(3)循環(huán)牽引動力系統(tǒng)安裝。
在上下預埋管口臨時焊接導向,將牽引鋼絲繩依次穿過上端導向、HDPE外護管、下端導向、卷揚機,形成循環(huán)牽引動力系統(tǒng)。
2.2 上下錨具檢查及安裝
清洗錨具,并重新組裝,然后認真檢查毛孔,從而得知密封孔位是否準確對齊,保證整體的實施效果。錨具孔位不得錯位,為了避免其出現(xiàn)的幾率,可用鋼絞線試穿。如果錨具孔位不干凈,會影響錨固的質(zhì)量,應及時擦洗干凈,使用棉紗擦去機加工碎屑。
2.3 HDPE護套管安裝
HDPE管在焊接過程中,質(zhì)量會出現(xiàn)變化,所以在焊接時,要對準段管編號和長度,能夠估計預熱壓力和加熱時間,及時掌握不同時間下,護套管可能處于的階段。工作人員在這種管道的安裝中,應提前設置需要的長度,并進行焊接,針對焊接的具體數(shù)值也應做好記錄。運輸至塔下棧道時要使用起吊工藝技術,增加技術可靠性。
在管道擺放中,要使用支架或枕木將套管架力,防止管道受損。鋼絞線應放置在管道內(nèi)部,長度需要事先計算,在HDPE套管兩端安裝抱箍。塔吊能夠?qū)摻g線與套管一起吊起,從而在達到預定高度后,將鋼絞線穿入錨具并固定。套管的主要位置在塔外管口位置,運輸設備是千斤繩和葫蘆,然后將套管下端牽引至下端預埋管口,再用鋼絞線穿入并固定,最后通過張拉鋼絞線確保其達到設計高度,從而更好的進行下一步施工。
2.4 鋼絞線單根掛索張拉
(1)鋼絞線掛索。
當鋼絞線運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,需要放置在放線架上,要使用掛索從上端牽引。整個過程需要放線放線朝向梁端預埋管口,然后在預埋管與放線架之間設置鋪墊,從而實現(xiàn)導向設置。施工將盤好的鋼絞線放盤打開張拉端與循環(huán)鋼絲繩上的專用牽引裝置連接,然后啟動循環(huán)系統(tǒng),促使鋼絞線沿著管道護套逐漸上移的上端管口,在錨具孔穿過,與索引索先練,最后作用于循環(huán)系統(tǒng)。循環(huán)系統(tǒng)上需要安置牽引裝置,并選取有效的作用工具,拉出鋼絞線。工作人員要計算整體需求張拉力度,保證臨時夾片與穿束器發(fā)揮應有的效果,從而為下一根鋼絞線做好準備工作。
(2)拉索張拉。
在每束斜拉索中,要穿掛鋼絞線,然后使用固定類型的千斤頂進行單根張拉。工作人員在鋼絞線上安裝夾片固定后,需要在張拉端進行,并使用固定的千斤頂。尤其設備特性,需要使用膠帶在固定位置,設置測量基準點,從而保證測量的準確性。在固定端口要測試張拉力度,確保單根鋼絞線能夠處于規(guī)定的力度范圍。一旦壓力表在最后一級張拉力作用下,那么一個行程需要完成整體張拉。如果一個循環(huán)無法完成,那么需要進行反復張拉,直到滿足動態(tài)控制。當完成最后的鋼絞線布置后,要拆除第一根上的傳感器,然后按照當時的變化進行錨固。單根張拉控制的應力控制,需要使用振弦式傳感器,這種傳感器在使用中,需要安裝在固定位置,一般選取在第三根鋼絞線上,并結(jié)合單孔錨具特定進行處理。部分情況下,需要進行臨時錨固,從而滿足拉索處理效果。當整束斜拉索完成后,傳感體能夠通過導線與顯示儀連接,工作人員要從壓力變化記錄中選取數(shù)據(jù)。
2.5 整體張拉、調(diào)索
施工安裝中整體張拉在塔外進行,可用吊車將千斤頂、張拉桿以及連接套吊至塔內(nèi)平臺,然后利用平臺移動找到對應的張拉段。安裝設備的連接與安裝需要借助手拉葫蘆,安裝固定張拉螺母、撐角等,在千斤頂安裝后,需要對其中誤差進行分析,保證其在5 mm以下。張拉時需要嚴密監(jiān)控主梁端部標高,當其滿足設計要求后,要旋緊墊板上的工作螺母。張拉之后要進行整體調(diào)索,在鋼箱梁焊接過程中或成橋后,如需調(diào)整索力或主梁標高,可進行整體調(diào)索。調(diào)索工況、次數(shù)、順序、控制索力以及調(diào)索部位,均由設計院或監(jiān)控單位根據(jù)需要而定。調(diào)索工藝需要與張拉程度保持一致,并在調(diào)索結(jié)束后,在錨具外安裝保護套,并對裸露鋼絞線、夾片、錨板等進行防護。
2.6 索箍和減振器安裝
待整體張拉、全橋調(diào)索結(jié)束后,安裝索箍、減振器,要使用專用緊索器固定整束,使其成為規(guī)則界面,使用減震器進行設計安裝,擰緊索箍緊固螺栓。當全橋循環(huán)調(diào)索后,要安裝錨具防護,該過程中要注意錨具外的保護樁,內(nèi)注油對裸露鋼絞線、夾片、錨板等進行防護。上、下錨箱內(nèi)必須預設防水、防潮措施,下端錨墊板應設有臨時排水槽。
斜拉橋公路、鐵路以及城市道路交通特大跨徑橋梁是主要使用橋型之一,應重點選取施工方法與施工控制方法,避免施工安裝質(zhì)量降低影響整體成果。本次研究主要針對同心村2號大橋的拉索施工進行詳細介紹,防止同類斜拉橋拉索施工出現(xiàn)問題,提升施工安裝質(zhì)量。
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TU318;U442
C
1008-3383(2017)04-0142-02
2016-12-28
王捷(1989-),男,貴州納雍人,助理工程師,研究方向:公路橋梁。