單塔斜拉橋拉索施工工藝探討

王捷

(貴州路橋集團(tuán)有限公司，貴州貴陽(yáng)550001)

單塔斜拉橋拉索施工工藝探討

王捷

(貴州路橋集團(tuán)有限公司，貴州貴陽(yáng)550001)

對(duì)于斜拉橋來(lái)說(shuō)，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(shè)計(jì)要求線性的要求，因此結(jié)合具體實(shí)例，對(duì)斜拉橋拉索施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)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

1 工程概述

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(luò)線，道路總體考慮清水江沿岸布設(shè)，K13+910.5同心村2號(hào)大橋?yàn)樵擁?xiàng)目的一座景觀橋梁。同心村2號(hào)大橋設(shè)計(jì)為(97+ 62.5)m的獨(dú)塔鋼管混凝土斜拉橋，全橋長(zhǎng)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(guò)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(hào);邊跨為雙索面，共15對(duì)拉索，使用34、27索兩種型號(hào)，鋼絞線總重128.23 t。斜拉索張拉端設(shè)在索塔上，錨固端設(shè)在梁體上，結(jié)合該斜拉橋獨(dú)塔的特點(diǎn)，在斜拉橋施工張拉和換索時(shí)需在索塔位置搭設(shè)支架進(jìn)行。

2 斜拉索施工過(guò)程分析

2.1 準(zhǔn)備工作

(1)下料。

下料施工選在現(xiàn)場(chǎng)下料，下料時(shí)，在地面放樣下料，同時(shí)進(jìn)行校核。下料時(shí)應(yīng)注意:如果發(fā)現(xiàn)鋼絞線PE護(hù)套有破損處，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，若破損嚴(yán)重，則應(yīng)棄用此段鋼絞線;下料時(shí)，隨時(shí)對(duì)鋼絞線長(zhǎng)度進(jìn)行復(fù)查，保證下料長(zhǎng)度準(zhǔn)確無(wú)誤。張拉端、固定端PE護(hù)套剝除:用專(zhuān)用剝PE刀剝除，剝除時(shí)應(yīng)注意不得誤傷鋼絞線。鋼絞線PE剝除后，打散鋼絞線用專(zhuān)用清洗濟(jì)清洗兩端油脂，清洗時(shí)注意保護(hù)鍍鋅層，清洗后將鋼絞線復(fù)原，對(duì)端頭進(jìn)行處理，供掛索時(shí)牽引用。

(2)制作放索架。

掛索時(shí)，直接將成盤(pán)的鋼絞線按掛索具體要求從盤(pán)上抽出向兩端牽引，成盤(pán)時(shí)，一般按兩根鋼絞線并排卷成盤(pán)(非木盤(pán)形式)，因此掛索時(shí)，也按兩根一起抽出，必須加工一套放線機(jī)構(gòu)，根據(jù)盤(pán)的形式考慮為豎放。

選擇起重設(shè)備時(shí)，需考慮單根張拉初拉力，循環(huán)掛索時(shí)鋼絞線重量，起重設(shè)備安裝時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)安放位置合理，吊點(diǎn)、導(dǎo)向點(diǎn)布設(shè)合理，既適合施工要求，又安全可靠，盡可能減少二次移動(dòng)。

(3)循環(huán)牽引動(dòng)力系統(tǒng)安裝。

在上下預(yù)埋管口臨時(shí)焊接導(dǎo)向，將牽引鋼絲繩依次穿過(guò)上端導(dǎo)向、HDPE外護(hù)管、下端導(dǎo)向、卷?yè)P(yáng)機(jī)，形成循環(huán)牽引動(dòng)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(rèn)真檢查毛孔，從而得知密封孔位是否準(zhǔn)確對(duì)齊，保證整體的實(shí)施效果。錨具孔位不得錯(cuò)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(huì)影響錨固的質(zhì)量，應(yīng)及時(shí)擦洗干凈，使用棉紗擦去機(jī)加工碎屑。

2.3 HDPE護(hù)套管安裝

HDPE管在焊接過(guò)程中，質(zhì)量會(huì)出現(xiàn)變化，所以在焊接時(shí)，要對(duì)準(zhǔn)段管編號(hào)和長(zhǎng)度，能夠估計(jì)預(yù)熱壓力和加熱時(shí)間，及時(shí)掌握不同時(shí)間下，護(hù)套管可能處于的階段。工作人員在這種管道的安裝中，應(yīng)提前設(shè)置需要的長(zhǎng)度，并進(jìn)行焊接，針對(duì)焊接的具體數(shù)值也應(yīng)做好記錄。運(yùn)輸至塔下棧道時(shí)要使用起吊工藝技術(shù)，增加技術(shù)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(yīng)放置在管道內(nèi)部，長(zhǎng)度需要事先計(jì)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(dá)到預(yù)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(yùn)輸設(shè)備是千斤繩和葫蘆，然后將套管下端牽引至下端預(yù)埋管口，再用鋼絞線穿入并固定，最后通過(guò)張拉鋼絞線確保其達(dá)到設(shè)計(jì)高度，從而更好的進(jìn)行下一步施工。

2.4 鋼絞線單根掛索張拉

(1)鋼絞線掛索。

當(dāng)鋼絞線運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，需要放置在放線架上，要使用掛索從上端牽引。整個(gè)過(guò)程需要放線放線朝向梁端預(yù)埋管口，然后在預(yù)埋管與放線架之間設(shè)置鋪墊，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向設(shè)置。施工將盤(pán)好的鋼絞線放盤(pán)打開(kāi)張拉端與循環(huán)鋼絲繩上的專(zhuān)用牽引裝置連接，然后啟動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)，促使鋼絞線沿著管道護(hù)套逐漸上移的上端管口，在錨具孔穿過(guò)，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(jì)算整體需求張拉力度，保證臨時(shí)夾片與穿束器發(fā)揮應(yīng)有的效果，從而為下一根鋼絞線做好準(zhǔn)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(lèi)型的千斤頂進(jìn)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(jìn)行，并使用固定的千斤頂。尤其設(shè)備特性，需要使用膠帶在固定位置，設(shè)置測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，從而保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。在固定端口要測(cè)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(jí)張拉力作用下，那么一個(gè)行程需要完成整體張拉。如果一個(gè)循環(huán)無(wú)法完成，那么需要進(jìn)行反復(fù)張拉，直到滿足動(dòng)態(tài)控制。當(dāng)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(dāng)時(shí)的變化進(jìn)行錨固。單根張拉控制的應(yīng)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(jìn)行處理。部分情況下，需要進(jìn)行臨時(shí)錨固，從而滿足拉索處理效果。當(dāng)整束斜拉索完成后，傳感體能夠通過(guò)導(dǎo)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(jìn)行，可用吊車(chē)將千斤頂、張拉桿以及連接套吊至塔內(nèi)平臺(tái)，然后利用平臺(tái)移動(dòng)找到對(duì)應(yīng)的張拉段。安裝設(shè)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(duì)其中誤差進(jìn)行分析，保證其在5 mm以下。張拉時(shí)需要嚴(yán)密監(jiān)控主梁端部標(biāo)高，當(dāng)其滿足設(shè)計(jì)要求后，要旋緊墊板上的工作螺母。張拉之后要進(jìn)行整體調(diào)索，在鋼箱梁焊接過(guò)程中或成橋后，如需調(diào)整索力或主梁標(biāo)高，可進(jìn)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(shè)計(jì)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(hù)套，并對(duì)裸露鋼絞線、夾片、錨板等進(jìn)行防護(hù)。

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(zhuān)用緊索器固定整束，使其成為規(guī)則界面，使用減震器進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝，擰緊索箍緊固螺栓。當(dāng)全橋循環(huán)調(diào)索后，要安裝錨具防護(hù)，該過(guò)程中要注意錨具外的保護(hù)樁，內(nèi)注油對(duì)裸露鋼絞線、夾片、錨板等進(jìn)行防護(hù)。上、下錨箱內(nèi)必須預(yù)設(shè)防水、防潮措施，下端錨墊板應(yīng)設(shè)有臨時(shí)排水槽。

3 結(jié)語(yǔ)

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(yīng)重點(diǎn)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(duì)同心村2號(hào)大橋的拉索施工進(jìn)行詳細(xì)介紹，防止同類(lèi)斜拉橋拉索施工出現(xiàn)問(wèn)題，提升施工安裝質(zhì)量。

［1］朱國(guó)慶.斜拉橋施工技術(shù)探討［J］.黑龍江交通科技，2014，3(241):112－113.

［2］潘偉安.斜拉橋拉索定位與安裝［J］.工程科學(xué)，2010，(13):46－48.

［3］劉建新.斜拉橋中斜拉索的安裝技術(shù)［J］.橋梁與隧道工程，2014，(7):28－30.

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。