单塔斜拉桥拉索施工工艺探讨

发表时间:2021/1/26   来源:《建筑实践》2020年30期   作者:印文康
[导读] 本文结合某大桥工程建设实例,从预埋件埋置、塔端挂设施工、梁面展索施工、牵引施工、斜拉索张拉等施工工艺全流程,对桥梁工程斜拉索的施工技术管控要点及其容易被忽略的施工细节作了较为细致的分析和研究。
        印文康
        中国铁建港航局集团有限公司, 广东 珠海 519000
        摘要:本文结合某大桥工程建设实例,从预埋件埋置、塔端挂设施工、梁面展索施工、牵引施工、斜拉索张拉等施工工艺全流程,对桥梁工程斜拉索的施工技术管控要点及其容易被忽略的施工细节作了较为细致的分析和研究。
关键字:桥梁工程;斜拉索;施工技术;管控要点
1工程概况和施工总体方案
        某大桥为(72+212+560+212+72)m单塔斜拉桥,主梁采用桥面吊机吊装施工,引桥T梁采用集中预制、架桥机架设施工,主塔采用爬模施工。主桥上部结构施工主要包括叠合梁施工和斜拉索施工两项。叠合梁施工主要分七个部分:零号块梁段施工、辅助墩压重梁段、标准梁段施工、过渡墩压重梁段、中跨合拢梁段施工、桥面板施工、预应力施工。其中,单个构件最大吊重为46t,最大吊高为150m,因此,采用4台55t全回转吊机进行梁段构件拼装;索塔区零号块梁段由于远塔吊侧构件超出塔吊的起重范围,因此,零号块梁段拼装采用横移、纵移的方式就位拼装,零号块梁段拼装完毕后紧接着进行架梁吊机的拼装;标准梁段、边跨合拢段和中跨合拢段采用桥面吊机拼装。斜拉索施工主要分三个部分:短索施工、中长索施工和长索施工。斜拉索采用抗拉标准强度为1770Mpa的高强度低松弛锌铝合金镀层钢丝斜拉索,最长无应力索长298.883m,单根拉索平行钢丝最大重量为30.5t。本标段共88根斜拉索,总重2509t。
2桥梁工程斜拉索施工技术管控要点
2.1预埋件埋置
        在主塔有索区施工之前,提供斜拉索安装相关预埋件结构图以及预埋件布置图。本桥斜拉索安装预埋件主要包括:塔内转向预埋件、塔内张拉设备固定预埋件、塔顶进入洞口50KN卷扬机固定预埋件以及塔顶吊架预埋件。
2.2斜拉索存放与吊装上桥
        存放斜拉索的时候,在索体下方要进行方木支垫的铺设,并且,在方木和索体之间放置一个棉毡,不能让斜拉索和梁面直接接触,要依据编号分开各个斜拉索,预防搞错。进行斜拉索成盘的时候,要利用塔吊进行吊装上桥。
2.3塔端挂设施工
        用塔顶吊架将索体(位置在200KN放索盘)拉出7米的长度在梁面上进行放置,在斜拉索锚杯的后面进行连接套等物体的安装。基于塔内将塔顶的钢丝绳(50KN卷扬机)放下,从对应转向滑轮(塔内)、副螺母(张拉杆)、螺母(锚杯)等穿过,通过索导管一直往下一直到桥面,同时连接于牵引板(张拉杆后端)。在离着锚杯一定距离的索体上面,通过转动软质吊装带进行吊点的设置,放下塔顶吊架的吊钩,将吊装带吊起;塔顶50KN卷扬机与塔顶吊架配合将张拉杆牵引出螺母3-5cm,旋紧张拉杆副螺母;继续牵引同时旋紧螺母,直至张拉杆副螺母旋至平扣。安装硬牵引设备,塔端挂社完成。
2.4梁面展索施工
        展开斜拉索的时候,提升索体通过塔顶吊架和塔吊配合的模式,一直使得两端锚杯(斜拉索)和放索盘脱离,展索长索的时候,因为塔顶吊架进行索体高度的提升十分有限,单次提升难以完全展开索盘上的索体,这时通过塔吊的辅助作用可以二次提升斜拉索,从而全部脱空索盘上的索体。
2.5梁端牵引系统
        梁端牵引系统(300KN卷扬机)进行牵引的时候,在索体(距离锚杯7米位置)上实施专用哈弗夹(300KN)的安装,通过走双吊装带(200KN软制)进行牵引点的设置,相连于牵引系统。在哈弗夹上进行吊点的设置,通过汽车吊将吊点吊起,将牵引系统(梁面卷扬机)启动起来;就锚杯而言,当其被牵引至导管口(梁面索)的时候,通过汽车吊实施锚杯倾角的不断调整,让它一致于梁端索的导管轴线。这个过程通过专人进行索体提升速度的指挥,预防锚杯丝扣伴随受损的现象发生。一直到锚杯和延长筒都到了索导管,在导管下面口上进行橡胶皮的铺设,切忌在牵引后期,索体直接接触索导管的下端口而伴随损伤。

梁端牵引系统(300KN)的启动:当锚杯外露一直到梁下锚垫板露出5公分到10分之间时,将牵引停止,梁下工作者要在锚杯上旋入锚固螺母2-3丝扣,使得后期的牵引安全度得以保障。接着进行卷扬机的牵引,并且将锚固螺母旋紧,一直到把锚杯牵引到了设计的部位。
2.6塔端软牵引系统软牵施工
        当梁端锚杯安装到设计位置后,塔端开始进行软牵引。塔外指挥人员观察斜拉索角度及位置,当张拉杆、连接套及锚杯牵引到已挂斜拉索位置时加大塔顶吊架受力,将张拉杆、连接套及锚杯提升到已挂斜拉索上面,避免碰伤已挂斜拉索。继续软牵引,当10000KN张拉杆牵引到塔端索导管口时;利用塔顶吊架调整张拉杆与索导管角度,使钢绞线脱离滚筒,塔外施工人员解除200KN倒链及滚筒。在10000KN张拉杆后端安装1800KN副张拉杆、撑脚、千斤顶等硬牵引设备,准备进行塔端硬性牵引。
2.7硬牵引系统硬性牵引
        结束安装软牵引,要实施硬性牵引。要等张拉杆将千斤顶后端20厘米牵引出来之后,进行主螺母(张拉杆)的锚固,将长张拉杆进行拆除,此时,已经结束硬性牵引工作。
2.8斜拉索张拉及调索
        塔端张拉设备由塔顶卷扬机配合安装及拆除,梁端张拉设备由汽车吊配合安装及拆除。进行调索时,要依据预定的级次的张拉力,基于电动油泵回油或者进油进行索力的一级一级调整。
2.9外置阻尼器安装
        本桥外置减震器为外置式粘滞阻尼器,安装时螺栓紧固到位,各配件位置精确控制。
2.10防雨罩安装
        防雨罩安装时,在护罩上口下方大约3厘米的地方通过两根弹性很高的橡胶圈进行填充充分做好密封,预防水沿着螺旋线流下,进而基于硅胶和螺旋线二者间的细缝入渗到护罩当中。
2.11填充防腐油脂及锚头保护罩安装
        斜拉索张拉调索完成后,在锚具外露部分的表面涂刷一层锚具专用防护油脂。锚头保护罩安装时,在保护罩与锚垫板之间配2mm橡胶垫圈,锚头保护罩与锚垫板采用螺栓连接。
2.12不锈钢护套
        不锈钢护套采用0.3mm厚度的不锈钢板卷扣而成,安装时将其卷扣在拉索索体表面,不锈钢护套对接处采用氩弧焊焊接。不锈钢护套主要作用是防止外力刮伤斜拉索PE和美观作用,不起防水作用。下端与橡胶防雨罩连接处涂抹密封胶,同时保证不锈钢护套出口处距桥面高3m。安装时须确保不锈钢护套下的PE不外露(特别是与橡胶防雨罩结合处),同时在不锈钢套管上端出口与索体PE结合部位采用硅胶密封,防止雨水流入不锈钢套管内。
3结语
        在进行桥梁的施工中要注意施工的地基结构要有足够的稳定性,这是工程顺利实施的前提。要准确标明安装位置,如有地基质量不合格的区域要及时进行稳定处理,要在地层清除不符合规定的材料,之后对其重新填充,为了防止支架施工时发生地基下沉的问题,要提前布置好混凝土材料。在实际施工过程中,使用桥梁技术经常遇到软土路基的地质环境,这种土质的承载性能弱,在清除此类土质之后需要再铺设混凝土进行加固,防止承载性能差而引起工程质量问题。最后还要关注基础结构中的排水问题,保证排水质量,防止出现积水问题,影响工期和工程质量。在桥梁工程斜拉索施工中,需要基于施工的实际需求,结合施工技术的基本原则和规律,重视施工流程的不断优化,不断更新施工理念,加强优化施工模式,为提升施工成效提供相应的技术参考,为更好的推进经济社会的进一步发展提供相应的力量。
参考文献
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