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矮塔斜拉橋施工控制要點

2018-05-07　

 　　一、工程概況

 　　津滬聯絡線特大橋-跨外環(huán)線斜拉橋段為4跨(64.6m+115m+115m+64.6m) 一聯360.6m單箱三室預應力混凝土矮塔斜拉橋，全橋位于直線及緩和曲線上。線路為雙線，線間距４.２ｍ，軌道形式為有砟軌道。橋梁結構采用三塔雙柱式雙索面預應力矮塔斜拉橋。

 　　二、矮塔斜拉橋施工索塔和拉索施工控制要點

 　　斜拉橋屬于組合體系橋，它的上部結構由主梁、拉索和索塔三種構件組成。支撐體系以拉索受拉和索塔受壓為主。該橋中塔采用塔墩固結體系，邊塔采用塔梁固結體系。

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 　　主塔形式為雙柱式，距名義梁頂面以上結構高為１５ｍ，采用實心截面，中塔與邊塔采用相同尺寸，塔底橫橋向寬為２ｍ，縱橋向寬為3.7ｍ，墩身斜率為40:1。由于索塔截面不規(guī)則，且高度僅為15米，索塔施工采用搭架分節(jié)立模澆注法。斜拉橋的平面位置、軸線控制、截面尺寸、預埋件制作、安裝精度等要求較高。且索塔施工系高空作業(yè)范疇，為此施工應特別注意嚴格遵守有關高空作業(yè)安全技術規(guī)定。主塔中未布設預應力鋼筋。索塔斷面尺寸較小，而且軸向壓力非常大，故在施工中對索塔的尺寸和軸線位置的準確性應有一定的要求。對于索塔軸向的允許偏差應考慮下面兩個原則，其一，偏差值對結構物受力的影響甚微；其二，施工中達到的精度。沿塔高每米高度允許偏差值為0.5mm，即傾角正切值tgα=1/2000。按照H/2000的垂直度偏差允許值計算。

 　　1、施工控制要點：

 　　1）支架和操作平臺應有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，并應設置安全護欄，支架還應具有足夠的抗風穩(wěn)定性。支架頂端應有防雷擊裝置。

 　　2）索塔砼性能良好，具有較高的彈性模量和較小的砼收縮、徐變性能，應采用高集料、低水灰比，低水泥用量，適量摻加粉煤灰和泵送劑，以滿足緩凝、早強、高強、阻銹、低水化熱、小收縮、可泵性好等要求。

 　　3）建立完善的測量系統，索塔施工應用絕對高程放樣，消除累計誤差。應對其平面位置、垂直度、傾斜度、錨箱位置、錨箱各孔道的角度以及各部分幾何尺寸進行檢查，以上各項檢查的誤差必須在允許范圍之內。

 　　4）節(jié)段模板的強度、剛度和穩(wěn)定性應滿足要求。模板軸線、標高、垂直度或斜度、模內尺寸、預埋件和預留孔位置、內表面平整度和拼縫高差等檢測項目，應滿足設計和規(guī)范要求。

 　　5）、斜拉索錨索管的定位與固定。安設斜拉索管道時，應設置穩(wěn)定的鋼筋骨架固定管道，防止在澆注混凝土時移位，在管道測量定位時，應考慮斜拉索應重力垂直而導致其端部角位移時的方向、位置、標高的改變。

 　　6）、塔身混凝土澆注時應掌握均勻分層，有塔中向兩端的原則。每次澆注的混凝土均應在混凝土的初凝時間內完成，并注意加強養(yǎng)護。

 　　（二）、斜拉索施工施工要點

 　　在斜拉索中恒載引起的內力平衡主要依靠索、塔及主梁的軸力來實現，因此，索力的微小偏差均能在主梁引起較大彎矩，這一點是施工階段計算的重點。本橋采用的斜拉索為矮塔斜拉橋專用的高強鋼絞線，抗拉強度為1860MPa的高強低松弛環(huán)氧噴涂鋼絞線。采用可調換式250AT-31群錨體系，斜拉索錨頭外露部分及預埋鋼管均采用80μm鋅加防腐涂料防護。斜拉索為雙索面，立面為半扇形布置。每索塔設7對斜拉索，斜拉索規(guī)格為31-7φ5，單根鋼絞線規(guī)格直徑為15.2mm，塔上索距為0.7m，梁上索距為4m，斜拉索在塔身通過索鞍，兩側對稱錨于梁體。矮塔斜拉橋拉索的防腐是關鍵，防腐防護措施共有三層，第一層為單根先采用環(huán)氧噴涂，第二層為單根采用PE護套，第三層為同一束拉索采用HDPE高密度聚乙烯護套，施工過程中要做好分層質量控制，應特別重視斜拉索及其與塔、梁連接錨固部位的防腐處理。斜拉索的安裝和張拉必須由專業(yè)隊伍操作。斜拉索的安裝應采取穩(wěn)妥措施，防止外層PE護套劃痕或破裂，并防止外層顏色的污染。分絲管應在澆注塔柱混凝土前預埋。張拉斜拉索時，應將張拉力和斜拉索的伸長量和張拉端標高位移相結合進行張拉控制。斜拉索張拉完畢后，再安裝抗滑錨板。斜拉索裸索部分的防護：塔上錨固筒灌注環(huán)氧砂漿，環(huán)氧砂漿采用環(huán)氧泵灌注。

 　　1、斜拉索安裝和張拉工藝應符合下列規(guī)定

 　　1)、斜拉索的搬運和安裝必須保證索的彎曲半徑符合設計要求。施工中應防止錨頭撞傷，錨頭移位不得直接用鐵錘敲擊或強擊復位。斜拉索不得有折損或死彎。防護層如有折損或磨損應采取臨時保護措施，并作好記錄，待安裝后修補。

 　　2)、吊裝時應先設支承管，再用導索進行牽引進入錨孔內。安裝方法可采用單吊點法、多吊點法、桁架床法、導索法、腳手架法、吊機安裝法和鋼管法。較硬或較脆外防護層的斜拉索，不得采用單吊點法安裝。

 　　3)、安裝前，應預先測定錨頭安裝位置。并在上下端管進口的錨下墊板上標明。安裝后，斜拉索應在索道管中心，不與預埋索管接觸。

 　　4)、張拉應以設計索力值控制。延伸量可作為校核。張拉前后必須對橋梁和索塔的變位進行觀測。當變位超過設計要求時，應與設計部門聯系解決。

 　　5)、安裝和張拉應按設計要求進行同步張拉。

 　　對稱同步張拉的斜拉索，張拉中不同步拉力的相對差值不得大于10%。兩側不對稱或設計索力不同的斜拉索，應按設計規(guī)定的索力分段同步張拉。

 　　6)、橋梁施工到下述階段時，全橋應測核索力并予調整：橋梁懸臂施工到跨中合龍前；跨中合龍后；梁體內預應力束全部張拉完成時；梁上鋪碴、鋪軌和安裝附屬設備完成時。

 　　7)、各斜拉索的索力調整值和調整程序應符合設計規(guī)定。

 　　8)、斜拉索安裝后，在抗振和減振裝置安裝前，兩端錨具和索道管應有臨時防護措施，防止雨水侵入和撞擊錨頭。

 　　9)、安裝減振器時，應使其內周夾緊斜拉索，外周與索道管密貼。

 　　11)、橋梁建成后應對各索力進行調整達到設計值。并由測試單位用振動頻率計測核各斜拉索的索力。每組及每索的索力偏差均不得超過設計規(guī)定。

 　　12）、靜、動載試驗與風振試驗：橋成后交付運營前（或驗收前）應通過靜、動載試驗與風振試驗，給出該橋的總體質量、強度、剛度和穩(wěn)定性評價。

 　　2、斜拉索的張拉控制應符合以下規(guī)定：

 　?。?）、控制每根斜拉索各股鋼絞線的離散誤差不大與理論值的3%；

 　?。?）、橫橋向相同編號斜拉索之間差值不大于整索索力理論值的1%；

 　?。?）、斜拉索整索索力誤差不大于理論索力的2%。

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