矮塔斜拉橋施工控制要點
2018-05-07
一、工程概況
津滬聯(lián)絡(luò)線特大橋-跨外環(huán)線斜拉橋段為4跨(64.6m+115m+115m+64.6m) 一聯(lián)360.6m單箱三室預(yù)應(yīng)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(jié)構(gòu)采用三塔雙柱式雙索面預(yù)應(yīng)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?qū)儆诮M合體系橋，它的上部結(jié)構(gòu)由主梁、拉索和索塔三種構(gòu)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(jié)體系，邊塔采用塔梁固結(jié)體系。
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主塔形式為雙柱式，距名義梁頂面以上結(jié)構(gòu)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?qū)挒椋玻?，縱橋向?qū)挒?.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(yù)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(yīng)特別注意嚴(yán)格遵守有關(guān)高空作業(yè)安全技術(shù)規(guī)定。主塔中未布設(shè)預(yù)應(yīng)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(zhǔn)確性應(yīng)有一定的要求。對于索塔軸向的允許偏差應(yīng)考慮下面兩個原則，其一，偏差值對結(jié)構(gòu)物受力的影響甚微；其二，施工中達(dá)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(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，并應(yīng)設(shè)置安全護(hù)欄，支架還應(yīng)具有足夠的抗風(fēng)穩(wěn)定性。支架頂端應(yīng)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(yīng)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(qiáng)、高強(qiáng)、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(tǒng)，索塔施工應(yīng)用絕對高程放樣，消除累計誤差。應(yīng)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(jìn)行檢查，以上各項檢查的誤差必須在允許范圍之內(nèi)。
4）節(jié)段模板的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性應(yīng)滿足要求。模板軸線、標(biāo)高、垂直度或斜度、模內(nèi)尺寸、預(yù)埋件和預(yù)留孔位置、內(nèi)表面平整度和拼縫高差等檢測項目，應(yīng)滿足設(shè)計和規(guī)范要求。
5）、斜拉索錨索管的定位與固定。安設(shè)斜拉索管道時，應(yīng)設(shè)置穩(wěn)定的鋼筋骨架固定管道，防止在澆注混凝土?xí)r移位，在管道測量定位時，應(yīng)考慮斜拉索應(yīng)重力垂直而導(dǎo)致其端部角位移時的方向、位置、標(biāo)高的改變。
6）、塔身混凝土澆注時應(yīng)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(yīng)在混凝土的初凝時間內(nèi)完成，并注意加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。
?。ǘ?、斜拉索施工施工要點
在斜拉索中恒載引起的內(nèi)力平衡主要依靠索、塔及主梁的軸力來實現(xiàn)，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?qū)Ｓ玫母邚?qiáng)鋼絞線，抗拉強(qiáng)度為1860MPa的高強(qiáng)低松弛環(huán)氧噴涂鋼絞線。采用可調(diào)換式250AT-31群錨體系，斜拉索錨頭外露部分及預(yù)埋鋼管均采用80μm鋅加防腐涂料防護(hù)。斜拉索為雙索面，立面為半扇形布置。每索塔設(shè)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(cè)對稱錨于梁體。矮塔斜拉橋拉索的防腐是關(guān)鍵，防腐防護(hù)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(hù)套，第三層為同一束拉索采用HDPE高密度聚乙烯護(hù)套，施工過程中要做好分層質(zhì)量控制，應(yīng)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(yīng)采取穩(wěn)妥措施，防止外層PE護(hù)套劃痕或破裂，并防止外層顏色的污染。分絲管應(yīng)在澆注塔柱混凝土前預(yù)埋。張拉斜拉索時，應(yīng)將張拉力和斜拉索的伸長量和張拉端標(biāo)高位移相結(jié)合進(jìn)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(hù)：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(yīng)符合下列規(guī)定
1)、斜拉索的搬運(yùn)和安裝必須保證索的彎曲半徑符合設(shè)計要求。施工中應(yīng)防止錨頭撞傷，錨頭移位不得直接用鐵錘敲擊或強(qiáng)擊復(fù)位。斜拉索不得有折損或死彎。防護(hù)層如有折損或磨損應(yīng)采取臨時保護(hù)措施，并作好記錄，待安裝后修補(bǔ)。
2)、吊裝時應(yīng)先設(shè)支承管，再用導(dǎo)索進(jìn)行牽引進(jìn)入錨孔內(nèi)。安裝方法可采用單吊點法、多吊點法、桁架床法、導(dǎo)索法、腳手架法、吊機(jī)安裝法和鋼管法。較硬或較脆外防護(hù)層的斜拉索，不得采用單吊點法安裝。
3)、安裝前，應(yīng)預(yù)先測定錨頭安裝位置。并在上下端管進(jìn)口的錨下墊板上標(biāo)明。安裝后，斜拉索應(yīng)在索道管中心，不與預(yù)埋索管接觸。
4)、張拉應(yīng)以設(shè)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(jìn)行觀測。當(dāng)變位超過設(shè)計要求時，應(yīng)與設(shè)計部門聯(lián)系解決。
5)、安裝和張拉應(yīng)按設(shè)計要求進(jìn)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(cè)不對稱或設(shè)計索力不同的斜拉索，應(yīng)按設(shè)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(yīng)測核索力并予調(diào)整：橋梁懸臂施工到跨中合龍前；跨中合龍后；梁體內(nèi)預(yù)應(yīng)力束全部張拉完成時；梁上鋪碴、鋪軌和安裝附屬設(shè)備完成時。
7)、各斜拉索的索力調(diào)整值和調(diào)整程序應(yīng)符合設(shè)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(yīng)有臨時防護(hù)措施，防止雨水侵入和撞擊錨頭。
9)、安裝減振器時，應(yīng)使其內(nèi)周夾緊斜拉索，外周與索道管密貼。
11)、橋梁建成后應(yīng)對各索力進(jìn)行調(diào)整達(dá)到設(shè)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(shè)計規(guī)定。
12）、靜、動載試驗與風(fēng)振試驗：橋成后交付運(yùn)營前（或驗收前）應(yīng)通過靜、動載試驗與風(fēng)振試驗，給出該橋的總體質(zhì)量、強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性評價。
2、斜拉索的張拉控制應(yīng)符合以下規(guī)定：
（1）、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%。
