自锚式悬索桥悬索的安装施工技术

1、自锚式悬索桥悬索的安装施工技术张喜胜(中铁十二局集团有限公司,山西太原030024)摘要:介绍自锚式悬索桥悬索部分的安装施工技术和监控技术。关键词:自锚式悬索桥主缆索夹吊杆索鞍监控施工工艺中图分类号:U44文献标识码:B文章编号:100321995(2004)04200032031工程概况桂林市丽泽桥是我国第一座自锚式柔性悬索钢桁梁桥,是桂林市两江四湖桥梁工程的重点工程之一。丽泽桥为25+70+25(m)三跨自锚式悬索钢桁桥,桥面宽2515m,机动车道按四车道设计为14m,分隔带2×1125m,非机动车道2×215m,人行道2×2m,120m,桥中心线为直线,索垂

2、跨比为15149,1,边跨结构高跨比为114153,桥面为纵横向桁架梁,200mm现浇钢筋混凝土板,与纵横向桁架梁共同作用形成结合梁。作为全桥最重要的承重构件主缆,采用451根<7mm镀锌高强钢丝外包双层PE组成的成品索,外径189mm,单根索长139135m,质量22156t,两端采用OVMDS7T261冷铸锚;鞍座由底板、挡块、滚轴、索鞍、压盖组成,索鞍采取一次性铸造成型,悬挂系统由安装在主缆上的索夹、吊杆组成,吊杆采用61根<7mm镀锌高强钢丝外包双层PE的成品索,吊杆间距为3m,外径为81mm,两端配用LZM261L的锚具。中跨悬索垂跨比为fL=15149。图1自锚式悬索桥

3、结构示意3施工工艺和施工监控悬索部分安装工艺流程见图2。悬索部分施工过程由于调整索力、张拉锚具,引起全桥各部位力的变化,为保证桥梁结构的安全,施工过程应进行施工监2悬索部分结构形式主缆主要承受几种力为:索鞍对主缆向上的顶力,吊杆对主缆的拉力,主梁对主缆沿桥轴线向两边的拉力,主缆在索鞍内的摩擦力,以及安装主缆时主缆所产生的自身扭矩力(见图1)。自锚式悬索桥在设计和施工过程还需遵循平衡、对称的原理。平衡对称原理作为自锚式悬索桥的基本原理是设计和施工的基础。它是指索塔两侧荷载相对于索塔平衡对称。由于自锚式悬索桥是自身受力平衡系统,它不能借助外力来平衡自身内部的力,故此只有索塔两侧荷载对称平衡才能保证

4、全桥力的均衡。铁道建筑2004年第4期图2悬索部分安装工艺流程3控。施工监控的内容包括:索塔偏位、梁体线形、索力测量、温度测试、应力测试等。索塔塔偏和梁体线形控制采用全站仪和全自动水准仪进行观测;索力测量控制采用频谱分析法;温度测量采用热敏电阻进行控制;应力测试采用手持式应变计进行控制。所有监控数据都与设计数据相比较,再采用相应的技术控制来对全桥的结构进行调整。轴,在主缆上选择合理的吊点,用吊车配合卷扬机起吊并放入索鞍槽内(见图3)。(3)空缆线形的调整在工厂制索时标志出主缆锚头锚固点位置以及索鞍索夹在主缆上的位置,同时用与主缆不同的颜色沿主缆纵向标出基准线以控制主缆纵向扭角。现场实测东西锚锭

5、横梁、索塔顶部、索鞍的位置坐标,并对工厂所做标记进行修正。调整锚头位置,并固定锚头。纵向移动使主缆上索鞍位置标记和索鞍标志重合。通过以上步骤调整好空缆线形,由于丽泽桥主缆是利用斜拉索的制造工艺制造的成品索,刚度较大,生产和运输过程中主缆有弯曲和扭曲现象,使主缆安装(实测值和计算值相差mm);通,采用无应力长度来控。实测值证明,通过吊杆的张拉和,主缆的线形也越来越接近计算值,第二次张拉完成后线形计算值和实测值只差6mm,随着吊杆拉力和荷载的增大,主缆的线形越来越接近计算值,最终成桥后的线形和设计值只相差3mm,完全满足设计要求及施工规范,效果非常好。(4)索夹安装根据主缆上已做好的标记点,剥除装

6、索夹位置处的聚乙烯护套,并在主缆裸露处用<110mm软钢丝缠绕,以增大索夹与钢丝间的摩擦。然后用卷扬机将索夹起吊并按设计位置精确地定位安装到主缆上,用YDCLLJ5002100A型螺栓紧固千斤顶按设计要求给索夹螺栓施加预应力。为了保证索夹螺栓轴力,每个索夹螺栓安装一台YDCLLJ5002100A型螺栓紧固千斤顶,用并联方式连接,以确保同一索夹上所有螺栓同步加4施工方案411施工准备安装悬索部分时,丽泽桥基坑已回填并压实,又正值枯雨季节,经过对桥位施工场地处理,采用在每个索塔处各搭设一个长6m、宽4m、高25m的支架作为吊装反力架,用卷扬机系统与吊车配合安装索鞍和主缆,采用带有轨道的活动工

7、作平台安装索夹、吊杆的上端和索夹的复拧。412施工步骤(1)安装索鞍,安装、,保证其符合设计要求,主缆入鞍定位后,在鞍槽与索体间填塞铅板,以增加主缆在索鞍内的抗滑力,然后利用塔顶反力托架和螺旋千斤顶压紧主缆和索鞍的压块。在悬挂系统安装调整时,旋松临时固定装置,控制索鞍的偏移及塔柱的偏移。(2)主缆的安装自锚式悬索桥主梁先进行安装,这样就为悬索安装提供了一个固定的施工场地。架设主缆时,在已架好的钢桁梁上沿桥纵向在桥的两侧铺两条4m宽的便道,作为施工通道,并在便道上沿桥纵向每隔2m设一个导向滚轮支架,以减少主缆放索时与桥面系摩擦,避免刮伤主缆,待主缆运到工地后,用吊车将主缆索盘放到特制的放索架上,

8、用卷扬机通过连接器牵引主缆沿桥纵向直线铺开,并将主缆两端冷铸锚穿入锚锭横梁,旋上螺母,调整锚具位置,使锚具中心与锚垫板中心同图4索夹与吊杆安装示意图图3主缆吊装示意图4铁道建筑2004年第4期霸州互通立交高架桥上部、下部结构的施工李军,王开民12(11中铁三局四公司,北京102300;21铁道科学科学研究院,北京100081)摘要:介绍霸州互通立交高架桥结构施工工艺过程中的技术措施,为类似工程提供借鉴。关键词:高架桥混凝土施工中图分类号:U44515文献标识码:B文章编号:100321995(2004)0420005202保津高速公路霸州互通立交高架桥在K60+88618处跨越京九铁路,由54

9、91328m主线桥和165m于灌注混凝土过程中水压较大,法兰螺栓连接导管的橡胶垫片易损坏且不易被发现。如果橡胶垫片在使用过程中破损而使导管内进水,则易造成断桩。将导管连接形式改为丝扣套管后,橡胶垫不直接承受水压而不易受损,。(2)灌注桩体范围内,有两,达不到规范的要求,后改为利用反循环原理进行孔底沉渣抽换,速度快、效果好,与旋挖钻机配合后加快了施工进度。(3)控制导管距孔底的高度。应充分考虑各种因素并在施工中严格控制导管距孔底的高度,保证水封后导管埋深在115m以上。112墩柱的施工(9)固定索鞍匝道桥构成。其下部结构有桩基础、柱式墩(单柱、多柱)和桥台、盖梁和异型连接墩,上部结构有后张预应力

10、混凝土空心板和现浇箱梁。整座桥位于缓和曲线和圆曲线上。1高架桥下部结构施工技术111根,用循环钻机和旋挖钻机施工,用导管法在水下灌注混凝土。施工过程中进行了技术改进,灌注桩100%合格,95%优良,无一例断桩事故,保证了施工的顺利进行。(1)将导管法兰螺栓连接改为丝扣套管连接。由载(见图4)。本桥在施工过程中分三次复拧索夹螺栓。(5)安装吊杆利用安装索夹的架子安装吊杆,先将吊杆上锚头通过螺栓与索夹连接,再将吊杆下锚头穿过钢桁梁锚孔处,安装偏转矫正装置,并拧上锚具螺母,移动架子安装另一根吊杆,反复如此至把全部吊杆安装完。(6)钢桁梁脱架待吊杆安装调整完毕,主缆线形符合设计要求后,拆除钢桁梁下的满堂脚手架,使钢桁梁重量全部由吊杆和主缆承受,再次调整吊杆索力,然后第一次复拧索夹螺栓。(7)调整索鞍的预偏量用千斤顶调整索鞍位置,同时用仪器测量索塔顶的偏移量,防止超过设计允许值。(8)浇筑桥面板混凝土分段浇筑桥面板混凝土,同时调整吊杆索力及索鞍偏移量,保证索塔的安全,等桥面板混凝土浇筑完成后,第二次复拧索夹螺栓。铁道建筑2004年第4期待二期恒载完成后,第三次复拧索夹螺栓,并将索鞍顶推至使塔偏最小的位置,然后与索塔焊接固定。(10)防腐处理主缆上钢丝裸露处及索夹、索鞍缝隙处用HM105阻蚀型