环氧喷涂无粘结钢绞线斜拉索在灌河大桥施工中的应用

1、环氧喷涂无粘结钢绞线斜拉索在灌河大桥施工中的应用第189期环氧喷涂无粘结钢绞线斜拉索在灌河大桥施工中的应用29环氧喷涂无粘结钢绞线斜拉索在灌河大桥施工中的应用韩国明任威(中交第一公路工程局)摘要全面介绍了连盐高速公路灌河大桥环氧喷涂钢绞线斜拉索施工工艺,其中包括此种斜拉索的组成体系,单根挂索施工,整体张拉及斜拉索防护施工等.关键词斜拉索挂索施工单根挂索整体张拉斜拉索防护施工1工程概况灌河特大桥是江苏省连盐高速公路上的一为钢一砼组合梁双塔双索面半漂浮体系斜拉桥,主跨340m,桥宽36.6m;索塔为钢筋砼H空心箱形断面,单箱单室,上塔柱内设牛腿,用OVM250系列环氧涂层高强度低松弛钢绞线斜拉索体

2、系,全桥设13对共104根斜拉索,第1对斜拉索直接锚固在混凝土底座上,拉索长65.2m,共37根,重3.0t;最长的拉索面示意图.图1灌河特大桥整体立面图环氧喷涂钢绞线斜拉索单根挂索和整体张拉施工技术具有施工简便,大型起重设备投入少,施工过程中索力控制较为均匀,成桥后防腐效果显着,大桥保持营运状态下更换拉索较为方便等优点,在国内外已广泛应用.2环氧喷涂钢绞线斜拉索组成体系本桥共有5种规格的斜拉索,S2,s3,c2,c3索采用斜拉索群锚体系25037型,s4,S5,C4,c5索采用斜拉索群锚体系25043型,s1,S6s8,cl及c6c8索采用斜拉索群锚体系25055型,s9,S10,C9,C1

3、0索采用25061型斜拉索群锚体系,S11S13,C11C13索采用25073型斜拉索群锚体系.钢绞线标准强度为1860MPa,弹性模量×护层,外层HDPE套管拟设双螺纹线,并制成标准索距为2m,主梁上的标准索距为11.7m,边跨s9S13的标准索距为7.8m.斜拉索在索塔处为张拉端锚具,主梁为固定端锚具.斜拉索锚具构造如图2所示.30北京公路2021年第5期固定端锚具斜拉索固定端锚具重堡索箍斜拉索张拉端锚具梁端HDPEH护D套PEI奎萎锚F-板-/HDPE护套I竺一笪板/单层PE环氧f喷涂钢绞线蓑熟图2斜拉索锚具构造图环氧喷涂无粘结斜拉索锚固体系由夹片,锚圈和钢绞线等相互锚固组成,

4、主要包括锚圈(分固定端锚圈和张拉端锚圈),螺母(仅张拉端有,固定端没有),过渡管,保护盖帽,斜拉索夹片,延长筒,支撑筒,密封装置,索箍4层防护,第一层为钢绞线环氧涂层,第二层为热挤单层HDPE防护层,第三层为无粘结筋专用油脂,第四层为整体索外设双螺旋线,防风雨震游丝的圆形HDPE防护套管,塔端处设有HDPE护套管的连接装置.3环氧喷涂钢绞线斜拉索安装施工工乙环氧喷涂钢绞线斜拉索体系安装的核心是单根钢绞线安装和整体张拉,使用小型,轻便设备就可精确高效地完成安装和张拉工作,并保证单根钢绞线之间调度索力偏差及整根索的索力误差严格控制在标准容许范围内.该工艺挂索过程主要步骤:前期准备,安装钢绞线,整体

5、调索.环氧喷涂钢绞线下料时要求丈量精确,尽量减少下料误差,同时采取必要的保护措必须卷成盘,用标签在索盘明显处注明索号,长度,根数,重量,出厂日期及产品检验单.钢绞线下料长度计算公式:f堡防松装置I=Lo+Al+A2+Ll+L2+L3(1)式中:张拉端,固定端锚垫板之间距离;L.固定端钢绞线外露长度;L张力端钢绞线工作长度;L,钢绞线垂度影响长度,根据标准计算可得;A固定端锚具外露长度;A张拉端锚具外露长度,考虑整体张拉后需要的锚固长度,并综合调索所需长度确定.张拉端锚固点设在塔内锚垫板顶面,用塔吊将锚具组装件吊到相应锚固点处直接放人即可,并用手拉葫芦调整到位,防止支承筒桥面拉索管口下放至锚垫板

6、处,用工具绳或排孔水平排列,两端锚孔相互对应,不得有错位现象,锚具中心线与锚垫板中心线偏差按标准要求不得超过5mm.整根拉索的HDPE护套管由标准长度的管段熔融焊接而成,工艺流程:在焊机上固定要焊接的HDPE管两端管口进行刨光处理检查对口缝平整度高温加热截面完全相同的强度.根据各点循环索走向,分别在主梁索导管管口,塔外索导管管口以及桥面所需要的总第189期环氧喷涂无粘结钢绞线斜拉索在灌河大桥施工中的应用31地方安装导向点,导向点需保证在塔柱,桥面同侧一致,同时不影响后续桥面放索及挂索施工.HDPE护套管安装完毕后,塔外即可安索拖板固定,然后从塔端沿护套管下放固定索,当索托板到达桥面且固定索留有

7、足够长度后,桥面施工人员通知塔上人员固定,桥面索塔环索前端靠塔壁处将索穿过导向滑轮,然后与索拖板连接后开始下放,当到达桥面并留有足够长度后停止.循环索试运行时,桥面管口人员,塔外人员,卷扬机操作人员要保持联系畅通,索拖板必须运行一个以上循环,且试行通过后,桥面负责人再次检查循环索路径,保证循环索和HDPE管无磨损现象,即完成循环系统安装.循环系统安装示意见图3.待挂拉索导向点3卷扬机导向点2下端图3循环系统安装示意图先放盘翻开钢绞线,将张拉端与循环钢丝绳上的专用牵引装置连接,启动循环系统将钢绞线顺着HDPE护管牵引至上端管口,将已牵引出的钢绞线从盘上全部放出,与穿过下端锚具的牵引索连接,人工穿

8、过锚孔用夹片锚固;然后在塔外将钢绞线和从锚具孔穿过的牵引索连接,解除循环系统上的牵引装置,通过塔柱内的葫芦等工具将钢绞线拉出锚板孔,塔内作业人员相应辅助直到满足单根张拉所需的工作长度后锚固,然后将千斤顶,振弦式传感器装到刚穿好的钢绞线上,直到完成一根拉索内的全部钢绞线安装完成.穿索按先上游后下游,先上排孑L后下排孔的顺序进行,各号索均按主,边跨四个工作平面图次牵引两根钢绞线.单根挂索时,注意HDPE护套的保护,严防打绞,旋转及扭曲现象发生.图4为斜拉索施工示意图.本桥环氧喷涂钢绞线斜拉索的张拉,采取两阶段张拉法.先化整为零,逐股安装逐股张拉,再集零为整;当每根拉索各股钢绞线全部安装完成并初张拉

9、后,再一次性整体张拉到位.单股束张拉采用拉丝式,即用千斤顶将法张拉,即每股束的张拉力均相等,以满足每和张拉是一连续动作过程,张拉顺序同穿索总第189期环氧喷涂无粘结钢绞线斜拉索在灌河大桥施工中的应用33大于够的应的图6整体张拉示意图到设计要求时,旋紧锚具螺母进行锚固,稳压3min后千斤顶回油,锚固完成.斜拉桥施工过程控制以主梁线性控制(控制标高)为主,索力调整为辅,当钢主粱安装至某一段或全部完成出现控制标高反常与设计值不相符时,或同一梁段两根拉索索力相差过大时,可配合采用整体张拉的方式调整索力.灌河大桥主桥顺利完成了边跨及主跨的合龙工作,索力,标高及主塔侧移的实测值与理论值整体吻合良好,经设计

10、单位,施工单位于施工中的各种误差,索力测试误差等影响因素,施工过程的索力误差不能完全满足设计文件对成桥索力5%左右的误差要求,因此需要进行局部调整,以满足标准及设计要求后的误差范围,参照设计标高及主梁线形,结果根本满足设计文件的要求.表1灌河大桥22号主塔上游河侧索力调整前后对照表部位索号实测索力索力误差调整后调整后误差设计索力CL13#U5281.6%5262.0%536CL12U495O.8%4920.3%49lCLll#U4173.5%432O.0%432CI1O#U4373.9%4343.4%420CL9#U396O.2%395一O.1%395CL8样U3682.3%3682.3%36

11、022#主塔CL7#U3405.4%3436.O%323上游河侧CL6#U3298.5%3143.6%303CI5#U2883.O%3l25.0%297CL4#U2602.9%2686.1%253CL3U279l1.1%246O.5%245CL2#U2258.7%2153.9%207CLl#U3624.6%3645.3%3464环氧喷涂钢绞线斜拉索的防护施工工艺在全桥拉索均已安装完成且全桥整体调索完成后,对斜拉索进行最后的组装及防腐施工,工艺流程见图7.张拉端和锚固端的减振器均安装在锚具预埋管的出口处,主要起到两个作用:(1)把钢绞线固定在预埋管中心;(2)保护锚具不受可变荷载和动载(主要是风

12、载)作用在钢绞线上而产生的弯曲应力的影响.先在索导管管口处安装好校正筒下底板,然后将校正管慢慢放在索导管内的临时北京公路2021年第5期图7斜拉索防护施工工艺流程尺寸,要保持安装的校正筒上端与索导管管口根本水平,以利于传力件的安装及减振效应的充分发挥.假索采用与拉索相同的环氧喷涂钢绞线,出于安装方便的考虑,单根假索长度一般取lm.下料时,应注意去除假索两端毛刺,以防安装的假索损伤钢绞线外表的HDPE护套管.安装时,根据索体呈六边形的原那么添加假索,这样有利于后续安装的减振橡胶与底板.紧索器一般安装在索导管管口往上30cm处.紧索时同步上紧三根紧索螺杆,这制预紧力,防止过大损伤索体.紧索完成后,

13、将两瓣式减振橡胶装入校正筒,安装时保证减振橡胶的预留孔与校正后,通过旋紧减振器上的6根固定螺杆,使减注意同步旋紧,以保证每瓣减振橡胶都能充分进入校正筒.箍前,需要在安装位置的索体上包裹橡胶,以上紧,保持索体充分聚拢,到达紧索作用.在减振器校正管外围与索导管内腔处焊接传力件,原那么上沿校正管四周焊接4块传力件,保证减振应力的充分传递以及后期的正常使用.在张拉端和固定端锚头安装锚头防护部将防腐油脂注入泵腔,启动油泵依靠千斤顶推动活塞,腔内油脂通过连接管道压入锚后表示已经灌满,随即用锚具自带堵头与排气孔通过螺牙拧紧密封,然后取出注油管,同样采用堵头将灌油孔拧紧密封,完成锚具内灌油.图8锚具内灌注防腐

14、油脂在保护罩封口凹槽处安装好密封件,然后用保护罩套住锚头,覆在锚固螺母外表,并将保护罩预留孔与锚固螺母外表预留孔一一时,必须确保保护罩顶面排气孔与灌油孔保出油孔与灌油孔,按照锚具内灌注步骤进行防腐油脂灌注,灌注完毕后用堵头拧紧出油后,即完成单个锚具防护工作.斜拉索防护完成后须重新检查HDPE护总第189期环氧喷涂无粘结钢绞线斜拉索在灌河大桥施工中的应用35因掉漆影响美观的需要重新上漆修补,油漆时应注意不得污染索导管及其它构件.5结束语通过采用以上挂索工艺,灌河大桥全部104根斜拉索均平安可靠地完成了安装,保证了大桥的成功合龙,同时也为以后大跨度斜系斜拉索与平行钢丝成品索相比,具有以下几点优势:(1)施工设备轻便;(2)高效,精确,在实际操作中安装一根钢绞线的时间大约为1020min,并通过一些必要的措施(如补偿张拉)可保证单根钢绞线的索力误差控制在要求的偏差范围内;(3)防腐性能优