西北地区第一座连续五跨无风撑系杆拱桥

1、西北地区第一座连续五跨无风撑系杆拱桥*市*大桥吊杆安装、张拉施工技术1、工程概况*大桥位于*区内。全桥长585.56米，主桥328米，宽28.9米，路面宽度26米。是由五跨下承式无风撑系杆拱组成，跨径组合为64m+64m+72m+64m+64m ,主拱矢跨比为1/5，拱轴线为二次抛物线。全桥共有纵梁10片，横梁67片，均为预应力砼结构。全桥吊杆114根，间距为5m，分别采用柳州建筑机械总厂生产的OVMDS585及OVMDS5127钢丝成品索。简 图2、工程特点和难点2.1本工程总工期为一年，施工进度非常紧迫。2.2地面距拱顶距离将近30m，吊杆安装有一定难度。2.3吊杆下端为张拉端，因此给加快

2、施工速度造成了很大限制。3、 施工计算3.1、根据拱压注砼时竖向荷载和温度变化采用有限元分析法，即对拱肋砼压注完成后进行拱肋变形的计算，以便调整吊杆索的长度。以72m跨为例：设计值为2.4cm， 实测值为2cm。根据实测值来调整成品索的长度。设计成品索长度 表一 索号规格下料长度1，1OVMDS 5854804.9mm2，2OVMDS 51277834.6 mm3，3OVMDS 512710354.2 mm4，4OVMDS 512712323.1 mm5，5OVMDS 512713733.5 mm6，6OVMDS 512714577.6 mm7OVMDS 512714865.6 mm 实测成品

3、索长度 表二 索号规格下料长度1，1OVMDS 5854807mm2，2OVMDS 51277844.3mm3，3OVMDS 512710363.8mm4，4OVMDS 512712329.4mm5，5OVMDS 512713742.5mm6，6OVMDS 512714587.6mm7OVMDS 512714876.4mm3.2、吊杆索力吊杆索力既要满足张拉力，又要满足桥面标高的要求，实际吊杆成桥索力以保证吊杆设计张拉力至设计值+5 t范围内为准。72m 跨吊杆索力设计值见表（分批次及调索完成后） 表三 索号规格吊杆安装时张拉及批次调整后吊杆力（t）第一次（t）第二次（t）第三次（t）1，1O

4、VMDS 58518.060.062.067.862，2OVMDS 512718.060.098.6115.943，3OVMDS 512718.060.089.9110.064，4OVMDS 512718.060.081.9103.015，5OVMDS 512718.060.081.9103.226，6OVMDS 512718.060.081.9103.327OVMDS 512718.060.081.9103.41吊杆的张拉对其它吊杆的受力变化有很大的影响，根据微单元计算，吊杆张拉时对其它吊杆的影响值见表四。为此我们采用4台250T的千斤顶同时对称张拉，张拉批次分三次，以减小其它吊杆索力的变化

5、及拱肋的变形。4、施工工艺4.1、主桥上部结构的施工方案 因本桥施工时桥下干涸，故采用桥下搭设满堂碗扣支架来支撑上部所有的荷载。4.2、主桥上部结构的施工步骤搭设满堂支架 浇注纵梁及端横梁并第一批张拉 浇注中横梁及部分桥面板 架设钢管拱并检测 张拉中横梁第一批预应力束 浇注拱肋砼 安装吊杆并按批次顺序张拉 浇注桥面板合拢段 吊杆的索力调整4.3、吊杆的施工工艺及流程图4.3.1、吊杆的施工流程图施工准备 安装吊杆及固定端的减震体 分三次张拉吊杆 固定端防腐处理 吊杆调索 纵梁内吊杆预埋管及张拉端油脂防腐张拉端封锚4.3.2、施工准备吊杆运输并搭设安装吊杆支架：吊杆运到安装地点根据实测吊杆预留孔

6、长度来调整成品索的固定端螺母。在拱肋两侧较低部位的吊杆安装采用20T吊车直接吊起安装，对吊车高度达不到吊装高度的吊杆采用搭设临时的支架倒链安装的方法。4.3.3、安装吊杆4.3.3.1、在20T吊车能满足直接安装吊杆的部位，用吊车通过吊环钩住吊杆上锚头。下锚头直接穿过拱肋预埋管、纵梁预埋管安装就位，拧上下锚头螺母，装上锚头处的减震体。4.3.3.2在20T吊车不能直接安装就位处的吊杆，用吊车通过吊环钩住吊杆上锚头，吊至拱肋预埋管正下方，用手拉葫芦配合将吊杆上锚头穿过拱肋预管，安装校正装置和上端螺母。将吊杆下锚头穿过纵梁预埋管，安装偏转校正装置和下端螺母张拉示意图张拉杆千斤顶螺母锚杯吊杆纵梁预埋

7、管4.3.4、吊杆的张拉及调索在纵梁下安装YCW250B型千斤顶，为保证拱肋的最小变形和吊杆索力的均匀性，经分析计算本桥同时用4台千斤顶对称、同步张拉吊杆。张拉批次分三次，张拉顺序按设计要求为55 33 11 66 44 22 7 72m跨吊杆张拉理论伸长值计算见表 表五张拉批次项目吊杆编号1#2#3#4#5#6#7#第一次张拉力（KN）180180180180180180180伸长值（mm）2.62.83.74.55.05.35.4第二次张拉力（KN）600600600600600600600伸长值（mm）8.69.412.514.916.617.617.9第三次张拉力（KN）6209868

8、99819819819819伸长值（mm）8.915.518.720.322.624.024.4第四次张拉力（KN）678.61158.41100.61030.11032.21033.21034.1伸长值（mm）9.718.222.925.528.530.330.8第一次循环张拉吨位为18T。对纵梁及拱肋的变形较小，因此第一循环张拉完成后，纵梁及拱肋的变化忽略不计。第二循环及第三循环后张拉吨位较大，因此对纵梁及拱肋的影响较大。第二循环及第三循环后张拉完成后分别实测的纵梁、拱肋变化情况见表L7跨东侧吊杆张拉变化情况（第二次张拉后） 表六吊杆编号纵梁变化情况拱肋至纵梁间吊杆长度变化情况（mm）拱变

9、化情况（mm）1上升2mm缩短4mm下降2mm2上升7mm缩短16mm下降9mm3上升8mm缩短25mm下降17mm4上升11mm缩短26mm下降15mm5上升13mm缩短29mm下降16mm6上升12mm缩短21mm下降9mm7上升11mm缩短31mm下降20mm6上升11mm缩短20mm下降9mm5上升12mm缩短29mm下降17mm4上升15mm缩短28mm下降16mm3上升8mm缩短24mm下降16mm2上升8mm缩短14mm下降6mm1上升2mm缩短3mm下降1mmL7跨东侧吊杆张拉变化情况（第三次张拉后） 表七吊杆编号纵梁变化情况拱肋至纵梁间吊杆长度变化情况（mm）拱变化情况（mm

10、）1上升2mm缩短4mm下降2mm2上升3mm缩短7mm下降4mm3上升6mm缩短13mm下降7mm4上升6mm缩短15mm下降9mm5上升6mm缩短18mm下降12mm6上升7mm缩短17mm下降10mm7上升7mm缩短19mm下降12mm6上升5mm缩短16mm下降11mm5上升7mm缩短20mm下降13mm4上升7mm缩短15mm下降8mm3上升7mm缩短13mm下降6mm2上升4mm缩短5mm下降1mm1上升1mm缩短3mm下降2mm吊杆的前两次张拉为每次张拉的绝对值，第三次张拉吨位为吊杆的最终值。吊杆的调索是在桥面板合拢段浇筑完成后且达到设计的张拉强度后进行，即在二期恒载之前进行吊杆

11、力的调整。吊杆力调整应对称进行，张拉顺序为 55 33 11 66 44 22 7根据设计院要求，吊杆调索的最终值在设计值至设计值+5t范围内，考虑到锚固时吊杆索力的损失（按2mm计），因此吊杆调整力=吊杆的锚固损失值+设计值。吊杆调索通过二个循环到设计值，调索完成后测吊杆索力情况见表，索力的检测按从两端向中间依次检测。0调索力方法：安装千斤顶并预紧 张拉至设计要求值 量千斤顶活若有伸长张拉至设计值+锚固损失值 量活塞伸长量 推算实际 塞伸长量 索力 锚固 拉至设计值+锚固损失值 打紧螺母锚固 重新测索力 张拉至设计值+锚固损失值 量活塞伸长量 推算实际索力 锚固L7跨东侧吊杆测索力情况 表八

12、吊杆编号设计吊杆力+5T时活塞伸长量吊杆索力偏差（实测吊杆索力设计索力值）10.4mm+22.2 KN20.4 mm+24.6KN30.9 mm+6.7KN40.7 mm+21.7KN50.8 mm+20.9KN60.5 mm+32.9KN71.0 mm+16.5KN60.2 mm+43.2KN51.0 mm+13.7KN40.6 mm+25.7KN31.0 mm+1.9KN20.4 mm+24.6KN10.2 mm+36.1KN经过调索，实测吊杆索力满足设计要求。4.3.5、吊杆经过张拉，调索满足设计要求后，进行吊杆锚头和纵梁预埋管内的吊杆油脂防腐，防腐油脂采用长沙生产的无粘结预应力筋专用防

13、腐油脂。 吊杆固定端即拱肋内锚头的防腐，采用先焊接拱肋钢板（即封闭吊杆预埋管），然后在钢板上侧用磁力钻钻两个20的孔，一个孔用来往锚头上注油，另一个用来排气，直到注满为止，然后焊接注油孔。在纵梁预埋管内注满油，在张拉端锚头注油。4.3.6、装减震体和防水罩。在纵梁底钻孔，用M10螺栓固定封锚钢板。（钢板除锈后，刷两道防锈漆，一道面漆）5、施工总结本桥称“西北第一拱”，且施工工期紧，为了使吊杆的安装、张拉、调索在不影响工期的情况下优质地完成，安装吊杆用机械或人、机配合来完成，大大缩短了时间，经过分析计算，吊杆的张拉采用三个循环，即既减少了拱肋的变形，又降低了索力调整的难度，使工期大大缩短。参考文

14、献:1、 公路施工手册桥涵分册、人民交通出版社。2、 公路桥涵施工技术JTJ0412000、人民交通出版社。9 施工过程吊杆力汇总(单位：t) 表四123456765432118-5000017.1300017.13000018-3001.83019.6500019.6501.830018-117.75015.88020.2900020.29015.880177518-620.66023.58015.1617.20017.2015.16023.580206618-421.04018.7517.4912.3818.87018.8712.3817.4918.750210418-217.1617.4

15、314.1417.213.8421.03021.0313.8417.214.1417.43171618-717.7219.2716.2218.613.0116.2717.616.2713.0118.616.2219.27177260-520.2325.1817.5810.3958.888.3514.138.3558.8810.3917.5825.18202360-318.1111.1358.911.6759.9813.7520.5813.7559.981.6758.9111.13181160-159.496.7758.252.1260.6114.3621.1714.3660.612.1258.

16、256.775934960-662.4115.6767.015.0451.1658.93-3.1958.9351.165.0467.0115.67624160-464.1514.6753.8758.5342.3661.723.5561.7242.3658.5353.8714.67641560-254.6658.5542.9258.1545.7565.917.8165.9145.7558.1542.9258.55546660-756.2463.7518.8361.1343.3552.3158.8852.3143.3561.1318.8363.755624D-ALL61.8997.9989.268

17、1.5181.5781.7981.9781.7981.5781.5189.2697.9961.89YYL-262.1098.189.5882.1582.4282.5882.6982.5882.4282.1589.5898.162.10QMB67.86115.94110.06103.01103.22103.32103.41103.32103.22103.01110.06115.9467.86QMX77.61146.13144.72138.37138.54138.56138.62138.56138.54138.37144.72146.137761120D77.5145.951144.49138.25138.5613.64138.71