预应力混凝土矮塔斜拉桥设计

预应力混凝土矮塔斜拉桥设计

一、斜拉索施工布置该项目是一项控制和重点节点工程，全长210米。桥型为双塔双索面预应力混凝土矮塔斜拉桥，采用半漂浮结构体系，主梁为预应力混凝土箱梁，桥塔采用钢筋混凝土结构，斜拉索采用扇形布置，总长410m，计算跨径为（94.2+220+94.2)m。索塔采用纵向“A”型，空间桁架式桥塔。塔底纵向双肢间距16m，梁顶间距8.895m。本桥斜拉索采用双索面布置，立面为半扇形布置。每个索塔设8对斜拉索，塔上间距1.50m，梁上间距约8.0m。斜拉索与主梁施工同步安装、张拉。在主梁施工到6&6’节段是安装张拉第一对A1B1斜拉索，后8&8’、10&10’、12&12’、14&14’、16&16’、18&18’、20&20’逐次同步安装张拉A2B2～A8B8斜拉索。二、低塔斜拉桥施工技术分析1.主梁施工至6.6’节段斜拉索安装实行两个塔流水对称施工，由短索到长索，斜拉索按索号依次施工，具体施工顺序如下：在主梁施工到6&6’节段时安装张拉第一对A1B1斜拉索，后8&8’、10&10’、12&12’、14&14’、16&16’、18&18’、20&20’逐次同步安装张拉A2B2～A8B8斜拉索。2.后端钢绞线(1）把钢绞线送到桥面穿索附近，钢绞线需是单根成盘的钢绞线，随后将钢绞线拆开，抽出一头，也就是和抗滑键距离端头长的一头，称为前段，将其穿过HDPE管，也就是抗滑键距离端头短的一头，称为后端；(2）由施工人员根据安排好的顺序把钢绞线分别从后端防松装置、分丝管、后端抗滑锚具、前端抗滑锚具及前端防松装置中穿过，再穿过HDPE管至前端预埋管口，对穿束器和前端钢绞线进行连接，钢绞线在牵引绳的作用下到达所需要的工作长度。(3）将抗滑键和前端钢绞线送至指定位置，连接好牵引绳和后端钢绞线，使得后端钢绞线和前端钢绞线一样在牵引绳的作用下到达所需要的工作长度。(4）等到钢绞线的前后两端都调整好后，就完成了单根挂索。(5）在进行单根挂索工作时，需要考虑到钢绞线的HDPE护套的保护作用以及打搅。3.锚垫板及抗滑键的张拉在完成每根钢绞线进行挂索工作之后，需要使用YDCS160千斤顶对其进行张拉。进行单根张拉的顺序分别为：先张拉不带抗滑键的一端，让抗滑键紧贴锚垫板；再根据张拉力以及索伸长量，同时张拉钢绞线两端。在进行单根的张拉工作时，需要记录好张拉力、测量初值、初值油压、测量终值、张拉油压和回缩值等数值。4.等价张拉法的确定为了保证在每根索中的钢绞线受到的力量均衡，就需要使用等值张拉法进行相关工作。等值张拉法指的是以控制压力表的数值对每根钢绞线的拉力进行确定，并监测好传感器数值。在进行挂索操作之前，把监测传感器安装至钢绞线上，此时需要保障钢绞线不受外力影响。5.单根钢绞线张拉和张拉对工艺要点进行简单分析：(1）对YDCS160千斤顶进行安装工作；(2）对钢绞线伸长初始值进行测量：等到加载到单根钢绞线设计应力的15%时进行测量工作；(3）对最后一级的压力值进行控制时需要依据压力表的数值情况，等到张拉程度可以时，进行工作夹片的安装，并进行适当的打紧，等到卸压到3MPa时可以进行回缩值，随后进行锚固工作。(4）完成挂索工作后，需要立刻拆除传感器，进行下一步张拉工作时需要根据拆除时传感器的数值进行。(5）完成对每一根钢绞线进行张拉后，需要控制好工作夹片平整度，(6）在进行单根拉升时，需要保证两侧的均衡性，使得两端的不均匀数值在允许范围内。(1)索力控制。梁体、索体在挂索过程中是一个渐变过程，因此单根挂索时每根索力也是一变化过程，平行钢绞线安装的关键就是对每根钢绞线索力均衡性进行控制。本工程主要使用的锈蚀等值张拉法，张拉同步进行。(2)单根索力确定。PPPP6.母等组成组成斜拉索张拉完毕后，进行抗滑装置的安装，抗滑装置由抗滑键、抗滑插片、塔端锚固筒、抗滑螺母等组成。第一步：先将抗滑插片，逐片依次由上至下插入钢绞线间隙之间（注意抗滑插片的方向，确保方向正确），第二步：将锚固筒往塔端分丝管上推，一直推到靠近钢垫板，并用螺杆将之与钢垫板连接、扭紧。第三步：安装抗滑螺母，将螺母旋入锚固筒中，直至螺母顶到抗滑插片为止。7.采用塔架升降器、索臂和连接装置安装塔端锚固筒安装完成后，即可依次进行减振器、索箍及连接装置安装，在安装过程中要注意减振器处索体之间的密封。8.填充钢绞线断面在完成第二次单根张拉工作后，需要及时进行梁端紧索和索夹等安装工作；（1）在进行紧索工作时，需要进行紧索器的安装工作，随后将裁好的长度为1米左右的钢绞线填入到相应位置之中，从而形成设计断面；(2）在调整管护管安装减震器，保证调整护管端口和直至减震器断面保持一致，随后进行螺栓的收紧，根据相应的内缩外涨原理，控制索体和调整护管壁可以进行紧密贴合。(3）将钢质索装在索体位置上，并进行螺栓的收紧操作，保障索夹和索之间的紧密程度。9.残余钢绞线的切除(1）在进行安装防松装置之前，需要对锚头两端的多余钢绞线进行切除，在切除时需要留出一定长度。保证钢绞线端头的光滑性、平整性。(2）安装防松装置，并将螺母拧紧，避免出现夹片松动的情况。10.基础桩承台混凝土基础预埋件结构本工程选用的TC7525-16D为中联重科生产的支腿固定独立式塔式起重机：最大工作幅度75m，独立高度51.3m，附着最大高度240.3m。最大起重量16t,75m末端起重量2.5t，本工程选用65米大臂。基础节规格为：2000×2000×7450，塔身标准节规格为：2000×2000×3000。塔机基础采用桩承台混凝土基础，基础桩承台使用混凝土强度C50混凝土。基础预埋件预埋前应先处理外表油漆。塔身由基础节、加强节、标准节、顶升套架、回转总成、驾驶室、塔顶、平衡臂、起重臂、拉杆等组成。三、预应力束管道张拉边跨合龙段临时刚性连接构造安装完后，在支座与横向限位装置中预留的底模人孔位置模板进行拆除，使用扭力扳手将支座限位螺栓解除。使边支点支座处于自由状态。再进行临时合龙束张拉。在进行合龙段永久束张拉之前，为了降低箱梁悬臂的日照温差，可以使用覆盖箱梁悬臂进行洒水降温。在安装预应力束管道时需要确保管道的安全畅通。预应力束管道安装时采取措施保证管道畅通，并按顺序张拉预应力束，已临时张拉的部分合龙束为补张至张拉控制应力：(1）预施应力采用双控措施，预施应力值以油压表读数为主，以预应力筋伸长值进行校核，预施应力过程中应保持两端的伸长值基本一致，若实际单侧伸长值与设计理论值相差大于±6%时，应查明原因确保预应力控制力符合设计要求。(2）预施应力采用两端同步张拉，张拉程序：0→初应力(0.2σ(3）合龙段预应力张拉顺序应按照先顶板后底板、从长到短、由外向内、左右对称的原则。(4）张拉完成48小时内进行管道压浆，压浆顺序先下后上，同一管道压浆应连续进行，一次完成，水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40min。压浆时浆体温度应在5℃～30℃之间。高温条件下，不宜施工。应选择温度较低的时间，如夜间进行施工。四、确定斜拉索下料长度(1）钢绞线在索鞍部分应对好入座，防止错位、缠绕和搅索。钢绞线防护工作十分重要，施工中应认真操作，切实做好。斜拉索安装应采取稳妥措施，防止外层PE护套的划痕和破裂，并应防止外层颜色的污染。(2）每个塔柱都有数个分丝管，结构复杂，钢筋数量较多，施工时务必谨慎。斜拉索分丝管定位误差不超过1mm，角度误差不得大于5°。若普通钢筋与其冲突，可适当调整普通钢筋位置。(3）图纸中提供的斜拉索用料长度未计入施工中主梁立模、塔顶变位等因素的影响，仅供施工单位参考，施工时应结合施工控制、监测手段以及材料特性准确确定斜拉索的下料长度。斜拉索下料长度应由监控单位根据监控结果提供，并经由设计单位符合后最终确定。(4）斜拉索施工在相应节段箱梁预应力张拉完成后进行。(5）施工控制采取标高与索力双控，施工期间主梁立模标高允许偏差不大于5mm，桥轴线偏差不得大于10mm，施工阶段控制标高允许偏差不大于±20mm，主梁上下游控制标高允许偏差不大于±10mm；斜拉索张拉力允许偏差不大于±%2.5；单根张拉后各钢绞线索力的离散误差不宜大于±2%；张拉完成后，各钢绞线索力的离散误差不宜超过±1%。(6）安装拉索的索鞍前，应检查