连续刚构柔性拱刚构桥吊杆安装调整方案

连续刚构柔性拱刚构桥吊杆安装调整方案

1跨下承式无风撑系杆拱结构及工艺特点宝鸡路公正桥位于宝鸡区。全桥长585.56m,主桥328m,宽28.9m,路面宽度26m。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OVMDS5-85及OVMDS5-127钢丝成品索。桥梁总体布置见图1。2吊杆索力调整本工程总工期为一年,施工进度非常紧迫。地面距拱顶距离将近30m,吊杆安装调整难度较大。每根吊杆的张拉对同跨其它吊杆都会产生影响,因而调索的张拉力及调索次序至关重要。吊杆索力调整既要满足设计张拉力的要求,又要满足桥面标高和拱圈变位的要求。因此,吊杆成桥后索力的确定尤为重要。吊杆下端为张拉端,因此给加快施工进度造成了很大限制。3施工计算(1)吊杆索的有限元分析因本桥为柔性拱刚性梁,在施工过程中拱圈的变形较为复杂,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,成品索长度见表1。(2)吊杆安装二次张拉根据设计计算得到的成桥理想状态,拆除二期恒载,即得到施加二期恒载前的理想吊索力(见表2调整后吊杆力)。吊杆索力既要满足张拉力,又要满足桥面标高的要求,拆除吊杆安装后至二期恒载之间所加的恒载,即得到吊杆安装时第三次张拉的吨位(见表2),实际吊杆成桥索力以保证吊杆设计张拉力至设计值+5t范围内为准。吊杆张拉对其它吊杆的受力变化有很大的影响,为此,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注中预应力束安装吊杆搭设满堂支架→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→浇注桥面板合龙段→吊杆的索力调整。4.3吊杆调索及调索施工准备→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。(1)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支架采用倒链方法安装。(2)安装吊杆。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。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。(3)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5’5→33’→11’→66’→44’→22→7。第一循环张拉吨位为18t(此张拉吨位根据经验确定),即吊杆的初张力,对纵梁及拱肋的变形较小,因此第一循环张拉完成后,纵梁及拱肋的变化可忽略不计。第二循环及第三循环张拉吨位较大,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纵梁、拱肋变化情况见表3。吊杆的前两次张拉为每次张拉力的绝对值,第三次张拉吨位为吊杆的最终值。吊杆调索是在桥面板合龙段浇筑完成且达到设计张拉强度后进行,即在二期恒载作用之前进行吊杆力的调整。吊杆力调整应对称进行,张拉顺序为55’→33’→11’→66’→44’→22’→7。根据设计要求,吊杆调索的最终值控制在设计值至设计值+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,调索完成后实测吊杆索力情况见表3,索力检测按从两端向中间依次进行。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→塞伸长量为0,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;塞伸长量不为0,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。经过调索,实测吊杆索力满足设计要求。(4)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Φ20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。(5)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吊装机械及机配合①吊杆安装前先要实测钢管拱顶到现浇纵梁底孔