懸索橋張拉錨跨索股施工控制技術(shù)
2018-05-21
懸索橋張拉錨跨索股施工是主纜支架建設(shè)段落，也就是在基準(zhǔn)的索股和普通索股的整和、加勁梁裝吊及橋面體系鋪裝施工時(shí),在錨跨用千斤頂分時(shí)期分批量設(shè)立張拉錨跨的索股,代替索鞍的預(yù)先偏分頂推的索鞍施工,用來(lái)糾正施工中的索塔偏位。張拉錨跨索股懸索橋施工順序、傳統(tǒng)主光纜與錨跨索股懸索橋使用頂推主鞍法施工，由于全體的頂推，錨跨絲股的使用應(yīng)力不容易分布均勻，并且因?yàn)樵囼?yàn)不易明確得到塔柱形的彈模、主光纜彈模等一系列參數(shù)，這一類的懸索橋呈現(xiàn)橋主塔通常不可以嚴(yán)格地垂直，回復(fù)到最好的承受力的狀態(tài)。
有一個(gè)例子來(lái)，如云南省的瀾滄江上的懸索橋使用的就是一種新型的張拉錨跨絲股方法來(lái)控制主要纜的纜力。這個(gè)橋總長(zhǎng)716米，主跨徑為380m的鋼泥混雜疊合梁，錨碇是一種重力式的錨碇，主塔為實(shí)心斷面門式框架構(gòu)造柔性的索塔，主索鞍為栓焊式主索鞍，主索鞍與塔頂固結(jié)，主纜絲股在IP點(diǎn)位置開(kāi)始發(fā)散，通過(guò)錨跨連接體系將纜力平均傳遞給了錨碇，在貓道、夾具、吊鏈、加勁梁橋?qū)用骟w系等全個(gè)上部構(gòu)造施工過(guò)程中，通過(guò)一遍遍的對(duì)邊跨絲股的監(jiān)制張拉，讓索股的應(yīng)力差距自始至終保持在150MPa以內(nèi)，塔頂?shù)囊苿?dòng)距離永遠(yuǎn)保持在50mm的以內(nèi)。通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)踐，經(jīng)過(guò)實(shí)踐結(jié)論產(chǎn)生了懸索橋張拉錨跨絲股法施工。
它的施工特點(diǎn)有以下幾方面：1.使用分階段張拉錨跨絲股法監(jiān)控塔頂部水平方向的位移和橋梁的線條，而不同于平常懸索橋使用的預(yù)偏索鞍的頂推方式。2．多循環(huán)的多頂一步張拉體系不受普通頂推預(yù)偏量施工的嚴(yán)格監(jiān)管，去除塔柱的彈模量、主纜彈模等原料特性不準(zhǔn)確的影響，精確的控制塔柱線條，讓他恢復(fù)到精確垂直的優(yōu)秀受力形態(tài)。3．我們要把塔頂上的高空操作挪到到地面進(jìn)行，具有操作主動(dòng)、安全的特性，改善工人們的施工環(huán)境，減小施工的風(fēng)險(xiǎn)。
它的適用范圍講解如下，適合用于跨度為500米范圍內(nèi)的柔性索塔的懸索橋建設(shè)。它的工藝原理是使用反饋控制的方法來(lái)進(jìn)行操作控制，分時(shí)期的進(jìn)行張拉，使主塔頂偏位始終保持在設(shè)計(jì)允許最大值以內(nèi)，同時(shí)各絲股應(yīng)力差保持在設(shè)計(jì)允許最大值以內(nèi)。在懸索橋上部構(gòu)造施工（鋼加勁梁吊裝、橋面辦吊裝、橋面預(yù)壓）過(guò)程中，通過(guò)多階段，多循環(huán)張拉控制，使最終成橋線型滿足設(shè)計(jì)的要求，主塔處于很好的受力狀態(tài)。
張拉設(shè)備機(jī)器的裝配,包含有拉桿的連接器、工具拉桿裝備、千斤頂類撐角、千斤頂、油路體系的裝配，注意裝配順序準(zhǔn)確，各部件連接密和。對(duì)于張拉體系的調(diào)試,張拉體系完全安裝完畢之后，泵站供油使總控壓力表達(dá)到檢驗(yàn)值，測(cè)試同一個(gè)錨室內(nèi)的千斤頂油壓表的相應(yīng)數(shù)值，然后檢測(cè)千斤頂、撐腳、工具拉桿及工具螺母的裝配安全程度，經(jīng)過(guò)千斤頂上溢流閥進(jìn)行精度地控制，使同一個(gè)錨室內(nèi)的千斤頂張拉應(yīng)力差值來(lái)滿足設(shè)計(jì)要素的極值。
對(duì)于張拉施工來(lái)說(shuō)應(yīng)注意到：首先張拉一定在索夾緊固力滿足設(shè)計(jì)要求的前提下施工。所有索股端的內(nèi)、外球面墊圈及鎖緊螺母一定已準(zhǔn)確安裝到位。千斤頂進(jìn)出油管與油泵連接必須牢靠、密切。其次，在無(wú)日照影響，氣溫恒定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行塔頂偏位測(cè)量。根據(jù)塔頂偏位結(jié)果和施工工況，監(jiān)控單位通過(guò)模擬計(jì)算，下達(dá)某一循環(huán)張拉指令。
接著是按監(jiān)控單位給定的索股張拉量的方面，四個(gè)錨跨同步的進(jìn)行張拉施施工，統(tǒng)一的指揮，步調(diào)一致。特別要考慮到它本身絲股兩端一定同時(shí)處于張拉和并非張拉形態(tài)。分級(jí)進(jìn)行張拉。在千斤頂頂進(jìn)及索股錨頭朝邊跨方向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)跟進(jìn)內(nèi)、外球面墊圈和鎖緊螺母，同一拉桿的鎖緊螺母的扭矩應(yīng)基本一致。
接著上面的講，千斤頂產(chǎn)生回油現(xiàn)象時(shí)，錨跨的錨頭與螺母兩者間存在縫隙，索股錨頭會(huì)向邊跨微量滑移，回頂后，應(yīng)檢查各承壓面是否密貼。由于索股根數(shù)太多，防止漏擰鎖緊螺母，采用檢查報(bào)數(shù)的方法，全部擰緊后方可拆卸張拉設(shè)備。張拉過(guò)程中詳細(xì)記載油表讀數(shù)值、索力及索股的張拉量，最后以不同顏色記下張拉的位置處，便于相互校核。開(kāi)動(dòng)油泵，給千斤頂施加10kN～20kN的初張力，再次檢查各部件的相對(duì)位置，如果沒(méi)有符合必需的回油條件將再次調(diào)整其所處的位置。
當(dāng)張拉做完之后，記下總的控制力和對(duì)應(yīng)的油壓表的讀數(shù)值，包括總張拉量的取值，要記下鎖緊螺母的對(duì)應(yīng)位置。張拉過(guò)程中的每一循環(huán)結(jié)束后，及時(shí)檢測(cè)每根索股的相應(yīng)索力和塔頂?shù)奈灰?，張拉力和索力?duì)應(yīng)的復(fù)核；同岸錨碇同步的張拉，并同時(shí)校核，以達(dá)到索力和塔頂移動(dòng)距離雙向控制的要求。
下面講相關(guān)的安全措施問(wèn)題，根據(jù)《橋梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)及準(zhǔn)確規(guī)范實(shí)施手冊(cè)》來(lái)施工, 且多次循環(huán)多頂同時(shí)張拉施工，千斤頂?shù)葯C(jī)械設(shè)備繁多，為了滿足機(jī)械設(shè)備及工作人員的安全，千斤頂要有專人進(jìn)行負(fù)責(zé)，其他人員要定點(diǎn)定位，對(duì)所有人員進(jìn)行詳細(xì)的安全技術(shù)交底，無(wú)線通訊配備齊全。根據(jù)安全的標(biāo)志，要張拉現(xiàn)場(chǎng)懸掛警示標(biāo)牌和警告標(biāo)牌。進(jìn)行張拉的人員進(jìn)入張拉現(xiàn)場(chǎng)時(shí)一定要穿防滑鞋，佩戴好安全帽、張拉機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，嚴(yán)禁人員走動(dòng)。禁止工作人員站在張拉千斤頂?shù)那胺轿恢谩?
關(guān)于相應(yīng)的質(zhì)量控制的要求有以下方面，施工中依據(jù)國(guó)家的《公路工程橋梁施工技術(shù)規(guī)范》、《橋梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)規(guī)范》及有關(guān)部門、地區(qū)頒布的規(guī)范執(zhí)行。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要素控制塔頂偏位和錨跨絲股間應(yīng)力較差，確保全部的質(zhì)量。裝配拉桿連接器及千斤頂時(shí)應(yīng)仔細(xì)的檢驗(yàn)，保證其品質(zhì)合格才能進(jìn)行應(yīng)用。張拉設(shè)備機(jī)器一定要通過(guò)正規(guī)部門的檢驗(yàn)鑒定，尤其是壓力表等計(jì)量器具更應(yīng)妥善的管理，保證它的精準(zhǔn)度。
下面進(jìn)行科技經(jīng)濟(jì)的解析，索股張拉在錨室內(nèi)產(chǎn)生，主動(dòng)性很強(qiáng)，安全風(fēng)險(xiǎn)性較小，施工環(huán)境好，不受氣候條件的影響。在主纜加載的過(guò)程中，根據(jù)工況進(jìn)行剖析、及時(shí)測(cè)量索力和塔頂?shù)囊苿?dòng)距離、分析調(diào)整索股張拉力，可去除塔柱、主纜等原料特性和取值不標(biāo)準(zhǔn)的影響，精確控制塔柱線形和索股應(yīng)力，使其與設(shè)計(jì)狀態(tài)趨于吻合方向，可較好地滿足設(shè)計(jì)要求。這一工藝張拉設(shè)備機(jī)器安全可靠，使用便利，操作簡(jiǎn)單，大大加快了錨跨絲股張拉進(jìn)度，與同類張拉體系相比，縮短工期一個(gè)月，僅人工費(fèi)、水電費(fèi)、機(jī)械臺(tái)班費(fèi)就節(jié)約資金80萬(wàn)元以上。張拉設(shè)備還可重復(fù)的利用，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)利益可以更高。本施工工藝為懸索橋施工的一種新型方法，在我們國(guó)是首創(chuàng)的，特別適應(yīng)中小跨度懸索橋，具有很好的推廣使用前途，就有深遠(yuǎn)的社會(huì)的效益。
工程實(shí)際例中，云南的祥臨公路瀾滄江懸索橋主纜錨固系統(tǒng)將兩根主要纜的91420kN拉力平均地?cái)U(kuò)展到到錨體混凝土中來(lái)，之后經(jīng)基礎(chǔ)再次轉(zhuǎn)達(dá)到地基上。空纜施工與最常見(jiàn)的設(shè)計(jì)完全的一樣，中跨的吊桿、加勁梁、橋面系等施工經(jīng)過(guò)中將不斷引起塔頂向主跨的方向產(chǎn)生偏移量，在一切的施工經(jīng)過(guò)中自始至終利用專用的裝備進(jìn)行監(jiān)測(cè)塔頂?shù)奈灰?，依?jù)監(jiān)控的命令，采使用千斤頂張拉索股拉桿，永遠(yuǎn)保持塔頂?shù)乃揭苿?dòng)距離不超出5cm，一直到成橋之后使塔頂?shù)奈灰谱兓氐搅銥橹?，相同狀況下，張拉過(guò)程中一切的索股應(yīng)力差距永遠(yuǎn)不超過(guò)150MPa的量。
【結(jié)語(yǔ)】在懸索橋施工的過(guò)程中，錨跨按索股張拉力來(lái)進(jìn)行控制。依據(jù)錨跨索股位置的離散特性來(lái)講，根據(jù)索股的使用效率來(lái)考慮，研發(fā)了橋的布置的模式，及其相應(yīng)的計(jì)算要求，因而達(dá)到計(jì)算成橋的形狀和各索股精準(zhǔn)的位置的走向、檢索應(yīng)力和無(wú)應(yīng)力的度量。對(duì)施工的階段包含索股張拉階段時(shí)的錨跨索股產(chǎn)生了積極的影響。
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