大跨度系杆拱桥临时系杆安装施工技术
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主桥系杆为体外预应力束,采用XGK-II15-37型全防腐型整束可换可调高强度低松弛钢绞线成品拉索,施工拱座时提前预埋锚垫板及连接筒,系杆从拱肋及其两边通过并锚固于拱座端部。每片拱肋下布置18个系杆张拉孔道,其中16束张拉永久系杆,2束预留换索孔道,端部配套锚具应具有防腐、重复张拉及可更换功能。
系杆钢绞线、吊杆钢绞线采用标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T 5224-2003)Φs15.20高强度低松弛钢绞线,其标准强度为1860MPa,钢绞线弹性模量EP=1.95×105MPa。系杆钢绞线标准强度fpk=1860 MPa,设计张拉强度为0.3fpk,控制张拉力为2880KN。
图1总体安装方案三维图
3施工难点
(1)临时系杆保护难度大:设计将永久系杆材料用作临时系杆,即临时系杆通过转换设置为永久系杆,而现场施工环境复杂,系杆保护难度大;
(2)临时系杆安装难:六景郁江特大桥跨径大,主跨达265m,导致其安装挠度大。设计将永久系杆材料用作临时系杆,系杆露出拱座预埋孔工作长度不足,系杆无法进行张拉;
(3)临时系杆安装标高控制难:若跨中无支承情况下,临时系杆张拉后挠度仍达1.2m,且主桥桥面竖曲线为凸曲线,会在格子梁安装时与其空间位置上产生冲突,需设置临时兜吊系统作为临时系杆支承。而横梁系统标高影响因素众多,且横梁系统安装标高计算复杂、安装后标高测量及调整难度大,临时系杆安装标高控制难。
4关键技术
图5横梁系统安装
4.3横梁系统标高控制
(1)横梁系统安装标高计算
主桥桥面竖曲线为凸曲线,若均按拱座处预埋孔口标高进行横梁系统安装标高控制,张拉后临时系杆仍与格子梁安装在空间上产生冲突。而临时系杆安装后直接由兜吊横梁系统支撑,因此各横梁系统标高必须经过精确计算确定。横梁系统安装标高主要影响因素有:格子梁安装标高、横梁悬挂钢丝绳松弛长度及悬挂钢丝绳伸长量。主要计算方法如下:
关键词:临时系杆;兜吊;施工
引言
系杆拱桥是通过张拉系杆来平衡主拱产生的水平推力,对基础承载力要求较低,具有适应性好、施工速度快、跨越能力强的特点,在我国得到迅速发展。以往工程建设中,临时系杆多采用卷扬机直接牵引拖拉过河的方式安装。但随着系杆拱桥建设向大跨度、低能耗发展,临时系杆多采用永久系杆材料,采用传统拖拉过河方式安装临时系杆存在损坏系杆外PE保护层、临时系杆安装张拉挠度大等系列技术问题。本文主要针对六景郁江特大桥“兜吊法”安装临时系杆施工技术进行研究。
4.1兜吊横梁系统设计
横梁由拱肋悬挂钢丝绳吊挂,通过纵桥向水平钢丝绳固定,并考虑系杆限位及防刮伤措施。整个横梁系统由横梁、吊挂钢丝绳、水平固定钢丝绳、定位滑轮、限位装置、吊耳组成。
图2横梁系统构造图
4.2横梁系统安装
将横梁系统用固定钢丝绳按设计间距连接,按安装次序梳理整齐,转移至施工船,行船至“设计横梁位置”正下方处,用工作索逐根安装横梁系统,将吊挂钢丝绳上端吊到指定标高后,用绳卡固定于拱肋处,直至全部横梁系统安装完成。后期通过预紧可达到固定横梁系统的效果,以此避免吊篮高空作业。
③钢丝绳伸长量:钢丝绳伸长量是指在横梁自重、钢丝绳自重、系杆重量及系杆张拉后竖向分力等力作用下的钢丝绳伸长量,其计算方法如下:
表4.1.6-1钢丝绳伸长量计算表
④横梁系统的计算标高为(选择横梁系统顶部为参照点):
Hh= HL+hXL-hXH+lS1+lS2
Hh为横梁顶安装标高,单位m;
HL为格子梁安装标高,单位m;
大跨度系杆拱桥临时系杆安装施工技术
摘要:以往拱桥系杆施工时,多采用“一岸索盘放索,另一岸卷扬机牵引,河中施工船辅助”的施工方案。但随着拱桥跨度增大,以往临时系杆安装方法存在较多问题,如:临时系杆张拉后垂度较大阻碍格子梁安装、临时系杆保护难度大、系杆长度不足等。针对以往临时系杆安装存在的问题,采用12道临时横梁,在临时横梁上设置有防刮轮、限位装置,并根据格子梁线型调整临时横梁高度,可有效解决传统施工工艺存在问题,达到良好的施工效果。
①格子梁安装标高:格子梁安装标高考虑成桥设计标高、桥面经验预抬值、格子梁及桥面板等桥梁自重荷载下拱肋挠度及吊杆伸长量、二期恒载作用等,并由监控单位根据以上因素计算后给出,设定格子梁安装标高为HL;
②横梁悬挂钢丝绳松弛长度:钢丝绳在自重作用下并不足以绷直,呈现为弯曲形态。我们将其由自然下垂状态到完全绷直状态的长度差可称之为“钢丝绳松弛长度”。根据现场统计,钢丝绳自然下垂状态时可按每米0.6mm的松弛长度计算,即lS1=0.006×LZ,其中lS为钢丝绳松弛长度,LZ为钢丝绳自然下垂长度;
hXL为临时系杆与格子梁高差,单位m;
hXH为临时系杆与横梁系统顶部高差,单位m;
lS1为悬挂钢丝绳松弛长度,单位m;
lS2为悬挂钢丝绳伸长量,单位m。
(2)横梁系统标高调整
由于横梁在标高调整前,并未固定纵向水平钢丝绳,横梁系统在高空风力作用下摆动幅度较大,若采用传统方法,在横梁端焊接小棱镜作为标高观测点难以达到预计效果。
1工程概况
六景郁江特大桥为钢管混凝土下承式系杆拱桥,拱轴线采用悬链线,拱肋计算跨径265m,计算矢高58.889m,计算矢跨比为1/4.5,拱轴系数1.352。桥跨组合4×(4×30)(预应力混凝土连续小箱梁)+280(钢管砼下承式系杆拱桥)+3×(4×30)(预应力混凝土连续小箱梁)m,桥长1127m。
2临时系杆安装总体方案
从拱肋下挂多道横梁系统,减小临时系杆安装及张拉挠度,并结合格子梁安装线型设置横梁系统标高,避免与格子梁安装出现碰撞;同时在横梁上部安装防刮轮及限位装置作为系杆保护措施,防止临时系杆安装过程出现损伤。临时系杆安装由一岸卷扬机牵引,另一岸索盘放索,并通过定位防刮滑轮、限位装置等辅助牵引穿过系杆预埋孔,安装两岸临时系杆锚具,进而临时系杆安装到位。
最终决定采用水准仪进行横梁标高观测,操作方法为:确定对应桩号处横梁设计标高→通过拱座处水准点,调整水准仪十字丝至观测横梁设计标高→利用十字丝标高调整横梁标高。所有横梁系统调整到位后,采用卷扬机预紧纵向水平固定绳,将横梁系统进行固定。4. Nhomakorabea临时系杆安装
系杆钢绞线、吊杆钢绞线采用标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T 5224-2003)Φs15.20高强度低松弛钢绞线,其标准强度为1860MPa,钢绞线弹性模量EP=1.95×105MPa。系杆钢绞线标准强度fpk=1860 MPa,设计张拉强度为0.3fpk,控制张拉力为2880KN。
图1总体安装方案三维图
3施工难点
(1)临时系杆保护难度大:设计将永久系杆材料用作临时系杆,即临时系杆通过转换设置为永久系杆,而现场施工环境复杂,系杆保护难度大;
(2)临时系杆安装难:六景郁江特大桥跨径大,主跨达265m,导致其安装挠度大。设计将永久系杆材料用作临时系杆,系杆露出拱座预埋孔工作长度不足,系杆无法进行张拉;
(3)临时系杆安装标高控制难:若跨中无支承情况下,临时系杆张拉后挠度仍达1.2m,且主桥桥面竖曲线为凸曲线,会在格子梁安装时与其空间位置上产生冲突,需设置临时兜吊系统作为临时系杆支承。而横梁系统标高影响因素众多,且横梁系统安装标高计算复杂、安装后标高测量及调整难度大,临时系杆安装标高控制难。
4关键技术
图5横梁系统安装
4.3横梁系统标高控制
(1)横梁系统安装标高计算
主桥桥面竖曲线为凸曲线,若均按拱座处预埋孔口标高进行横梁系统安装标高控制,张拉后临时系杆仍与格子梁安装在空间上产生冲突。而临时系杆安装后直接由兜吊横梁系统支撑,因此各横梁系统标高必须经过精确计算确定。横梁系统安装标高主要影响因素有:格子梁安装标高、横梁悬挂钢丝绳松弛长度及悬挂钢丝绳伸长量。主要计算方法如下:
关键词:临时系杆;兜吊;施工
引言
系杆拱桥是通过张拉系杆来平衡主拱产生的水平推力,对基础承载力要求较低,具有适应性好、施工速度快、跨越能力强的特点,在我国得到迅速发展。以往工程建设中,临时系杆多采用卷扬机直接牵引拖拉过河的方式安装。但随着系杆拱桥建设向大跨度、低能耗发展,临时系杆多采用永久系杆材料,采用传统拖拉过河方式安装临时系杆存在损坏系杆外PE保护层、临时系杆安装张拉挠度大等系列技术问题。本文主要针对六景郁江特大桥“兜吊法”安装临时系杆施工技术进行研究。
4.1兜吊横梁系统设计
横梁由拱肋悬挂钢丝绳吊挂,通过纵桥向水平钢丝绳固定,并考虑系杆限位及防刮伤措施。整个横梁系统由横梁、吊挂钢丝绳、水平固定钢丝绳、定位滑轮、限位装置、吊耳组成。
图2横梁系统构造图
4.2横梁系统安装
将横梁系统用固定钢丝绳按设计间距连接,按安装次序梳理整齐,转移至施工船,行船至“设计横梁位置”正下方处,用工作索逐根安装横梁系统,将吊挂钢丝绳上端吊到指定标高后,用绳卡固定于拱肋处,直至全部横梁系统安装完成。后期通过预紧可达到固定横梁系统的效果,以此避免吊篮高空作业。
③钢丝绳伸长量:钢丝绳伸长量是指在横梁自重、钢丝绳自重、系杆重量及系杆张拉后竖向分力等力作用下的钢丝绳伸长量,其计算方法如下:
表4.1.6-1钢丝绳伸长量计算表
④横梁系统的计算标高为(选择横梁系统顶部为参照点):
Hh= HL+hXL-hXH+lS1+lS2
Hh为横梁顶安装标高,单位m;
HL为格子梁安装标高,单位m;
大跨度系杆拱桥临时系杆安装施工技术
摘要:以往拱桥系杆施工时,多采用“一岸索盘放索,另一岸卷扬机牵引,河中施工船辅助”的施工方案。但随着拱桥跨度增大,以往临时系杆安装方法存在较多问题,如:临时系杆张拉后垂度较大阻碍格子梁安装、临时系杆保护难度大、系杆长度不足等。针对以往临时系杆安装存在的问题,采用12道临时横梁,在临时横梁上设置有防刮轮、限位装置,并根据格子梁线型调整临时横梁高度,可有效解决传统施工工艺存在问题,达到良好的施工效果。
①格子梁安装标高:格子梁安装标高考虑成桥设计标高、桥面经验预抬值、格子梁及桥面板等桥梁自重荷载下拱肋挠度及吊杆伸长量、二期恒载作用等,并由监控单位根据以上因素计算后给出,设定格子梁安装标高为HL;
②横梁悬挂钢丝绳松弛长度:钢丝绳在自重作用下并不足以绷直,呈现为弯曲形态。我们将其由自然下垂状态到完全绷直状态的长度差可称之为“钢丝绳松弛长度”。根据现场统计,钢丝绳自然下垂状态时可按每米0.6mm的松弛长度计算,即lS1=0.006×LZ,其中lS为钢丝绳松弛长度,LZ为钢丝绳自然下垂长度;
hXL为临时系杆与格子梁高差,单位m;
hXH为临时系杆与横梁系统顶部高差,单位m;
lS1为悬挂钢丝绳松弛长度,单位m;
lS2为悬挂钢丝绳伸长量,单位m。
(2)横梁系统标高调整
由于横梁在标高调整前,并未固定纵向水平钢丝绳,横梁系统在高空风力作用下摆动幅度较大,若采用传统方法,在横梁端焊接小棱镜作为标高观测点难以达到预计效果。
1工程概况
六景郁江特大桥为钢管混凝土下承式系杆拱桥,拱轴线采用悬链线,拱肋计算跨径265m,计算矢高58.889m,计算矢跨比为1/4.5,拱轴系数1.352。桥跨组合4×(4×30)(预应力混凝土连续小箱梁)+280(钢管砼下承式系杆拱桥)+3×(4×30)(预应力混凝土连续小箱梁)m,桥长1127m。
2临时系杆安装总体方案
从拱肋下挂多道横梁系统,减小临时系杆安装及张拉挠度,并结合格子梁安装线型设置横梁系统标高,避免与格子梁安装出现碰撞;同时在横梁上部安装防刮轮及限位装置作为系杆保护措施,防止临时系杆安装过程出现损伤。临时系杆安装由一岸卷扬机牵引,另一岸索盘放索,并通过定位防刮滑轮、限位装置等辅助牵引穿过系杆预埋孔,安装两岸临时系杆锚具,进而临时系杆安装到位。
最终决定采用水准仪进行横梁标高观测,操作方法为:确定对应桩号处横梁设计标高→通过拱座处水准点,调整水准仪十字丝至观测横梁设计标高→利用十字丝标高调整横梁标高。所有横梁系统调整到位后,采用卷扬机预紧纵向水平固定绳,将横梁系统进行固定。4. Nhomakorabea临时系杆安装