独塔斜拉桥塔梁同步施工方案分析_祝俊

４］ ： 方法 ［
）压力表测定 。 拉索使用千斤顶张拉 ， 通过 １ 精密压力表或液 压 传 感 器 测 定 油 缸 的 液 压 ， 可求 得索力 ， 这种方法简单易行 ， 是施工中最实用的方 。 ， 法 其精度可达到 １％ ～２％ ）压力传感器测定 。 张拉时 ， 千斤顶张拉 通 ２ 过连接杆传到拉 索 锚 具 上 ， 在链接杆上套一穿心
避免单个牵引点受力过大损伤索体 Ｐ Ｅ 护套 。 ３． ３． ５ 边跨梁端作业平台 边跨混凝土梁段斜拉索安装时在梁下设置两 套施工挂篮 ， 方便施工人员安装固定端锚杯螺母 。 总体来说 ， 施工中 可 预 见 的 主 要 施 工 技 术 难 点 都 通过以上技术方案得到解决 ， 从技术上说 ， 塔梁同 步施工具有可行性 。 ３． ３． ６ 斜拉索张拉注意事项 斜拉 索 张 拉 按 照 ０→２ ０％σ ０％σ ｃ ｃ ｏ ｎ →５ ｏ ｎ→ 持荷５ｍ 分 级 进 行， １ ７ ５％ ０ ０％ ｉ ｎ 锚 固） σ σ ｃ ｃ ｏ ｎ→ ｏ ｎ（ 斜拉索张拉以设计规定的张拉应力值或监控领导 小组的指令 值 控 制 ， 伸 长 量 作 为 校 核。张 拉 过 程 中， ４ 台套张 拉 机 具 严 格 按 张 拉 程 序 进 行 张 拉 作 业， 以每一级为阶段控制点 ， 当一个作业出现问题 时， 另三个作业面应立刻停止张拉作业 ， 待问题解 决后方 可 继 续 张 拉 作 业 。 同 时 详 细 记 录 油 表 读 数 －索力 －伸长量 －索头 相 对 锚 垫 板 的 位 置 ， 便于相 互校核以及后期 调 索 ， 张拉前后应量取索头与锚 垫板的 相 对 位 置 。 油 泵 操 作 人 员 读 取 油 表 读 数 时， 视线应与油表面垂直 ， 保证读数精确 。 如斜拉 索张拉时外界噪 音 大 ， 油泵操作人员应佩戴对讲 机耳机 。 ４ 塔梁同步施工独特性及经济性 在实际应用中 ， 混合梁斜拉桥较单一的钢梁 斜拉桥或者混凝 土 斜 拉 桥 有 许 多 的 优 点 ， 如主跨 采用自重较轻的钢梁 ， 可增大跨径 ； 边跨采用混凝
收稿日期 ： １ ２ ０ １ ６ １ ８ ２ － －
装、 定位 ， 主塔混凝土浇筑 ， 环向预应力张拉 ， 斜拉 索挂索 、 张 拉、 索 力 检 测， 索 塔 及 桥 面 线 形 监 控， 防护设施安装等工序 。 这其中最为关键的便是控 制 斜 拉 索 索 力。 测 量 斜 拉 索 索 力 常 用 以 下 ４ 种
图 ４ 调整前后塔端索力对比百分数
由图 ３、 图 ４ 可见 ， 采取 塔 梁 同 步 施 工 时 的 二 次张拉索伸长量与成桥状态下伸长量几乎没有区 别， 采取塔梁同步 施 工 方 法 时 对 斜 拉 索 的 二 次 张 拉几乎没有影响 。 采取塔梁同步施工方法时的二 次张拉后的索力计算结果与 设 计 索 力 偏 差 在 ５％ 以内 ， 完全可满足设计成桥状态对索力的要求 。 ３． ２ 塔梁同步施工中出现的问题 斜拉索塔端采 用 钢 锚 梁 结 构 形 式 锚 固 ， 而钢 锚梁会影响塔内作业空间 。 在挂索时需要选取合 适高度的张拉机 具 ， 满足斜拉索硬性牵引及张拉 要求 。 根据施工计划 ， 塔柱未封顶之前 ， 开始进行 钢梁架设和 斜 拉 索 安 装 ， 即 塔、 梁 同 步 施 工。 塔、 梁同步施工时 ， 存在以下几个问题 。 ）塔柱施 工 与 斜 拉 索 安 装 在 空 间 上 存 在 交 １ 叉作业 ， 增加了安全风险 ， 需要增加临时安全控制 措施 。 ）塔 、 梁同步施工阶段 ， 塔内空间不足 ， 塔内 ２ 。 不能布置 ５ ０ｋ Ｎ 卷扬机 ）塔梁同步施工时 ， 对钢锚箱的定位及索塔 ３ 线形控制增加了 难 度 ， 需要对每一工况进行理论 计算及结果分析 。 ）斜拉索 梁 端 安 装 时 通 常 采 用 卷 扬 机 及 滑 ４ 车组将 锚 杯 牵 引 到 设 计 位 置 。 梁 端 卷 扬 机 牵 引 时， 牵引点直接作用在索体 Ｐ 当牵引力 Ｅ 护 套 上， 过大时 ， 易造成索体 Ｐ 因此需要采取 Ｅ 护套损 伤 ， 措施控制梁端卷扬机牵引力 。
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祝 俊 ：独塔斜拉桥塔梁同步施工方案分析
２ ０ １ ７ 年第 ２ 期
压力传感器 ， 即 可 得 到 千 斤 顶 张 拉 力。这 种 方 法 精度可达到 ０． ５％ ～１． ０％ 。 缺 点 在 于 压 力 传 感 器售价较高 ， 只能在特定场合使用 。 ） 。 利用精密拾振器 ， 频率法 拾取拉索在 环 ３ 境振动激励下的振动信号 ， 经过滤波 、 放大和频谱 分析 ， 根据频谱图来确定拉索的自振频率 ， 然后根
／ Ｄ Ｏ Ｉ １ ０ ． ３ ９ ６ ３ ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ １ ５ ７ ０ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ２ ． ０ ２ ４ ． ７ － ｊ
独塔斜拉桥塔梁同步施工方案分析
祝 俊
（ ） 中铁十五局集团第一工程有限公司 西安 ７ １ ０ ０ １ ６ 摘 要 岳口汉江特大桥的施工过程拟采用塔梁同 步 施 工 方 案 以 缩 短 工 期 。 文 中 对 该 塔 梁 同 步 施 工方案进行技术分析 ， 并对施工中可预见的各种工程难点提出相应的处理方案 。 单塔斜拉桥采用塔 梁同步施工方案相比于塔梁异步施工 ， 不但 能 够 满 足 结 构 受 力 要 求 ， 且成桥状态下斜拉索索力理论 计算值与设计值偏差均在 ±５ 且能够明显缩短工期 。 ％ 以内 。 在受力及施工技术特点上满足要求 ， 关键词 岳口汉江特大桥 塔梁同步施工 有限元分析 斜拉索索力
图 ３ 初张拉 、 二次张拉 、 成桥状态下的斜拉索伸长
本桥斜拉索恒 载 索 力 在 １ １ ７～３ ２ ０ ６ ｋ Ｎ之 ４
２ ０ １ ７ 年第 ２ 期
祝 俊 ：独塔斜拉桥塔梁同级张拉设备 。 张拉设备主要包 ０ 括： 千斤顶 、 撑脚 、 连接套 、 张拉杆 、 副张拉杆 、 油泵 等 。 张拉杆长度选择时应综合考虑塔内张拉空间 和塔端锚杯下放距离 。 梁同步施工 ３． ３． ２ 塔 、 ）安全防护 。 根据 施 工 工 期 安 排 ， 拟 定 ０～ １ 梁 同 步 施 工 阶 段， 具 １ 号斜拉索 施 工 阶 段 为 塔 、 １ 体以实际施工进度为准 。 塔柱施工与斜拉索安装 过程 中 ， 交叉作业多， 安 全 风 险 大， 施工中根据现 场情况采取 以 下 措 施 进 行 安 全 控 制 。 塔 、 梁同步 施工时 ， 分别在 ３， １， １ ３， １ ５， １ ７， １ ９ 号斜拉 ５， ７， ９， １ 索处钢锚箱侧面 与 塔 柱 内 壁 之 间 ， 采用型钢搭设 防护平台 ， 防护平台上方满铺脚手板和 １ ０ ｍｍ 厚 钢板 ， 另外钢锚箱上人孔位置用 １ ０ｍｍ 厚钢板封 闭， 防止塔内坠物伤人 。 ）设备布置 。 塔柱未封顶时 ， 在施工过程 中 ２ 最上一节钢锚箱人孔位置布置１ 台５ ０ｋ Ｎ 卷扬机 （ 由于塔内空间 有 限 ， 安 装 好 一 对 斜 拉 索 后， 在安 装下 一 节 钢 锚 箱 前 要 及 时 将 ５ ０ｋ Ｎ 卷扬机吊移 到桥面上 ， 等下一 对 斜 拉 索 安 装 时 再 将 卷 扬 机 布 。５ 置到最上一节 钢 锚 箱 人 孔 位 置 ） ０ｋ Ｎ 卷扬机 钢丝绳通过人孔 和 转 向 设 备 到 达 待 挂 索 位 置 ， 作 为塔端挂设时张拉端锚杯进入索导管时的牵引动 力 。 塔柱封顶之后 ， 将５ ０ｋ Ｎ 卷扬机移到塔顶进 人洞口 。 斜拉索 张 拉 时 ， 将张拉油泵放置在下层 钢锚箱横隔板上 ， 便于张拉指挥人员同步控制张 拉过程 。 ３． ３． ３ 钢锚箱定位及索塔线形控制 ）钢锚 箱 及 索 塔 平 面 位 置 控 制 。 保 证 在 安 １ 装Ｍ 塔柱混凝土已施工完成 ２ 号 ０、 Ｓ ０ 斜拉索时 ， 钢锚箱范围 ， 并且预应力也已施工完成 ， 即保证上 塔柱预应力施工 超 前 斜 拉 索 安 装 ２ 个 阶 段 ， 增强 塔柱本身的刚度 ； 斜拉索张拉 时 ， ４个千斤顶同时 分级张拉 ， 尽量消 除 因 斜 拉 索 张 拉 引 起 的 水 平 分 力差 。 ）钢锚 箱 高 度 控 制 。 由 于 塔 梁 同 步 对 最 后 ２ 成桥时钢锚箱所 受 的 竖 向 应 力 并 无 影 响 ， 第１节 钢锚箱按照设计 要 求 预 抬 ， 后续钢锚箱按照监控 指令预抬 ， 以保证成桥后钢锚箱达到设计位置 ， 并 消除 且把第 ６ 节 、 ０节、 １ ４ 节钢锚箱作为调节段 ， １ 钢锚箱安装过程中高度的累积误差 。 ３． ３． ４ 梁端卷扬机牵引阶段 针对 本 桥 斜 拉 索 规 格 Ｐ １ Ｅ Ｓ Ｃ ７ ０ ９～Ｐ Ｅ Ｓ Ｃ ７ － － 。 施工时在索体上设置 ２～３ 个牵引点 ， 将卷扬 １ ９ ９ 机牵引系统牵引力分散在索体上的多个牵引点上 ，
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交 通 科 技 Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｏ ｒ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｐ ｇ ｙ
Ｓ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｎ ｏ ． ２ ８ １ Ｎ ｏ ． ２Ａ ． ２ ０ １ ７ ｒ ｐ
１ 工程概况 塔梁同步施工工艺相比于传统的塔梁异步施 工工艺而言 ， 具有缩短工期 、 降低成本和提高经济 性等明显优势 ， 使得其在实际工程中得到越来越
］ ２ １ － 。 目前 ， 多桥梁工程技术人员的青睐 ［ 塔梁同步
广及运用 ， 它已经 成 为 大 跨 斜 拉 桥 施 工 技 术 发 展 中研究的热点项目 。 岳口汉江特大桥为跨径 ３ ２ｍ＋ ５ ０ｍ＋ ９ ３ｍ＋ ２ ６ ０ｍ＋３ ８ ｍ 独 塔 双 索 面 钢 －混 凝 土 组 合 梁 斜 拉 桥， 桥型布 置 见 图 １。 主 梁 由 混 凝 土 箱 梁 与 钢 箱 梁组 成 ； 索 塔 采 用 倒 Ｙ 形 索 塔， 桥面以上塔高 索塔两侧 各 布 置 ２ 斜拉索 ２ ９． ４ ５ｍ； １ 对 斜 拉 索， １ 梁端主跨采用锚 拉 板 锚 固 ， 边跨采用梁下齿块锚 固， 塔端采用钢锚箱锚固 。
５］ 据自振频率与索力的关系确定索力 。 而微 振法 ［ 便是当今应用最为广泛的索力检测法之一 。