浅谈斜拉桥施工技术及质量控制
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浅谈斜拉桥施工技术及质量控制
发表时间:2019-08-13T09:50:20.453Z 来源:《防护工程》2019年10期作者:刘鸿亮[导读] 不仅具有良好的跨越能力,更具经济性,在现代交通建设中发展空间极为广阔。
珠海洪鹤大桥有限公司广东珠海 519000 摘要:步入21世纪以来,我国交通基础设施建设力度逐步加大,路桥工程作为最重要的交通基础设施,其施工质量的优劣直接影响到整个路网的发展,更会对国家经济建设造成严重影响。
为满足跨江跨河建设发展需求,大跨度桥梁如雨后春笋般快速发展。
大跨度桥梁设计与施工不仅代表着科学技术的创新,施工工艺水平的提升,更担负着发展交通运输事业的重任。
作为一种新型大跨度桥型,斜拉桥能够
将其施工材料优势充分发挥出来,不仅具有良好的跨越能力,更具经济性,在现代交通建设中发展空间极为广阔。
关键词:斜拉桥;施工控制;大跨度
1导言
斜拉桥作为一种拉索结构,比梁式桥有更大的跨越能力,而且由于拉索的自锚特性,不需要如同悬索桥那样的巨大锚碗,在河口海岸的软土地上需要建造大跨度桥梁时,具有竞争力和可行性。
从1975年到现在,我国已建成30多座大跨度斜拉桥。
2斜拉桥概述
斜拉桥又称斜张桥,由索塔、主梁、斜拉索组成,是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。
斜拉索的两端分别锚固在主梁和斜塔上,将主梁的恒载和车辆荷载传递至索塔,再通过索塔传至地基。
主梁在斜拉索的多点支承下,像多跨弹性支撑的连续梁一样,使弯矩值得以大大地降低,这不但可以使主梁尺寸大大减小,而且由于结构自重显著减轻,既节省了结构材料,又能大幅度地增大桥梁的跨越能力。
3斜拉桥总体布置形式及各自特点 3.1单塔单跨斜拉桥
主塔放在有利一侧,主跨跨越河流、道路等障碍物,边跨不跨越其他障碍物,直接采用地锚,跨度较小。
3.2单塔双跨斜拉桥
主跨和边跨都可以跨越河流或者障碍物,其中有的边跨采用地锚。
3.3双塔三跨斜拉桥
当跨度不大的时候,遇到非对称地形,或者一侧有障碍物,应首先考虑单塔斜拉桥,如跨度过大时再考虑采用双塔三跨斜拉桥,这种形式也是国内斜拉桥主要采用的形式。
3.4三塔和多塔斜拉桥
由于没有锚墩处背索的约束作用,刚度偏小,内力增大,在跨度较大时必须采取措施提高刚度,如增加桥塔刚度、增加辅助索、增大主梁自重、设置辅助墩等。
3.5矮塔斜拉桥
与普通斜拉桥相比,这种桥型梁高较高,其受力体系为连续刚构和斜拉桥的组合,其主要优点为桥塔较低,抗疲劳性能好,特别适用于活载较大的铁路桥梁。
3.6其他斜拉桥
斜拉桥和悬索桥、拱桥、连续刚构等均可组成组合体系,国外应用较多。
4斜拉桥施工技术的应用某混凝土梁斜拉桥,以30+79+75+38(m)作为主桥结构。
主塔两侧分别进行7对斜拉索设置,本桥斜拉索总体为28根。
按照施工设计要求,共选取7类规格的斜拉索,其具有粗度、长度及重量过大等特点。
同时选取强度较高的缠包带将各根斜拉索整股钢丝紧紧缠绕,随后将双层双螺旋线护套套于外侧,以1670mpa作为钢丝抗拉标准强度。
为确保斜拉索、主塔张拉段等受力良好,要求合理设计斜拉索两端,本工程选取张拉端冷铸锚具与固定端冷铸锚具分别用于斜拉索两端。
4.1测点布设 4.1.1线形测点布设
在挠度观测点与中线偏差观测点布设前,应将施工干扰备用点布设到各个基准点间,且与桥面标高充分结合,对其温度等影响因素进行详细检测,待检测结果稳定之后,即可将7个挠度观测点分别布设到主梁截面各段,同时,应将一个中心偏差观测点布设到主梁中间位置的挠段上。
4.1.2应力测点布设
设置此类测点,主要是对桥梁整体结构受力状态的测定,断面主要设置到主塔、桥墩及主梁等部位,其可按照主塔2个、桥墩1个、主梁7个布设。
待断面位置确定后,应及时进行变传感器的设置,以此对以上3个位置的应变值进行准确测量。
因桥梁主塔、桥墩及主梁是构成桥梁的主要成分,其应变值的大小对桥梁结构稳定性其决定作用,为此,必须做好该测点布设,以此为结构应力施工提供准确、真实的施工数据。
根据施工具体情况,应以12个作为桥墩部位钢筋应变布设数量,以8个作为主塔部位设置数量。
4.2运输及吊装
成品斜拉索待其质量检验合格后,即可利用汽车将其运送至施工现场,并通过相关设备向梁顶架梁吊机下运送,成盘的合格斜拉索可通过架梁吊机放置到桥面指定位置,即放索盘。
运送过程中,因成盘斜拉索盘径较大,可达到5m左右,为保证顺利施工,必须做好各项准备工作,避免延误工期或造成质量问题。
吊装上桥过程中,因成盘斜拉索自身因素,如大盘径、大重量及表面易损坏等,必须做好各项保护工作,一般可选取尼龙软吊带分3个吊点做好绑扎工作,随后起吊。
除此之外,为避免损坏锚头螺纹或钢梁,应将土工布缠绕到表面,做好保护工作。
4.3桥面展索
张拉端锚杯通过桥面架梁吊机放出一端长度后,由放索导向架穿过后在锚杯小车上放置,且和锚杯小车进行固定。
利用牵引板和张拉端锚杯进行桥面50kN卷扬机钢丝绳连接,随后通过卷扬机牵引张拉端锚杯,直至塔柱位置,随后在索体展开的下方,间隔4-5m放置一台单轴小车。
待向塔柱下3m位置牵引后,即可停止行进。
此时可进行变接套、张拉杆等安装,最后完成桥面展索工作。
4.4梁端牵引
因斜拉索长度、重量过大,在安装过程中,斜拉索的梁端牵引力将逐步增大,当PE层完全承受牵引力时,极易出现拉裂PE的现象,为此,需将支撑筒设置到梁端锚杯和哈弗夹间,此时可向锚杯传递力量,此时应对梁端牵引力加以有效控制,避免出现过大或过小现象。
在哈弗夹后端通过软质吊装带进行牵引点设置,保证其有效连接桥面牵引系统。
除此之外,通过软质吊装带在与梁端锚杯相距8m左右的斜拉索索体进行捆绑,并进行吊点设置,通过汽车(25t)将起吊吊带吊起,随后将桥面卷扬机开启,做好牵引工作。
待斜拉索锚杯向梁面索导管口牵引时,应同时通过汽车(25t)吊进行锚杯倾角的适当调整,保证其和梁端索导管轴线一致。
此后需再次启动卷扬机做好牵引工作,要求在牵引的同时,及时将锚固螺母拧紧,直至在设计点放置锚杯。
在整个牵引过程中,应做好索体倾角的调节工作,避免索体和索导管间被支撑筒压住。
5斜拉桥施工质量控制措施
施工前,应做好技术交底工作,由施工人员及队伍负责人负责交底记录签字,并做好相关备案工作。
应遵循施工组织设计施工,根据具体操作规程进行各项工作的开展,严禁乱施工。
同时,做好安全施工教育工作,对相关安全生产规定必须认真执行,防止重大事故产生,特别要重视民工安全施工教育问题,进一步提升施工人员的安全意识,做好自我保护工作。
为此,在施工时应做好线形、内力控制工作,并对结构具体状态进行全面掌握,以此及时调整施工流程与控制条件,避免施工误差产生,同时做好各项施工控制工作可确保成桥线形和结构安全。
斜拉桥施工,不仅要具备专门的监控部门与监测单位,在整个施工过程中,还应针对主梁结构施工做好专项施工控制,以此确保主桥上部结构施工安全。
施工监测时,主要做好标高观测、应力观测等工作,标高观测是为了将每节段施工完成前后或某个阶段内主梁实际线形情况充分反映出来,其是检测控制的主要内容。
6结束语
综上所述,在桥梁结构建设与发展的过程中,要求其结构形式不仅要满足各项功能所需,还要更加轻薄化,更加美观化。
斜拉桥作为大跨度桥梁的主要桥型,其施工技术水平的高低备受人们的关注。
为进一步规范施工工艺,必须对斜拉桥的作用原理有一个全面的了解,必须根据工程实际情况,合理选择施工流程,针对施工要点,做好施工控制工作,才能推动交通运输事业发展,更好地实现其实用价值。
参考文献:
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