矮塔斜拉桥全桥斜拉索调索施工工法

矮塔斜拉桥全桥斜拉索调索施工工法

1 前言

“矮塔斜拉桥”也称“部分斜拉桥”，是介于“斜拉桥”与“体外预应力箱梁桥”之间的一种新型结构体系。矮塔斜拉桥和连续梁相比具有结构新颖跨度能力大、施工简单、经济优点；与斜拉桥相比具有施工方便、节省材料、主梁刚度大等优点。使得埃塔斜拉桥具有广阔的发展空间。

佛肇城际铁路桂丹立交特大桥预应力矮塔斜拉斜跨桂丹路与佛山一环互通立交，主桥位于R=1800m的圆曲线上，孔跨为（75+86+168+86+75）m，采用塔梁固结并简支于桥墩之上的连续体系。主梁为预应力混凝土结构，采用单箱双室变高度箱形无翼缘截面，斜拉索锚固于箱体之内。主梁斜拉索采用双塔双索面扇形分布，每个桥塔8对，共16对，梁顶面塔高为26m，最大斜拉索在桥面以上高度为24.355m，其高跨比为24.355:168=1:6.898，桥面宽14.9m，宽跨比为14.9:168=1:11.28,梁上锚固点间距为14.9，塔上转向鞍横桥向间距15.4m。斜拉索采用喷涂钢绞线（中心丝与边丝各钢丝外表均单独形成环氧树脂涂膜，涂层厚度应在0.12mm～0.2mm之间）单层无粘接筋，单根钢绞线规格直径为15.24mm，每根斜拉索有55根钢绞线组成。为了确保质量和施工进度,科学管理,积极采用新技术,经过归纳总结形成本工法。

图1.1 1/2 全桥立面图

2 工法特点

2.1工序简单，施工进度快。

2.2施工条件得到了改善，劳动强度低，安全性强。

2.3采用单根等值法张拉，可以控制每根斜拉索各股钢绞线的离散误差不大于理论值的±3%。

2.4可以实现一对斜拉索对称、交叉单根张拉，同步整体张拉，确保两根斜拉索间的差值不大于理论值的±1%。

2.5采用JMM-268动测仪进行索力监控，可以确保斜拉索整索索力误差不大于理论值的±2%。

2.6斜拉索采用多重防腐处理，锚固端灌注防腐油脂，延长了斜拉索使用寿命。

3 适用范围

本工法适用于埃塔斜拉桥斜拉索调索施工。

4 施工工艺流程及操作要点

在中跨合拢段施工完成后，纵向、竖向、横向预应力束张拉完成后，进行全桥第一次斜拉索索力复测、桥面线形监控控制点复测，由线形监控单位根据桥面高程目标值进行计算（利用MIDAS软件进

行数学建模计算），给出斜拉索调索索力，根据线形监控单位所给索力进行调索，在每对斜拉索调完以后进行索力核控制点高程进行复测，复测结果反给线形监控单位进行计算给出索力，再进行下一对斜拉索施工，重复这个过程直至施工完成。再第二次斜拉索调索完成后，再进行全桥索力及控制点高程复测，再由线形监控根据目标值进行计算，若达不到要求，重新对斜拉索进行微调，达到要求，则进行下道工序施工。

5 施工工艺

5.1、工艺流程

中跨合拢段砼浇筑完成→张拉合拢段预应力钢绞线→全桥斜拉索索力测试→斜拉索二次调索→第一次全桥斜拉索索力复测→斜拉索局部微调（此步骤在第一次索力复测结果上交给线形监控单位及设计计算后确定是否进行）→安装减震器、索箍、防水罩→斜拉索防水防腐→二期荷载（轨道板、桥面系）施工→第二次全桥斜拉索索力及线形复测→斜拉索局部微调（此步骤在第一次索力复测结果上交给线形监控单位及设计计算后确定是否进行）→由线形监控单位出具成桥报告

5.2 主要施工方法

5.2.1全桥斜拉索索力测试

在合拢段预应力钢绞线张拉压浆完成之后，由线形监控单位利用CDJM-DC2动测仪对全桥所有斜拉索进行索力测试，此次所测索

力将作为最终的计算依据。

5.3调索工作

5.3.1 调索顺序

根据设计图纸，中跨合龙后，二期施工前进行调索工作。

调索整体思路：先调整一个索塔的两个斜拉索，然后对称调整另一索塔四根斜拉索；斜拉索上下游左右侧对称张拉，每个调索阶段张拉2根斜拉索。调索过程中，需要4台千斤顶。

具体的调索顺序为：

51#墩-C8’C8→51#墩-C7’C7→52#墩-C8’C8→52#墩-C7’C7→52#墩-C6’C6→52#墩-C5’C5→51#墩-C6’C6→51#墩-C5’C5→51#墩-C4’C4→51#墩C3’C3→52#墩-C4’C4→52#墩-C3’C3→52#墩-C2’C2→52#墩-C1’C1→51#墩-C2’C2→51#墩-C1’C1。

注：x-Cy’Cy表示，x索塔，y号斜拉索，斜拉索编号见图1.1。

调索过程中，监控单位将对关键部位应力进行实时监测，确保主梁和桥塔受力安全；同时监测所调斜拉索前后各二个主梁截面的标高变化，确保成桥状态主梁线形符合设计要求。

注：（具体监测做法见“5.3.6线形监测”）

调索完成后，监控单位对全桥索力和主梁标高进行通测，对索力误差超标的斜拉索进行局部调整，对其进行评价，确保符合设计要求。

5.3.2 模型简介

本模型为理论计算模型，合龙后全桥索力为理论计算索力，整桥刚度为理论刚度。实际调索索力由线形监控单位监控组根据合龙后索力通测结果进行调整。

5.3.3 调索索力计算及对比

采用MIDAS计算拟定调索顺序下各索张拉力，以使索力调整后达到设计要求。

表5.3.3.1-1 斜拉索调索索力张拉值

采用MIDAS按照拟定的调索顺序进行调索，调索完成后理论索

力与设计目标值见最大误差为1.4%。

表5.3.3.1-2 MIDAS理论计算索力与设计目标索力对比

二期荷载施工完成后，理论索力与设计目标值见最大误差为1.4%。

表5.3.3.1-3 二期荷载完成后计算索力与设计目标索力对比

5.3.4 调索操作工艺

1 单根钢绞线张拉

每根索的钢绞线均用YDCS160-150千斤顶进行张拉。张拉前需对照千斤顶标定报告仔细核对千斤顶与油压表。然后将作业千斤顶通