連續(xù)剛構(gòu)柔性拱剛構(gòu)橋吊桿安裝調(diào)整方案

連續(xù)剛構(gòu)柔性拱剛構(gòu)橋吊桿安裝調(diào)整方案

1跨下承式無(wú)風(fēng)撐系桿拱結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)寶雞路公正橋位于寶雞區(qū)。全橋長(zhǎng)585.56m,主橋328m,寬28.9m,路面寬度26m。是由五跨下承式無(wú)風(fēng)撐系桿拱組成,跨徑組合為64m+64m+72m+64m+64m,主拱矢跨比為1/5,拱軸線(xiàn)為二次拋物線(xiàn)。全橋共有縱梁10片,橫梁67片,均為預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)。全橋吊桿114根,間距為5m,分別采用柳州建筑機(jī)械總廠(chǎng)生產(chǎn)的OVMDS5-85及OVMDS5-127鋼絲成品索。橋梁總體布置見(jiàn)圖1。2吊桿索力調(diào)整本工程總工期為一年,施工進(jìn)度非常緊迫。地面距拱頂距離將近30m,吊桿安裝調(diào)整難度較大。每根吊桿的張拉對(duì)同跨其它吊桿都會(huì)產(chǎn)生影響,因而調(diào)索的張拉力及調(diào)索次序至關(guān)重要。吊桿索力調(diào)整既要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)張拉力的要求,又要滿(mǎn)足橋面標(biāo)高和拱圈變位的要求。因此,吊桿成橋后索力的確定尤為重要。吊桿下端為張拉端,因此給加快施工進(jìn)度造成了很大限制。3施工計(jì)算(1)吊桿索的有限元分析因本橋?yàn)槿嵝怨皠傂粤?在施工過(guò)程中拱圈的變形較為復(fù)雜,根據(jù)拱壓注砼時(shí)豎向荷載和溫度變化采用有限元分析法,即對(duì)拱肋砼壓注完成后進(jìn)行拱肋變形的計(jì)算,以便調(diào)整吊桿索的長(zhǎng)度。以72m跨為例:設(shè)計(jì)值為2.4cm,實(shí)測(cè)值為2cm。根據(jù)實(shí)測(cè)值來(lái)調(diào)整成品索的長(zhǎng)度,成品索長(zhǎng)度見(jiàn)表1。(2)吊桿安裝二次張拉根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算得到的成橋理想狀態(tài),拆除二期恒載,即得到施加二期恒載前的理想吊索力(見(jiàn)表2調(diào)整后吊桿力)。吊桿索力既要滿(mǎn)足張拉力,又要滿(mǎn)足橋面標(biāo)高的要求,拆除吊桿安裝后至二期恒載之間所加的恒載,即得到吊桿安裝時(shí)第三次張拉的噸位(見(jiàn)表2),實(shí)際吊桿成橋索力以保證吊桿設(shè)計(jì)張拉力至設(shè)計(jì)值+5t范圍內(nèi)為準(zhǔn)。吊桿張拉對(duì)其它吊桿的受力變化有很大的影響,為此,采用4臺(tái)250t的千斤頂同時(shí)對(duì)稱(chēng)張拉,張拉批次分三次,以減小其它吊桿索力的變化及拱肋的變形。4施工工藝4.1主橋上部結(jié)構(gòu)的施工方案因本橋施工時(shí)橋下干涸,故采用橋下搭設(shè)滿(mǎn)堂碗扣支架來(lái)支撐上部所有的荷載。4.2注中預(yù)應(yīng)力束安裝吊桿搭設(shè)滿(mǎn)堂支架→澆注縱梁及端橫梁并第一批張拉→澆注中橫梁及部分橋面板→架設(shè)鋼管拱并檢測(cè)→張拉中橫梁第一批預(yù)應(yīng)力束→澆注拱肋砼→安裝吊桿并按批次順序張拉→澆注橋面板合龍段→吊桿的索力調(diào)整。4.3吊桿調(diào)索及調(diào)索施工準(zhǔn)備→安裝吊桿及固定端的減震體→分三次張拉吊桿→固定端防腐處理→吊桿調(diào)索→縱梁內(nèi)吊桿預(yù)埋管及張拉端油脂防腐→張拉端封錨。(1)施工準(zhǔn)備。吊桿運(yùn)輸并搭設(shè)安裝吊桿支架:吊桿運(yùn)到安裝地點(diǎn)根據(jù)實(shí)測(cè)吊桿預(yù)留孔長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整成品索的固定端螺母。在拱肋兩側(cè)較低部位的吊桿安裝采用20t吊車(chē)直接吊起安裝,對(duì)吊車(chē)高度達(dá)不到吊裝高度的吊桿采用搭設(shè)臨時(shí)支架采用倒鏈方法安裝。(2)安裝吊桿。在20t吊車(chē)能滿(mǎn)足直接安裝吊桿的部位,用吊車(chē)通過(guò)吊環(huán)鉤住吊桿上錨頭。下錨頭直接穿過(guò)拱肋預(yù)埋管、縱梁預(yù)埋管安裝就位,擰上下錨頭螺母,裝上錨頭處的減震體。在20t吊車(chē)不能直接安裝就位處的吊桿,用吊車(chē)通過(guò)吊環(huán)鉤住吊桿上錨頭,吊至拱肋預(yù)埋管正下方,用手拉葫蘆配合將吊桿上錨頭穿過(guò)拱肋預(yù)管,安裝校正裝置和上端螺母。將吊桿下錨頭穿過(guò)縱梁預(yù)埋管,安裝偏轉(zhuǎn)校正裝置和下端螺母。(3)吊桿的張拉及調(diào)索。在縱梁下安裝YCW250B型千斤頂,為保證拱肋的最小變形和吊桿索力的均勻性,經(jīng)分析計(jì)算本橋同時(shí)用4臺(tái)千斤頂對(duì)稱(chēng)、同步張拉吊桿。張拉批次分三次,張拉順序按設(shè)計(jì)要求為5’5→33’→11’→66’→44’→22→7。第一循環(huán)張拉噸位為18t(此張拉噸位根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定),即吊桿的初張力,對(duì)縱梁及拱肋的變形較小,因此第一循環(huán)張拉完成后,縱梁及拱肋的變化可忽略不計(jì)。第二循環(huán)及第三循環(huán)張拉噸位較大,因此對(duì)縱梁及拱肋的影響較大。第二循環(huán)及第三循環(huán)后張拉完成后分別實(shí)測(cè)縱梁、拱肋變化情況見(jiàn)表3。吊桿的前兩次張拉為每次張拉力的絕對(duì)值,第三次張拉噸位為吊桿的最終值。吊桿調(diào)索是在橋面板合龍段澆筑完成且達(dá)到設(shè)計(jì)張拉強(qiáng)度后進(jìn)行,即在二期恒載作用之前進(jìn)行吊桿力的調(diào)整。吊桿力調(diào)整應(yīng)對(duì)稱(chēng)進(jìn)行,張拉順序?yàn)?5’→33’→11’→66’→44’→22’→7。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,吊桿調(diào)索的最終值控制在設(shè)計(jì)值至設(shè)計(jì)值+5t范圍內(nèi),考慮到錨固時(shí)吊桿索力的損失(按2mm計(jì)),因此吊桿調(diào)整力=吊桿錨固損失值+設(shè)計(jì)值。吊桿調(diào)索通過(guò)二個(gè)循環(huán)到設(shè)計(jì)值,調(diào)索完成后實(shí)測(cè)吊桿索力情況見(jiàn)表3,索力檢測(cè)按從兩端向中間依次進(jìn)行。調(diào)索力方法:安裝千斤頂并預(yù)緊→張拉至設(shè)計(jì)要求值→量千斤頂活→塞伸長(zhǎng)量為0,張拉至設(shè)計(jì)值+錨固損失值→量活塞伸長(zhǎng)量→推算實(shí)際索力→錨固;塞伸長(zhǎng)量不為0,拉至設(shè)計(jì)值+錨固損失值→打緊螺母錨固→重新測(cè)索力→張拉至設(shè)計(jì)值+錨固損失值→量活塞伸長(zhǎng)量→推算實(shí)際索力→錨固。經(jīng)過(guò)調(diào)索,實(shí)測(cè)吊桿索力滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。(4)吊桿經(jīng)過(guò)張拉、調(diào)索滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求后,進(jìn)行吊桿錨頭和縱梁預(yù)埋管內(nèi)的吊桿油脂防腐,防腐油脂采用長(zhǎng)沙生產(chǎn)的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋專(zhuān)用防腐油脂。吊桿固定端即拱肋內(nèi)錨頭的防腐,采用先焊接拱肋鋼板(即封閉吊桿預(yù)埋管),然后在鋼板上側(cè)用磁力鉆鉆兩個(gè)Φ20的孔,一個(gè)孔用來(lái)往錨頭上注油,另一個(gè)用來(lái)排氣,直到注滿(mǎn)為止,然后焊接注油孔。在縱梁預(yù)埋管內(nèi)注滿(mǎn)油,在張拉端錨頭注油。(5)裝減震體和防水罩。在縱梁底鉆孔,用M10螺栓固定封錨鋼板。(鋼板除銹后,刷兩道防銹漆,一道面漆)。5吊裝機(jī)械及機(jī)配合①吊桿安裝前先要實(shí)測(cè)鋼管拱頂?shù)浆F(xiàn)澆縱梁底孔