連續(xù)剛構柔性拱剛構橋吊桿安裝調整方案

連續(xù)剛構柔性拱剛構橋吊桿安裝調整方案

1跨下承式無風撐系桿拱結構及工藝特點寶雞路公正橋位于寶雞區(qū)。全橋長585.56m,主橋328m,寬28.9m,路面寬度26m。是由五跨下承式無風撐系桿拱組成,跨徑組合為64m+64m+72m+64m+64m,主拱矢跨比為1/5,拱軸線為二次拋物線。全橋共有縱梁10片,橫梁67片,均為預應力砼結構。全橋吊桿114根,間距為5m,分別采用柳州建筑機械總廠生產的OVMDS5-85及OVMDS5-127鋼絲成品索。橋梁總體布置見圖1。2吊桿索力調整本工程總工期為一年,施工進度非常緊迫。地面距拱頂距離將近30m,吊桿安裝調整難度較大。每根吊桿的張拉對同跨其它吊桿都會產生影響,因而調索的張拉力及調索次序至關重要。吊桿索力調整既要滿足設計張拉力的要求,又要滿足橋面標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,因此給加快施工進度造成了很大限制。3施工計算(1)吊桿索的有限元分析因本橋為柔性拱剛性梁,在施工過程中拱圈的變形較為復雜,根據拱壓注砼時豎向荷載和溫度變化采用有限元分析法,即對拱肋砼壓注完成后進行拱肋變形的計算,以便調整吊桿索的長度。以72m跨為例:設計值為2.4cm,實測值為2cm。根據實測值來調整成品索的長度,成品索長度見表1。(2)吊桿安裝二次張拉根據設計計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(見表2調整后吊桿力)。吊桿索力既要滿足張拉力,又要滿足橋面標高的要求,拆除吊桿安裝后至二期恒載之間所加的恒載,即得到吊桿安裝時第三次張拉的噸位(見表2),實際吊桿成橋索力以保證吊桿設計張拉力至設計值+5t范圍內為準。吊桿張拉對其它吊桿的受力變化有很大的影響,為此,采用4臺250t的千斤頂同時對稱張拉,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主橋上部結構的施工方案因本橋施工時橋下干涸,故采用橋下搭設滿堂碗扣支架來支撐上部所有的荷載。4.2注中預應力束安裝吊桿搭設滿堂支架→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→架設鋼管拱并檢測→張拉中橫梁第一批預應力束→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→吊桿的索力調整。4.3吊桿調索及調索施工準備→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→吊桿調索→縱梁內吊桿預埋管及張拉端油脂防腐→張拉端封錨。(1)施工準備。吊桿運輸并搭設安裝吊桿支架:吊桿運到安裝地點根據實測吊桿預留孔長度來調整成品索的固定端螺母。在拱肋兩側較低部位的吊桿安裝采用20t吊車直接吊起安裝,對吊車高度達不到吊裝高度的吊桿采用搭設臨時支架采用倒鏈方法安裝。(2)安裝吊桿。在20t吊車能滿足直接安裝吊桿的部位,用吊車通過吊環(huán)鉤住吊桿上錨頭。下錨頭直接穿過拱肋預埋管、縱梁預埋管安裝就位,擰上下錨頭螺母,裝上錨頭處的減震體。在20t吊車不能直接安裝就位處的吊桿,用吊車通過吊環(huán)鉤住吊桿上錨頭,吊至拱肋預埋管正下方,用手拉葫蘆配合將吊桿上錨頭穿過拱肋預管,安裝校正裝置和上端螺母。將吊桿下錨頭穿過縱梁預埋管,安裝偏轉校正裝置和下端螺母。(3)吊桿的張拉及調索。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,經分析計算本橋同時用4臺千斤頂對稱、同步張拉吊桿。張拉批次分三次,張拉順序按設計要求為5’5→33’→11’→66’→44’→22→7。第一循環(huán)張拉噸位為18t(此張拉噸位根據經驗確定),即吊桿的初張力,對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。第二循環(huán)及第三循環(huán)張拉噸位較大,因此對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測縱梁、拱肋變化情況見表3。吊桿的前兩次張拉為每次張拉力的絕對值,第三次張拉噸位為吊桿的最終值。吊桿調索是在橋面板合龍段澆筑完成且達到設計張拉強度后進行,即在二期恒載作用之前進行吊桿力的調整。吊桿力調整應對稱進行,張拉順序為55’→33’→11’→66’→44’→22’→7。根據設計要求,吊桿調索的最終值控制在設計值至設計值+5t范圍內,考慮到錨固時吊桿索力的損失(按2mm計),因此吊桿調整力=吊桿錨固損失值+設計值。吊桿調索通過二個循環(huán)到設計值,調索完成后實測吊桿索力情況見表3,索力檢測按從兩端向中間依次進行。調索力方法:安裝千斤頂并預緊→張拉至設計要求值→量千斤頂活→塞伸長量為0,張拉至設計值+錨固損失值→量活塞伸長量→推算實際索力→錨固;塞伸長量不為0,拉至設計值+錨固損失值→打緊螺母錨固→重新測索力→張拉至設計值+錨固損失值→量活塞伸長量→推算實際索力→錨固。經過調索,實測吊桿索力滿足設計要求。(4)吊桿經過張拉、調索滿足設計要求后,進行吊桿錨頭和縱梁預埋管內的吊桿油脂防腐,防腐油脂采用長沙生產的無粘結預應力筋專用防腐油脂。吊桿固定端即拱肋內錨頭的防腐,采用先焊接拱肋鋼板(即封閉吊桿預埋管),然后在鋼板上側用磁力鉆鉆兩個Φ20的孔,一個孔用來往錨頭上注油,另一個用來排氣,直到注滿為止,然后焊接注油孔。在縱梁預埋管內注滿油,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吊裝機械及機配合①吊桿安裝前先要實測鋼管拱頂到現澆縱梁底孔