索塔施工
索塔施工
索塔施工
2、斜拉索安装技术要点
斜拉索是一种柔性拉杆,承受桥面传来的恒载、活载以及风载等,并将其传递到索塔上,是斜拉桥的主要受力构件。
(1)平行钢丝斜拉索安装要点
平行钢丝斜拉索的安装流程为:运输、放索、挂索、张拉锚固、索力调整、安装防护及减震装置等。平行钢丝斜拉索运输较多采用船运,放索装置由放索架、牵引装置、导向装置组成,挂索方法主要分为起吊法、牵引法、承重导索法,施工时应根据实际情况确定挂索使用某一种挂索方法或是几种方法结合使用。斜拉索张拉分为塔端张拉、梁端张拉、塔梁两端同时张拉,由于塔内操作空间较大,张拉机具上下移动较为方便,是较常采用的张拉方法。索塔顺桥向和横桥向拉索必须同步对称张拉,张拉时应对高程、梁段截面应力、应变、塔柱偏位进行测试和观测。主桥合龙后,至少应进行一次全桥索力调整,索力调整方案由设计和监控确定。斜拉桥随着跨径的增加,使得斜拉桥容易受外界因素影响发生震动,斜拉索因具有刚度小、质量轻、阻尼低的特点,也很容易发生震动。较常见的是风雨急振。拉索震动会引起拉索端头部份出现疲劳现象而产生破坏,影响桥梁的使用安全。斜拉索震动的控制方法主要有以下两种:拉索的气动控制法、拉索的阻尼减震发。拉索气动控制法是通过对拉索进行表面处理来改善拉索在风雨作用下的气动特性,较常见的是在拉索表面设置螺旋线,破坏水线和气流的相关性。拉索由于其阻尼小而易于发生震动,增加拉索的结构阻尼是抑制拉索震动最有效、最直接的办法。较常见的有橡胶阻尼器、液压阻尼器、黏性剪切阻尼器。黏性剪切阻尼器利用高效黏性阻尼材料的剪切阻尼,将斜拉索的动能转化为高分子材料的化学能,从而达到消能减震的效果,是目前大跨径斜拉桥较常采用的减震器类型。
(2)钢绞线斜拉索安装技术要点
钢绞线斜拉索施工步骤为:钢绞线工厂制作、运输、下料、挂索、单根张拉、二次整体张拉、附件安装及防腐处理、HDPE导管安装。
钢绞线斜拉索张拉与平行钢丝斜拉索的区别在于钢绞线斜拉索采取先单根后整体的张拉方法,控制的关键点在于如何保证单根钢绞线索力的均匀性。通常的做法是采用将传感器安装在选定的钢绞线张拉端上,以后每根钢绞线的张拉力按传感器变化值进行控制。单根张拉完成后在整体进行二次张拉。钢绞线斜拉索拉索自由段喷涂环氧涂层后有较好的防腐性能,斜拉索防腐的重点在上下锚头,一般采取灌注油脂的方法进行防腐,控制的要点一是要保证油脂灌满保护罩,二是要保证保护罩密封可靠,油脂不渗漏。
3、主梁施工技术要点
斜拉桥主梁直接承受桥面荷载,主要作用是:将桥面荷载传递给斜拉索;与拉索及索塔一起形成整体,承受斜拉索水平分力产生的轴向力;抵抗横向风载及地震荷载等,并将这些力传递给桥梁下部结构。斜拉桥主梁在施工过程中内力需要经过多次转换及重分配,最终变成设计的多支点弹性梁体系。
斜拉桥主梁主要分为预应力混凝土主梁、钢主梁、钢-混凝土结合梁和钢-混凝土混合梁几种。混凝土主梁具有造价相对较低,后期养护费用低,刚度大挠度较小,抗风稳定性好的特点。钢主梁具有质量轻、跨越性能优良、动力特性好的特点,研究表明,当斜拉桥主跨大于600米时,应采用钢主梁。结合梁是指钢主梁与混凝土桥面板共同受力的梁体结构,其刚度和抗风稳定性优于钢梁,能节省用钢量,桥面铺装工艺成熟简单,质量易于保证。混合梁是指主跨采用钢梁,边跨采用混凝土梁的桥型,适用于边跨与主跨跨径比值较小的桥型。优于中跨钢梁重量较轻,边跨混凝土梁自重及刚度较大,减小了主跨梁体内力,降低边跨端支点的负反力,从而加大了主跨的跨越能力。需要注意的是,钢混结合部位是混合梁最容易出现问题的地方,从设计上应将钢混结合部位选择在弯矩和剪力相对较小的部位,从结合部位的构造上还应能保证传力。而宜宾南溪仙源长江公路大桥采用叠合梁以及混合梁的方式。
(1)叠合梁施工要点
钢箱梁与预制桥面板组合连接方式采用高强螺栓,箱梁制作完成后运输到场在预拼装胎架上完成线形调整和桥面板安装、张拉,采用悬臂对称拼装进行安装。控制重点是(a)混凝土桥面板和钢箱梁连接的抗剪焊钉质量控制是关键,应进行严格的工艺试验及评审;(b)预制桥面板四周搁置在钢梁上,对平整度要求高,现浇湿接缝的质量关系到主梁整体断面的受力性能和桥面的平整度及耐久性,应重点关注。
(2)混合梁施工要点
混合梁钢梁部分采取悬臂对称拼装,边跨混凝土梁采用现浇方式施工。钢、混凝土结合部位应先期结合,待混凝土收缩徐变完成后在进行边、中跨合龙。钢-混凝土梁的结合部预埋在混凝土梁端,与边跨合龙段连接的过渡段钢梁属于主梁应力体系转换的一部分,施工难度较大应重点控制,边跨现浇混凝土梁的支架体系也是施工的关键点。
(五)施工标准化
以宜宾南溪仙源长江公路大桥工地为例,施工过程标准安全,让我们一起来看看吧。南溪仙源长江大桥,总投资6.5亿元,由四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院设计,四川省公路工程监理事务所监理,四川路桥集团承建。大桥为《四川省普通省道网布局规划(2014-2030年)》中省道S437线(毗卢(泸县)—长宁)的控制性工程。大桥北接宜宾市南溪区罗龙街道凤凰大道,接入国道G353线(原S307泸州—盐源线);南接宜宾市南溪区江南镇长江2号大道。大桥桥位路线全长2100米,桥长1499米,北岸引道接线144.82米,南岸引道接线452.18米,主桥宽30.5m,为主跨572m双塔双索面叠合梁斜拉桥,北岸边跨及主跨主梁采用钢-混叠合梁,南岸边跨主梁因配重需要采用双纵肋混凝土主梁并设置2个辅助墩,桥塔采用花瓶形塔,空间索面,系世界首例两侧边跨形式及跨度均不对称的双工字形叠合梁混合梁斜拉桥,索塔为箱型混凝土结构,钻石形索塔。索塔包括上塔柱、中塔柱、下塔柱及下横梁,北岸索塔高190.7m,南岸索塔高180.2m。大桥于2015年开工建设,2019年1月30日大桥建成通车。
南溪仙源长江公路大桥桥塔