| 标题 | 68+200+68m城市景观装饰悬索桥施工技术 |
| 范文 | 韩绍光 摘要：本文以辽阳市中华大桥（悬索桥）为工程实例，详尽地论述了该桥的施工工艺特点、工程适用范、工艺原理、施工工艺流程及操作要点等主要内容。文中所述技术内容针对性强并十分具体，有助于同行业借鉴与参考。 Abstract： This paper takes Liaoyang Zhonghua Bridge （suspension bridge） as an engineering example， and discusses the construction process characteristics， engineering application scope， process principle， construction process flow and operation points of the bridge. The technical content described in the article is highly targeted and very specific， which is of referential significance. 关键词：城市；景观；悬索桥；施工技术 Key words： city；landscape；suspension bridge；construction technology 中图分类号：U655.59 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）28-0141-03 0 引言 辽阳市中华大桥为悬索桥。主桥面全宽28.5m，悬索部分跨径布置为68+200+68m。主缆采用连续形式，主塔顶部设置主索鞍，主梁端部设置通过预埋管直接锚固主梁端部的混凝土实体上，本桥为双缆面，全桥共两根主缆。主缆为15-55环氧钢绞线成品索，加厚HDPE，索体外径为190mm；主缆总长732m，重56.33吨，主缆锚具为带防松装置的夹片锚。 吊索索体采用1860MPa级3根直径15.2mm环氧喷涂无粘结钢绞线缠包后热挤HDPE，索体外径80mm，破断索力781kN，全桥86根GJ15-3吊索。 索夹采用整体铸件，为上、下两半式，通过高强螺栓的预拉力夹紧主缆。索夹分A、B两类，全桥共86套。 索鞍是主缆通过塔顶处的重要承重构件，设计采用整体铸件，单件索重约5.7t，全桥共四个索鞍。索鞍主要由鞍座、底板、鞍盖及鞍罩组成，底板及其定位螺栓预埋在索塔混凝土内，鞍座与底板之间加垫一层四氟板，鞍座与伸出塔顶砼面的预埋螺栓进行就位固定。 1 工艺特点 ①适用面广：装饰悬索施工造型美观，可用于老、旧桥改造、城市文明建设施工、旅游景区景点美化建设。 ②良好的耐久性及耐腐蚀性：主缆、吊索外表均采用环氧喷涂钢绞线缠包后热挤HDPE，不易被腐蚀、风化，不需定期维护和保养。 ③施工工期：施工工期短，可与桥梁附属工程平行施工，不影响施工总体工期。 ④主缆采用标记点重合法安装，操作简单易行，安装精度高，线型可控。 2 适用范围 适用于公路及城市装饰型桥梁改造，经济型城市道路文明建设施工，旅游景区景点美化等装饰工程。 3 工艺原理 悬索施工是利用起重机吊装悬索主缆跨过桥塔索鞍贯穿全桥，主缆两端固定在锚锭上，主缆和吊索上部通过索夹固定在一起与索夹结合部分呈阶梯性变化，吊索下端伸入箱梁梁体预埋管由锚具锚固在箱梁梁底，最后经箱梁梁底锚具张拉吊索底端控制主缆整体线型，达到美化城市、道路文明建设施工的目的。 4 施工工艺流程及操作要点 4.1 施工工艺流程 施工工艺流程见图1。 4.2 操作要点 4.2.1 桥塔、箱梁混凝土施工 ①施工前应对图纸中桥塔、箱梁的位置进行复核，确保施工放样准确无误。施工时应对桥塔的垂直度和箱梁的纵桥向方向进行实时监测，一旦发现偏差应及时矫正。桥塔测量精度：顺桥向、横桥向测量精度10mm，垂直精度H/3000且≯30mm。 ②桥塔模板采用钢模板分段施工，各部分节段采用一次性浇筑完成，待模板拆除后对施工缝处采取打磨处理，防止施工缝对桥塔外观造成影响。 ③混凝土颜色应与全桥保持一致，桥塔施工混凝土、模板所用脱模剂尽可能采用同一厂家同一品种产品。确保混凝土外观质量一致。 ④桥塔混凝土施工接缝处表面必须凿毛、清洗，以保证新旧混凝土结合良好，混凝土养护要求保温、保湿、防晒，尽量减少收缩、温差的影响。 ⑤混凝土配合比应通过实验确定，确保强度，一次浇筑完成后必须达到混凝土强度90%以上方可拆模，避免混凝土开裂和棱边碰损对桥塔外观质量的影响。 4.2.2 預埋件埋设 ①预埋件进场后应对原材料进行检查、复试，复试合格后方可使用以确保施工质量。 ②预埋件埋设前应对预埋件所在位置的轴线进行放样，校准位置后埋设预埋件，并在混凝土浇筑前进行位置复核。 ③预埋索管必须垂直不得倾斜，纵桥向与桥塔中心偏差不得超过10mm，索管底部与锚垫板之间用肋板焊接，焊缝表面应平整，不得有较大的凹陷、焊瘤，焊接处不得有裂纹、气孔、夹渣等情况。主索索鞍见图2。 ④为保证预埋板底面混凝土平整、密实、无孔洞，索鞍预埋底板应设有排气孔，避免由于排气不畅造成混凝土质量问题。 ⑤索鞍鞍体较重如图，索鞍操作平台预埋件必须与桥塔主筋绑扎连接且不得焊接，避免由于主筋被退火，导致其强度、延性降低。 4.2.3 主索鞍吊装 ①将上底板置于下底板上，使粘有四氟滑板的一面朝上，对齐并侧面焊接、打磨平整后开始安装主索鞍。 ②综合考虑吊装悬。臂长度及构件重量，选用起重机直接吊装的施工工艺。主索鞍底板单件装重量约1.4t，选用30T起重机直接吊装。主索鞍重约5.7t选用50T起重机直接吊装。中华桥共4个主塔，从桥面结构至索鞍距离为30m，结合现场实际情况起吊的水平距离为9m，安装可以直接由50t起重机进行安装，直接锁紧侧压板及端头挡板，对主索鞍进行固定以防止架设主缆及体系转换的过程中主索鞍产生移动。主索鞍吊装见图3。 4.2.4 桥面展索、整形 ①在桥面上放索，将成盘主缆放在桥东侧，用起重机配合卷扬机在桥面上放索，主牵引卷扬机固定在西侧主锚碇附近，汽吊布置在盘索处。 ②用汽吊分段将主缆从盘上解出，放下，5T卷扬机同步跟进，水平牵引主缆端头，直至主缆完全解盘。 ③沿桥面将索展开，索体与桥面间铺设圆木圆管，放索过程中应有专人跟踪牵引系统和索股前进，同时要保证索股笔直、不发生扭转，以及外PE的保护。 4.2.5 主索吊装入鞍、两端锚固 ①主缆先入西侧索鞍：中跨侧用汽吊辅助卷扬机将索头提升至西塔索鞍出口处，手拉葫芦转换，主缆经过索鞍顶，到达边跨侧出口，最后改用卷扬机牵引主缆头，将主缆牵引至西侧锚碇。主缆牵引跨过东侧索塔至东侧锚碇的方法与此同。 ②在桥面根据主缆的标记点，剥除主缆外PE，索鞍弧度长L2=L4=2189.9mm，主缆保护罩长度为1.4m，剥除主缆外PE长度约为2.5m，方便入鞍。 ③使用起重机提升到主缆入鞍部位，确认索股已达到索鞍高度要求后，将索股移至索鞍正上方并入鞍并使主缆标记点与索鞍标记点重合。 ④将主缆两端穿入锚锭预埋索管中，安装锚具、夹片固定主缆以免外力作用使主缆相对滑动。 4.2.6 主缆线形调整 索股调整的顺序为先中跨后边跨。首先将索股的特定标志点对准东面主索鞍上相应的标记点，并固定然后调整索股在西面主索鞍中的位置，直至中跨垂度符合设计要求，固定后再用小型千斤顶张拉的方式调整两边跨垂度。通常情况下，按照制索时提供的标记点在安装时能够对号入座控制，则主缆现形也基本符合要求，必要时可微调以确定主缆精确度。 垂度调整主要是用全站仪测量跨中的标高。索股调整前，根据各跨长、索股垂度标高以及温度，计算出索股移动量与各跨跨中垂度、温度变化的对应关系数据表，计算出索股需移动调整长度，通过塔顶或锚跨处的调整装置将索股向中跨或收或放所需调整值。该操作分数次进行，直至主缆跨中标高与理论标高误差在设计及规范要求范围内。并做好索股固定标志，方便后续检查该索股是否有滑移。 4.2.7 索夹及吊索安装 ①索夹安装位置放样。当主缆线形定型后，安装主索鞍压紧装置，对鞍槽内空隙部分用锌块填满，并用扳手拧紧螺栓。一般情况下，采用标记点重合的方法安装的主缆线型与设计偏差均在可控范围内，此种情况下可根据原索夹标记点安装索夹，偏差也比较小，因此索夹位置的外包PE层可在桥面放索时剥除，以方便施工。只有在特殊条件下，标记点偏离较大时，才需现场放样索夹位置，根据现形复测后标记点对索鞍中心的偏移情况相应调整索夹标记点。 ②安装和紧固。索夹吊装需起重机配合，利用25T起重机配合吊笼将工作人员提升到索夹位置，剥除索夹位置的外PE再将索夹吊至主缆的安装位置上方，利用手拉葫芦等机具配合安装。调整索夹的竖直角度，调整后先用加力扳手将索夹第一次紧固。紧固前对扭矩扳手进行标定，根据标定好的紧固力分级对索夹进行紧固。因为吊索重量较轻，紧固好索夹即可同时安装吊索。 ③安装顺序。以主塔为中心，主跨和边跨同步，分别从低点开始向塔顶方向进行索夹安装。边跨从梁端往塔端方向安装，中跨由跨中向两塔顶方向安装。 ④索夹螺栓轴力控制。为保证同一个索夹的各颗螺栓受力均匀，可用扭矩扳手按设计紧固力的百分比进行分级为螺栓加载，加载顺序为从中间往两边进行。当一个索夹中所有螺栓均达到一个力值后再按级别加载，紧固螺栓用的扭矩扳手用前应进行现场螺栓标定。索夹螺栓的紧固能力会随恒载的增大而不断降低，因此施工过程中应分阶段进行螺栓紧固力的补足，索夹螺栓的轴力是通过螺栓沿轴方向的伸长量来管理的，根据各施工阶段以及设计的要求，索夹至少要进行两次紧固即：索夹安装时的第一次紧固；吊索张拉完成后的第二次紧固。 4.2.8 体系转换 吊索的索力调整是基于现形、索塔偏移和吊索力安全可控等综合考虑的动态过程，这个过程应是一个逐渐加载的一个过程。由于在主缆空缆状态和成桥状态的变化过程属于大变形范畴，各节点的间距变化量是个动态的过程。为了方便吊索安装张拉，必要时可对部分吊索设置临时加长杆。根据吊索张拉力，以及吊索的位移来确定使用加长杆和千斤顶的类型和数量。体系转换见图4。 ①按设计要求用千斤顶按从索塔向两侧的顺序和中边跨基本对称加载的原则对其施加拉力，使主缆从空缆状态逐渐变成成桥状态。 ②在吊索锚点下方设操作平台，对吊索进行张拉。 4.2.9 索夹部位的防腐 两片索夹之间的缝隙即横缝采用聚硫密封剂防腐材料调成腻子后填充，用刮刀抹平。索夹与内层PE之间的缝隙即环缝亦采用聚硫密封劑防腐腻子填充，要求所有缝隙填充密实，不留气孔。 5 结束语 中铁九局七公司承建的辽阳市中华大桥工程，是一座城市内的景观桥，不仅要有实用性，还要满足桥梁与城市景观及周边环境相互协调的作用。该桥装饰悬索线形美观，悬索防腐施工法效果好，主缆、吊索外部均有PE包裹耐腐蚀及耐久性能强，无须定期维护，适用面广，质量易保证，装饰型工程均可使用。 通过本桥工程实践，该桥工程质量和安全满足设计要求，由于施工组织及施工方案细化与比选，最终按合同工期开通大桥并取得了良好的经济和社会效益。 参考文献： [1]JTG/T-2008，公路桥梁加固施工技术规范[S]. [2]JTJ041-2000，公路桥涵施工技术规范[S]. [3]GB50550-2010，建筑结构加固工程施工质量验收规范[S]. [4]CJJ2-1990，市政桥梁工程质量检验评定标准[S]. [5] 本工程相关的设计文件. |
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