武穴长江公路大桥斜拉索张拉及索力调整控制_刘占兵.pdf

2023 年第 1 期(总第 347 期)黑龙江交通科技HEILONGJIANG JIAOTONG KEJINo1，2023(Sum No347)武穴长江公路大桥斜拉索张拉及索力调整控制刘占兵1，叶恒梅2(1 湖北省建设投资集团有限公司/湖北省路桥集团有限公司，湖北 武汉430000;2 湖北交通职业技术学院，湖北 武汉430000)摘要:在斜拉桥施工过程中，斜拉索的张拉与索力控制是一项非常关键的工作，其对钢箱梁线形控制起着至关重要的作用。以武穴长江公路大桥的斜拉索施工为具体案例，分析了斜拉索张拉工艺及索力调整等问题，为类似桥梁结构钢箱梁线形控制提供参考。关键词:斜拉索;张拉;索力调整;控制中图分类号:U442文献标识码:A文章编号:1008 3383(2023)01 0079 03收稿日期:2022 03 20作者简介:刘占兵(1982)，男，本科，高级工程师，研究方向:道路与桥梁工程方向基金项目:湖北省交通厅 2018 年交通运输科技项目 项目名称 斜拉索非线性静力分析与高精度施工控制研究(批准文号)鄂交科教 2017 538 号1工程概况武穴长江公路大桥是麻阳高速的组成部分，连接已通车的麻阳高速 麻城至武穴段与黄黄高速，该桥 WX 1 标工程范围为黄黄高速至武穴长江大桥跨中合拢段。大桥主桥采用主跨 808 m 的双塔六跨不对称混合梁斜拉桥，桥跨布置为(80+290+808+75+75+75)m PK 钢箱混合梁斜拉桥。全桥共 104 根斜拉索，标准强度为1 770 MPa。斜拉索采用 7 mm 高强度、低松弛钢丝，每个索面由 26 对高强度平行钢丝斜拉索组成。主桥钢箱梁段顺桥向标准索距为 15 m，北边跨钢箱梁尾索区标准索距为 11 m、9 m，北边跨梁段标准索距为 9 m。最长索长为 441 908 m，重35 308 t。2斜拉索张拉施工斜拉索张拉设备进场后须进行静载试验，试验荷载为设计牵引力和张拉力的 1 2 倍。斜拉索张拉在塔端进行，梁端挂索完成后即可开始塔端牵引与张拉。根据钢箱梁悬臂状态，斜拉索分再次张拉，桥面吊机前移之前第一次张拉，安装完成后第二次张拉。斜拉索前后两次四根张拉同时对称进行，以防止索塔承受过大的弯曲应力。为减少温度、日照对张拉和梁体标高的影响，斜拉索第二次张拉应于晚上 9 00 至第 2 d 日出前完成。张拉过程采用分级张拉，以每 10 t 为一级缓慢进行，同时作好张拉记录。武穴长江公路大桥张拉采用应力应变双控措施，以控制拔出量为主，张拉力为辅。张拉时，施工监控单位测定索力后与油表读数相互校核，确保索力最终控制在 2%以内。拉索张拉过程中必须同时进行高程、塔柱变形观测并与设计变位值校核，索塔两侧对称的拉索应同步张拉，并记下当天的温度。斜拉索正式张拉分两次，架桥机吊装钢箱梁节段上桥，完成焊接连接后，安装并第一次张拉对应斜拉索，架桥机前移至待吊下一梁段位置后，第二次张拉斜拉索。斜拉索张拉流程为:安装张拉设备启动油泵进油张拉锚杯螺母跟进锚固应力、伸长量控制压力传感器读数控制伸长量校核紧固锚杯螺母。3索力调整(1)调索目的为改善主梁和索塔结构的受力状态，需要对斜拉索进行索力调整。斜拉索调索主要在中跨合龙前进行一次调索，除满足合龙线形要求外，还应纠正塔的变形，使索塔偏移量控制在设计允许范围内;当成桥后二期恒载施加以后进行全桥索力调整，除控制线形外，对索力进行调整，使索力终值误差以及高次超静定梁的受力状态达到设计要求的2%以内。(2)主跨合龙后全桥索力调索与控制武穴长江公路大桥主梁合龙后，进行了全桥通测及索力调整。结合现场二期恒载施工情况以及调索前后的通测结果，共进行了 3 次索力调整。现以大桥南塔斜拉索为例，将南塔上下游成桥索力设计值与实测值及偏差列于表 1。97DOI:10.16402/ki.issn1008-3383.2023.01.017总第 347 期黑龙江交通科技第 1 期表 1成桥索力实测值及偏差(南塔)索号型号设计索力/kN实测索力/kN偏差百分比上游下游上游下游上下游索力差YZ262415 2445 6475 65377%78%0 1%YZ252415 0715 2425 33534%52%1 8%YZ242234 7534 7784 77505%05%0 1%YZ232234 5644 5864 63405%15%1 1%YZ222234 4784 3994 4371 8%09%0 8%YZ212114 3174 3164 27300%10%1 0%YZ202114 0484 1144 05416%01%1 5%YZ192114 1474 1124 0910 8%13%0 5%YZ182114 0733 9723 9952 5%19%0 6%YZ171873 8993 7633 7663 5%34%0 1%YZ161873 7823 6623 6293 2%40%0 9%YZ151873 6663 6103 6021 5%18%0 2%YZ141633 4643 3833 3362 3%37%1 4%YZ131633 3763 3563 3370 6%11%0 6%YZ121633 2593 1983 2231 9%11%0 8%YZ111633 1462 9973 0194 7%40%0 7%YZ101633 0962 9472 9554 8%46%0 3%YZ91392 7072 5692 5755 1%49%0 2%YZ81392 7832 6462 6774 9%38%1 1%YZ71392 6682 5892 5992 9%26%0 4%YZ61392 5612 4222 4595 4%40%1 4%YZ51392 5352 4092 4635 0%28%2 2%YZ41272 3812 2232 2436 7%58%0 9%YZ31272 2932 1252 1537 3%61%1 2%YZ21092 1782 0242 0547 1%57%1 4%YZ11873 5663 3533 2956 0%76%1 6%YB13016 4456 6766 71836%42%0 7%YB23016 2066 3146 28817%13%0 4%YB33016 1866 4806 53948%57%0 9%YB42655 2695 3555 46216%37%2 0%YB52113 6583 8353 85248%53%0 5%YB61873 3663 4223 41817%16%0 1%YB71873 2633 2343 2060 9%17%0 8%YB81873 5403 4823 4861 7%15%0 1%YB92113 9563 8463 7902 8%42%1 4%YB102114 2384 2404 21801%05%0 5%YB112234 3874 2644 2622 8%28%0 0%YB122234 3874 4024 38504%01%0 4%YB132414 7134 6774 6910 8%05%0 3%YB142414 9214 8344 8091 8%23%0 5%YB152414 9004 7244 7423 6%32%0 4%YB162414 9694 8054 8473 3%24%0 9%YB172114 6984 5954 5922 2%22%0 1%YB182114 5874 4754 4932 4%20%0 4%YB192114 5794 4674 5102 5%15%0 9%YB202234 7554 6504 6332 2%26%0 4%YB212655 2885 2195 1791 3%21%0 8%YB222655 2885 1955 1721 8%22%0 4%YB232655 6135 6825 62212%02%1 1%YB243015 7875 7925 82101%06%0 5%YB253015 9116 1766 16345%43%0 2%YB263015 9886 3056 26553%46%0 7%08第 1 期刘占兵，叶恒梅:武穴长江公路大桥斜拉索张拉及索力调整控制总第 347 期南塔斜拉索索力实测值与设计值对比见图 1 图 2。由表 1、图 1 和图 2 可以看出，南边跨斜拉索索力偏差超过 5%的仅 3 根，最大偏差为 5 7%，其余均满足施工监控方案中的监控目标要求。上下游索力差均小于 2 5%。总体而言，斜拉索索力控制比较成功。图 1南塔上游索力实测值与设计值图 2南塔下游索力实测值与设计值4结语在斜拉索施工过程中，斜拉索张拉是成桥索力控制的关键，武穴长江公路大桥全桥共计 26 根斜拉索，针对斜拉索张拉及调索精度要求高，斜拉索安装质量要求严格等特点，采用分级同步对称张拉等施工工艺及索力调整控制的施工技术，解决了大跨径斜拉桥斜拉索施工技术难题，确保了斜拉索张拉质量和施工安全，从而达到索力及线形有效控制的目的。参考文献:1 王冬，张伟 赤峰桥斜拉索张拉施工技术J 山西建筑，2011(36):138 140 2 何贤军，胡永，等 柳州三门江大桥斜拉索施工技术 J 铁道建筑，2007(4):14 15 3 张雪松，李涛，李海南 之江大桥钢绞线斜拉索张拉及线形控制 J 公路 2013(4):31 35 4 詹伟，柏国胜，陈治兵 钢绞线斜拉索在狭窄空间内的特殊张拉工艺 J 公路交通技术，2014(1):80 83 5 田永强 港珠澳大桥九洲航道桥斜拉索安装技术 J 施工技术，2016，45(11):28 31 6 冯光宏，刘勇，王勋，等 新疆阿克苏纺织大桥斜拉索施工技术 J 山东交通科技，2019(4):91 9318