西北地區(qū)第一座連續(xù)五跨無(wú)風(fēng)撐系桿拱橋

1、西北地區(qū)第一座連續(xù)五跨無(wú)風(fēng)撐系桿拱橋*市*大橋吊桿安裝、張拉施工技術(shù)1、工程概況*大橋位于*區(qū)內(nèi)。全橋長(zhǎng)585.56米，主橋328米，寬28.9米，路面寬度26米。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，拱軸線為二次拋物線。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)械總廠生產(chǎn)的OVMDS585及OVMDS5127鋼絲成品索。簡(jiǎn) 圖2、工程特點(diǎn)和難點(diǎn)2.1本工程總工期為一年，施工進(jìn)度非常緊迫。2.2地面距拱頂距離將近30m，吊桿安裝有一定難度。2.3吊桿下端為張拉端，因此給加快

2、施工速度造成了很大限制。3、 施工計(jì)算3.1、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。設(shè)計(jì)成品索長(zhǎng)度 表一 索號(hào)規(guī)格下料長(zhǎng)度1，1OVMDS 5854804.9mm2，2OVMDS 51277834.6 mm3，3OVMDS 512710354.2 mm4，4OVMDS 512712323.1 mm5，5OVMDS 512713733.5 mm6，6OVMDS 512714577.6 mm7OVMDS 512714865.6 mm 實(shí)測(cè)成品

3、索長(zhǎng)度 表二 索號(hào)規(guī)格下料長(zhǎng)度1，1OVMDS 5854807mm2，2OVMDS 51277844.3mm3，3OVMDS 512710363.8mm4，4OVMDS 512712329.4mm5，5OVMDS 512713742.5mm6，6OVMDS 512714587.6mm7OVMDS 512714876.4mm3.2、吊桿索力吊桿索力既要滿足張拉力，又要滿足橋面標(biāo)高的要求，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+5 t范圍內(nèi)為準(zhǔn)。72m 跨吊桿索力設(shè)計(jì)值見(jiàn)表（分批次及調(diào)索完成后） 表三 索號(hào)規(guī)格吊桿安裝時(shí)張拉及批次調(diào)整后吊桿力（t）第一次（t）第二次（t）第三次（t）1，1O

4、VMDS 58518.060.062.067.862，2OVMDS 512718.060.098.6115.943，3OVMDS 512718.060.089.9110.064，4OVMDS 512718.060.081.9103.015，5OVMDS 512718.060.081.9103.226，6OVMDS 512718.060.081.9103.327OVMDS 512718.060.081.9103.41吊桿的張拉對(duì)其它吊桿的受力變化有很大的影響，根據(jù)微單元計(jì)算，吊桿張拉時(shí)對(duì)其它吊桿的影響值見(jiàn)表四。為此我們采用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

5、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)滿堂碗扣支架來(lái)支撐上部所有的荷載。4.2、主橋上部結(jié)構(gòu)的施工步驟搭設(shè)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(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 澆注橋面板合攏段 吊桿的索力調(diào)整4.3、吊桿的施工工藝及流程圖4.3.1、吊桿的施工流程圖施工準(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4.3.2、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

6、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)的支架倒鏈安裝的方法。4.3.3、安裝吊桿4.3.3.1、在20T吊車(chē)能滿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。4.3.3.2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張拉示意圖張拉桿千斤頂螺母錨杯吊桿縱梁預(yù)埋

7、管4.3.4、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55 33 11 66 44 22 7 72m跨吊桿張拉理論伸長(zhǎng)值計(jì)算見(jiàn)表 表五張拉批次項(xiàng)目吊桿編號(hào)1#2#3#4#5#6#7#第一次張拉力（KN）180180180180180180180伸長(zhǎng)值（mm）2.62.83.74.55.05.35.4第二次張拉力（KN）600600600600600600600伸長(zhǎng)值（mm）8.69.412.514.916.617.617.9第三次張拉力（KN）6209868

8、99819819819819伸長(zhǎng)值（mm）8.915.518.720.322.624.024.4第四次張拉力（KN）678.61158.41100.61030.11032.21033.21034.1伸長(zhǎng)值（mm）9.718.222.925.528.530.330.8第一次循環(huán)張拉噸位為18T。對(duì)縱梁及拱肋的變形較小，因此第一循環(huán)張拉完成后，縱梁及拱肋的變化忽略不計(jì)。第二循環(huán)及第三循環(huán)后張拉噸位較大，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)的縱梁、拱肋變化情況見(jiàn)表L7跨東側(cè)吊桿張拉變化情況（第二次張拉后） 表六吊桿編號(hào)縱梁變化情況拱肋至縱梁間吊桿長(zhǎng)度變化情況（mm）拱變

9、化情況（mm）1上升2mm縮短4mm下降2mm2上升7mm縮短16mm下降9mm3上升8mm縮短25mm下降17mm4上升11mm縮短26mm下降15mm5上升13mm縮短29mm下降16mm6上升12mm縮短21mm下降9mm7上升11mm縮短31mm下降20mm6上升11mm縮短20mm下降9mm5上升12mm縮短29mm下降17mm4上升15mm縮短28mm下降16mm3上升8mm縮短24mm下降16mm2上升8mm縮短14mm下降6mm1上升2mm縮短3mm下降1mmL7跨東側(cè)吊桿張拉變化情況（第三次張拉后） 表七吊桿編號(hào)縱梁變化情況拱肋至縱梁間吊桿長(zhǎng)度變化情況（mm）拱變化情況（mm

10、）1上升2mm縮短4mm下降2mm2上升3mm縮短7mm下降4mm3上升6mm縮短13mm下降7mm4上升6mm縮短15mm下降9mm5上升6mm縮短18mm下降12mm6上升7mm縮短17mm下降10mm7上升7mm縮短19mm下降12mm6上升5mm縮短16mm下降11mm5上升7mm縮短20mm下降13mm4上升7mm縮短15mm下降8mm3上升7mm縮短13mm下降6mm2上升4mm縮短5mm下降1mm1上升1mm縮短3mm下降2mm吊桿的前兩次張拉為每次張拉的絕對(duì)值，第三次張拉噸位為吊桿的最終值。吊桿的調(diào)索是在橋面板合攏段澆筑完成后且達(dá)到設(shè)計(jì)的張拉強(qiáng)度后進(jìn)行，即在二期恒載之前進(jìn)行吊桿

11、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)?55 33 11 66 44 22 7根據(jù)設(shè)計(jì)院要求，吊桿調(diào)索的最終值在設(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=吊桿的錨固損失值+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)索完成后測(cè)吊桿索力情況見(jiàn)表，索力的檢測(cè)按從兩端向中間依次檢測(cè)。0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 量千斤頂活若有伸長(zhǎng)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 塞伸長(zhǎng)量 索力 錨固 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L7跨東側(cè)吊桿測(cè)索力情況 表八

12、吊桿編號(hào)設(shè)計(jì)吊桿力+5T時(shí)活塞伸長(zhǎng)量吊桿索力偏差（實(shí)測(cè)吊桿索力設(shè)計(jì)索力值）10.4mm+22.2 KN20.4 mm+24.6KN30.9 mm+6.7KN40.7 mm+21.7KN50.8 mm+20.9KN60.5 mm+32.9KN71.0 mm+16.5KN60.2 mm+43.2KN51.0 mm+13.7KN40.6 mm+25.7KN31.0 mm+1.9KN20.4 mm+24.6KN10.2 mm+36.1KN經(jīng)過(guò)調(diào)索，實(shí)測(cè)吊桿索力滿足設(shè)計(jì)要求。4.3.5、吊桿經(jīng)過(guò)張拉，調(diào)索滿足設(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

13、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)20的孔，一個(gè)孔用來(lái)往錨頭上注油，另一個(gè)用來(lái)排氣，直到注滿為止，然后焊接注油孔。在縱梁預(yù)埋管內(nèi)注滿油，在張拉端錨頭注油。4.3.6、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、施工總結(jié)本橋稱(chēng)“西北第一拱”，且施工工期緊，為了使吊桿的安裝、張拉、調(diào)索在不影響工期的情況下優(yōu)質(zhì)地完成，安裝吊桿用機(jī)械或人、機(jī)配合來(lái)完成，大大縮短了時(shí)間，經(jīng)過(guò)分析計(jì)算，吊桿的張拉采用三個(gè)循環(huán)，即既減少了拱肋的變形，又降低了索力調(diào)整的難度，使工期大大縮短。參考文

14、獻(xiàn):1、 公路施工手冊(cè)橋涵分冊(cè)、人民交通出版社。2、 公路橋涵施工技術(shù)JTJ0412000、人民交通出版社。9 施工過(guò)程吊桿力匯總(單位：t) 表四123456765432118-5000017.1300017.13000018-3001.83019.6500019.6501.830018-117.75015.88020.2900020.29015.880177518-620.66023.58015.1617.20017.2015.16023.580206618-421.04018.7517.4912.3818.87018.8712.3817.4918.750210418-217.1617.4

15、314.1417.213.8421.03021.0313.8417.214.1417.43171618-717.7219.2716.2218.613.0116.2717.616.2713.0118.616.2219.27177260-520.2325.1817.5810.3958.888.3514.138.3558.8810.3917.5825.18202360-318.1111.1358.911.6759.9813.7520.5813.7559.981.6758.9111.13181160-159.496.7758.252.1260.6114.3621.1714.3660.612.1258.

16、256.775934960-662.4115.6767.015.0451.1658.93-3.1958.9351.165.0467.0115.67624160-464.1514.6753.8758.5342.3661.723.5561.7242.3658.5353.8714.67641560-254.6658.5542.9258.1545.7565.917.8165.9145.7558.1542.9258.55546660-756.2463.7518.8361.1343.3552.3158.8852.3143.3561.1318.8363.755624D-ALL61.8997.9989.268

17、1.5181.5781.7981.9781.7981.5781.5189.2697.9961.89YYL-262.1098.189.5882.1582.4282.5882.6982.5882.4282.1589.5898.162.10QMB67.86115.94110.06103.01103.22103.32103.41103.32103.22103.01110.06115.9467.86QMX77.61146.13144.72138.37138.54138.56138.62138.56138.54138.37144.72146.137761120D77.5145.951144.49138.25138.5613.64138.71