平行鋼絞線斜拉索分段張拉技術(shù)研究

平行鋼絞線斜拉索分段張拉技術(shù)研究

近年來，大型絞死斜鋼筋壓裂混凝土pc梁橋在國外非常常見。一般來說，在橋的頂部結(jié)構(gòu)施工中，采用了懸掛式撒布法。傳統(tǒng)的做法是先懸吊節(jié)段，然后滿足掛索條段的要求，然后張拉本節(jié)段的斜索，然后安裝下一個(gè)無索段。然后，在軌道上的主梁和索中循環(huán)。為保證拉索施工不占用主梁施工周期,提高工效,研究了一種索梁同步施工、斜拉索分批張拉的施工及監(jiān)控方法。即第一批拉索在無索節(jié)段鋼筋綁扎過程中張拉,索力須滿足無索節(jié)段澆筑的施工要求,第二批在無索節(jié)段混凝土澆筑完成后養(yǎng)護(hù)期間進(jìn)行張拉,并滿足斜拉索施工初始索力的要求。通過對主梁線形、受力以及斜拉索索力的控制從而實(shí)現(xiàn)主梁與斜拉索同步施工目標(biāo)。1預(yù)應(yīng)力循環(huán)束張拉施工某主跨200m的雙塔單索面PC梁斜拉橋,最大體量斜拉索由160根平行鋼絞線組成。斜拉索在主梁施工過程中分2批張拉至施工初始索力,待橋面鋪裝完成后全橋調(diào)索至成橋索力。主梁采用箱形截面,有索節(jié)段中央布置斜拉索錨固斜撐,箱梁縱向布置預(yù)應(yīng)力循環(huán)束,墩頂1號節(jié)段采用支架法施工,其余節(jié)段均采用掛籃懸澆施工,懸臂澆筑與掛索施工見圖1。(2)混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行循環(huán)預(yù)應(yīng)力束張拉工作。(3)掛籃走行到位后調(diào)整無索節(jié)段(編號:B(4)通過計(jì)算確定斜拉索(編號:C(5)無索節(jié)段(編號:B(6)完成無索節(jié)段(編號:B(7)按等張力法原理完成該拉索剩余鋼絞線張拉(總鋼絞線根數(shù):n),使之達(dá)到施工初始索力T(8)完成主梁預(yù)應(yīng)力循環(huán)束張拉。(9)重復(fù)以上步驟進(jìn)行后續(xù)節(jié)段及拉索施工。2斜拉連接到張拉的初始張力為主梁自重作用下的混凝土斜拉橋施工索力可通過剛性支承連續(xù)梁法根據(jù)式(1),擬定斜拉索施工索力T3保證不同批的鋼絞線張力傳統(tǒng)的等張力法(法國弗雷西內(nèi)特國際公司以及中國OVM公司均采用此方法)保證了同批逐根張拉的鋼絞線力值均勻。但對于分批張拉而言,要保證不同批的鋼絞線張力均勻,可采取以下2種方式。方式一:在第二批張拉前對前一批鋼絞線張力進(jìn)行調(diào)整,使得單根鋼絞線張力一致;方式二:通過理論計(jì)算,調(diào)整2批張拉的鋼絞線根數(shù),使得單根鋼絞線張力一致,見圖3?？紤]主梁豎向位移對斜拉索鋼絞線張力的影響,待第n式中:δ在等張力法原理和理論計(jì)算基礎(chǔ)上,得到第一批基準(zhǔn)鋼絞線初張力值以及鋼絞線張拉根數(shù),為斜拉索分批張拉施工提供了有力的理論依據(jù)。4索張拉鋼絞線的均勻性監(jiān)測為驗(yàn)證式(2)、式(3)中斜拉索張拉引起的主梁豎向位移值δ單根鋼絞線力值及其均勻性監(jiān)測,應(yīng)在不同批張拉的斜拉索鋼絞線上安裝壓力傳感器或磁通量測索計(jì)5工程實(shí)例以某斜拉橋監(jiān)控計(jì)算以及監(jiān)測成果進(jìn)行舉例說明。首先建立施工階段全橋計(jì)算模型,然后擬定分批張拉索力,通過模型調(diào)試得到最終施工索力。5.1初始索力及鋼絞線批量根據(jù)式(2)、式(3)及表1中斜拉索參數(shù),計(jì)算得施工初始索力、鋼絞線分批數(shù)量。以MC1斜拉索為例,將所有拉索施工索力及分批張拉后斜拉索截面特性輸入至計(jì)算模型,根據(jù)計(jì)算結(jié)果中主梁應(yīng)力、線形狀況進(jìn)行調(diào)試,最終得到分批張拉斜拉索目標(biāo)索力見表1。5.2基準(zhǔn)束鋼絞線超張拉力值確定斜拉索理論參數(shù)見表1、表2,并按式(2)、式(3)進(jìn)行計(jì)算,得到斜拉索分批張拉施工索力及張拉根數(shù),F根據(jù)施工流程,斜拉索C1基準(zhǔn)束鋼絞線超張拉力值采用112.1kN,第一批張拉37根后,第一批張拉完成達(dá)到目標(biāo)施工索力4000kN;待無索節(jié)段澆筑完成,養(yǎng)護(hù)過程中對上一個(gè)有索節(jié)段斜拉索進(jìn)行第二批張拉施工,即根據(jù)此時(shí)壓力傳感器讀數(shù),按等張力法張拉剩余鋼絞線,最終達(dá)到該整索目標(biāo)施工索力8575kN。5.3鋼絞線張力及其均勻性測試方法鋼絞線張力是一個(gè)波如圖4所示,通過在同一束斜拉索的不同批張拉區(qū)域,布置壓力傳感器,進(jìn)行鋼絞線張力及其均勻性測試,測試結(jié)果見表3。通過監(jiān)控測試,表明按此方法進(jìn)行斜拉索分批張拉索力能夠滿足設(shè)計(jì)要求。6斜拉索訴訟分段張拉基于等張力法原理的鋼絞線斜拉索分批逐根張拉與主梁同步施工及監(jiān)控技術(shù),在國外某斜拉橋中得到成功應(yīng)用,根據(jù)需要可分3次或2次張拉施工,節(jié)省了一部分施工工期,施工期安全可控,施工索力的誤差及單根鋼絞線張力的均