斜拉索安装施工及调索监控施工工艺工法Word文件下载.doc
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2工艺特点
斜拉索挂设与张拉是斜拉桥施工的关键所在。
斜拉索采用平行钢绞线拉索,索体由多股无粘结高强度平行镀锌钢绞线组成,外层由双层同步挤压成形双螺旋线HDPE护套管防护。
在锚固区,钢绞线有PE导管组件防护,其端部浸泡在油脂中。
钢绞线采用单根穿索、单根张拉、单根测试检查,并可以进行单根钢绞线调索和更换。
3适用范围
本工艺适用于所有的预应力混凝土斜拉桥成品斜拉索的施工。
4主要技术标准
《斜拉桥换索设计与施工规程》DB37/T1312
《公路桥涵钢结构以木结构设计规范》JTGD60
《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50
5施工方法
平行钢绞线斜拉索采用单根PE镀锌钢绞线安装、单根张拉、单根调索、单根换索的施工方案。
为保证其施工索力准确、方便、快捷,需采用数显或数控张拉设备,应选择专业队伍进行施工。
施工控制采取标高与索力双控,施工期间主梁拼装标高允许偏差不大于5mm,桥轴线偏差不得大于5mm,施工阶段控制标高允许偏差不大于±
20mm,主梁上下游控制标高允许偏差不大于±
10mm,斜拉索张拉力允许偏差不大于±
2.5%,且不得大于50kN。
张拉斜拉索用千斤顶必须配备经过校核的测力传感器,正常情况下每施工四对斜拉索,必须对张拉千斤顶以及传感器进行标定,并测量一次索塔塔顶偏位。
6工艺流程及操作要点
6.1施工工艺流程
斜拉索安装施工时防止PE防护套受损的措施和施工中确保防止索导管和锚头进水的措施是本项目施工的重点。
工艺流程见图2。
索运至工地
塔吊或提升站将索提升至桥面
牵引头的连接和夹具的安装
放索、起吊
安装塔端牵引装置
压锚及梁端锚固
解除牵引装置
塔内牵引及塔端安装锚圈
张拉设备及传感器的标定
安装张拉设备及传感器
塔端斜拉索的张拉
监控、测量部门的检测
斜拉索索力的调整
图2工艺流程图
6.2操作要点
6.2.1斜拉索验收、运输
进场斜拉索必须有合格证,合格证应注明:
制造单位、工程名称、生产日期、拉索编号、规格、长度、重量、弹性模量,斜拉索出厂进场组织专人验收,各种数据均符合规范和设计要求,记录破损情况及其它情况并填写检查记录,在制造过程中有专人进行质量跟踪。
进场斜拉索注意保存,加强防火,斜拉索起吊稳妥小心、轻起轻落,防止摔、碰、挤、压,避免损伤PE护套及锚杯丝扣。
6.2.2斜拉索上桥、放索
1施工准备
1)按设计要求布置好放索卷扬机及转向滑轮,搭设塔端施工平台,平台上铺设脚手板,周边设栏杆,挂好安全网。
2)安装梁端斜拉索牵引用转向滑轮或转向架。
3)准备好索盘支架、锚头小车等。
布置好桥面平辊架放索滑道,避免放索损伤斜拉索护套。
4)挂索前,对索导管进行检查、清理,清除焊渣、毛刺及杂物。
5)配备好放索用的船只及起吊设备,编插好各类吊装、牵引用千斤绳,千斤绳长度要适当。
2放索
斜拉索通过运输船运至索塔附近,利用塔吊或浮吊将索盘从船上吊至塔侧附近桥面的索盘支承架上。
索盘支承架上设刹车装置,以控制索盘转动速度。
防止索盘因偏心力矩而翻转。
在桥梁中心线按5m左右间距安放索盘支承架,索盘支承架应摆放整齐、滚筒顶标高一致,以便放索小船滑移。
短索用塔吊抽出塔端锚头,抱箍安装完毕后即与高塔吊吊点相连,塔吊起升,继续放索,直至将梁端锚杯拉出。
长索用塔吊抽出梁端锚头,抽出梁端锚头,放在锚头小船上,利用主梁上的50KN卷扬机将锚头小船索引至梁端附近。
塔吊下放塔端锚头,以卷扬机为动力将斜拉索牵引至主梁待挂索索道管附近,完成放索。
图3斜拉索挂索起吊示意图
3塔端安装
在塔端锚头上安装张拉杆和牵引杆,在距锚杯适当位置安装两个拉索的专用吊装夹具,用钢丝绳将夹具与塔吊吊钩相连。
将牵引杆与钢丝绳绑在一起,防止提升过程中碰撞挂索平台及已挂设好的斜拉索。
提升塔吊吊钩,将塔端牵引杆提至待挂索索导管口附近,将牵引杆前端锚座与索导管内伸出的内牵引钢丝绳相连,以便牵引杆进入索导管。
在待挂索索导管的上一个索道管处吊挂一台100kN倒链,在待挂索导管的上两个导管口设一台400kN滑车组,将其与斜拉索上的夹具相连,以调整斜拉索角度,使牵引杆顺利进入索导管,收紧滑车组及倒链,用牵引杆接长斜拉索,安装张拉撑脚、千斤顶,作好斜拉索张拉工作。
4梁端安装
用梁面上50kN卷扬机将牵引锚头小船向梁端牵引。
待锚头小船到达梁端后,在斜拉索上安装夹具及100kN倒链,在锚头前端连接2根钢绞线,用桥面汽车吊或倒链起吊梁端斜拉索对准索导管,将钢铰线穿过索导管并与桁梁内的千斤顶相连。
先用100kN倒链将斜拉索拉入索导管内,同步收紧钢铰线作保险。
当牵引力达90kN时,改用钢铰线牵引,直至将梁端锚头牵引出索导管并戴上螺母。
6.2.3斜拉索张拉
所有斜拉索均在塔端锚固、梁端张拉,张拉采取对称分级进行。
按要求依次安装撑脚、千斤顶、牵引杆、垫块、螺母等,利用千斤顶张拉。
斜拉索初张拉时因斜拉索具有一定垂度,应注意保护好斜拉索PE管。
根据主梁线型及索力监控小组提供的索力及线型标高,分批逐级张拉斜拉索,并做好张拉伸长量记录。
张拉顺序及张拉吨位应按设计要求办理,索力误差控制在3%以内,张拉所用千斤顶、油泵、油表应配套标定、配套使用,油表应定期校验,张拉记录应完整齐全。
斜拉索张拉施工全过程应根据监控要求做好主梁线型、塔柱偏移测量工作,并将有关测量数据资料及时报送监控小组,为斜拉索张拉和桥梁线型、内力控制提供依据。
斜拉索张拉完成后,应使用振动频率测力计测验各索和张拉力值,每组及每索的拉力偏差均不得超过图纸规定,如有超过应进行调整。
调整时可以从超过设计拉力值最大或最小的索开始调整(放松或拉紧)到设计拉力。
在调整拉力时应对索塔和相应梁段进行位移观测。
6.2.4张拉控制
斜拉索施工过程中,结构实际参数难免与设计值存在着差异,加之施工荷载的不确定性,使得结构内力与变位偏离设计值。
这种偏离的积累,不仅影响成桥后的正常使用,而且会危及施工中的结构安全,因此必须采取施工控制措施予以调整。
6.2.5索力调整
索力调整一般与索力张拉在同一部位进行,张拉与调整共用一套设备。
索力调整施工:
1计算好要调整索的索力、伸长量、主梁标高的变化值等数据;
2检查并调试张拉设备的完好状态;
3将张拉设备、工具依次安装到位,张拉杆拧入冷铸锚头内,安装张拉杆螺母,千斤顶与油泵油管接好;
4开动油泵,使千斤顶活塞无负荷空升少许,如调索要求提高索力,则空升3~5cm即可,如调索要求降低索力,则空升值为拉索回缩值加3~5cm;
5拧入张拉杆螺母,安装应力传感器;
6按预先计算并确定的相应张拉力,通过油泵进油或回油逐级调整索力。
若需降低索力,先进油张拉至上次张拉的吨位,看锚圈是否有所松动,若无松动,则增加少许拉力,反方向拧松锚圈至大于拉索回缩量位置,油泵缓慢回油,使拉索索力降低,直至满足设计索力,拧紧锚圈,量测索力调整后各项数据是否满足设计要求;
若需增加索力,则缓慢进油张拉至设计索力值,然后拧紧锚圈。
若在调整索力过程中,如调索伸长量超过千斤顶行程,则第一次张拉到千斤顶行程时,拧紧锚圈,千斤顶归位,进行下一次的张拉,直至索力满足设计要求。
7劳动力组织
斜拉索安装是斜拉桥施工的关键工序之一,其施工质量的好坏将直接影响桥梁的整体质量及结构安全,因此,施工队伍必须是专业化施工队伍,要求施工人员经验丰富、具有实践经验。
人员配备见表1。
表1劳动力组织表
序号
项目
单位
数量
1
安装工序负责
人
2
安装工序技术负责
3
技术员
4
起重工
5
电工
6
焊工
7
操作工
16
8
普工
50
8主要机具设备
斜拉桥斜拉索施工中,斜拉索的张拉与索力调整需要的特设设备比较多。
主要机具设备见表2。
表2主要机具设备表——施工设备与检测设备分类
设备名称
规格及型号
整体张拉千斤顶
YDCS4400-100
台
整体张拉用撑脚
φ480-580×
580
件
连接套Ⅰ
Tr270×
10-Tr180×
个
连接套Ⅱ
12-Tr180×
连接套Ⅲ
张拉杆
Tr180×
8×
1400
根
张拉螺母
Tr160×
10
单根张拉千斤顶
YDCS160-150
9
连续张拉支座
YDCS160
套
单根张拉支座
螺杆式
11
振弦压力传感器
ZX-308T
12
振弦检测仪
IFZX-300
13
单孔工具锚
OVM15-1G
20
14
工具夹片
OVM15G
付
30
15
单孔穿束器
CKQ8
40
穿束器用挤压机
17
顶压千斤顶
YCD4-20
18
HDPE塑料焊机
整圆式
19
镦头器
LD10K
油泵
ZB4-500B
21
环氧注浆泵
22
高压油管
6m
23
钢绞线牵引托板
24
卷扬机
1t
25
塔式起重机
1t·
m
9质量控制
9.1易出现的质量问题
9.1.1斜拉索安装施工时PE防护套受损
9.1.2索导管和锚头进水
9.2保证措施
9.2.1斜拉索安装施工时防止PE防护套受损的措施
斜拉索放索施工前先在桥面相应位置铺柔软的垫层(可采用麻袋),设置放索滚轮,放索滚轮外包橡胶皮,以防止在放索施工时损伤PE防护套。
斜拉索自索盘上松开过程中不得碰障碍物,以防擦伤和磨损PE套。
放索过程控制索盘转动速度,防止速度过快,导致拉索碰撞索盘或从放索滚轮上掉落,损伤PE套。
安装斜拉索前,要用钢凿或手砂轮将锚座钢管内和锚垫板上有可能挂破斜拉索的异物全部清理干净。
安装斜拉索前所有丝口均应仔细检查,发现问题及时处理。
锚头穿过锚管时应用胶布将锚头包住。
斜拉索提升就位时,索夹及索导管口处设置防护套;
吊索设备要避免斜拉索突然弯曲,并要使斜拉索