矮塔斜拉桥施工控制要点
2018-05-07
一、工程概况
津沪联络线特大桥-跨外环线斜拉桥段为4跨(64.6m+115m+115m+64.6m) 一联360.6m单箱三室预应力混凝土矮塔斜拉桥，全桥位于直线及缓和曲线上。线路为双线，线间距４.２ｍ，轨道形式为有砟轨道。桥梁结构采用三塔双柱式双索面预应力矮塔斜拉桥。
二、矮塔斜拉桥施工索塔和拉索施工控制要点
斜拉桥属于组合体系桥，它的上部结构由主梁、拉索和索塔三种构件组成。支撑体系以拉索受拉和索塔受压为主。该桥中塔采用塔墩固结体系，边塔采用塔梁固结体系。
（一）索塔施工控制要点
主塔形式为双柱式，距名义梁顶面以上结构高为１５ｍ，采用实心截面，中塔与边塔采用相同尺寸，塔底横桥向宽为２ｍ，纵桥向宽为3.7ｍ，墩身斜率为40:1。由于索塔截面不规则，且高度仅为15米，索塔施工采用搭架分节立模浇注法。斜拉桥的平面位置、轴线控制、截面尺寸、预埋件制作、安装精度等要求较高。且索塔施工系高空作业范畴，为此施工应特别注意严格遵守有关高空作业安全技术规定。主塔中未布设预应力钢筋。索塔断面尺寸较小，而且轴向压力非常大，故在施工中对索塔的尺寸和轴线位置的准确性应有一定的要求。对于索塔轴向的允许偏差应考虑下面两个原则，其一，偏差值对结构物受力的影响甚微；其二，施工中达到的精度。沿塔高每米高度允许偏差值为0.5mm，即倾角正切值tgα=1/2000。按照H/2000的垂直度偏差允许值计算。
1、施工控制要点：
1）支架和操作平台应有足够的强度、刚度和稳定性，并应设置安全护栏，支架还应具有足够的抗风稳定性。支架顶端应有防雷击装置。
2）索塔砼性能良好，具有较高的弹性模量和较小的砼收缩、徐变性能，应采用高集料、低水灰比，低水泥用量，适量掺加粉煤灰和泵送剂，以满足缓凝、早强、高强、阻锈、低水化热、小收缩、可泵性好等要求。
3）建立完善的测量系统，索塔施工应用绝对高程放样，消除累计误差。应对其平面位置、垂直度、倾斜度、锚箱位置、锚箱各孔道的角度以及各部分几何尺寸进行检查，以上各项检查的误差必须在允许范围之内。
4）节段模板的强度、刚度和稳定性应满足要求。模板轴线、标高、垂直度或斜度、模内尺寸、预埋件和预留孔位置、内表面平整度和拼缝高差等检测项目，应满足设计和规范要求。
5）、斜拉索锚索管的定位与固定。安设斜拉索管道时，应设置稳定的钢筋骨架固定管道，防止在浇注混凝土时移位，在管道测量定位时，应考虑斜拉索应重力垂直而导致其端部角位移时的方向、位置、标高的改变。
6）、塔身混凝土浇注时应掌握均匀分层，有塔中向两端的原则。每次浇注的混凝土均应在混凝土的初凝时间内完成，并注意加强养护。
（二）、斜拉索施工施工要点
在斜拉索中恒载引起的内力平衡主要依靠索、塔及主梁的轴力来实现，因此，索力的微小偏差均能在主梁引起较大弯矩，这一点是施工阶段计算的重点。本桥采用的斜拉索为矮塔斜拉桥专用的高强钢绞线，抗拉强度为1860MPa的高强低松弛环氧喷涂钢绞线。采用可调换式250AT-31群锚体系，斜拉索锚头外露部分及预埋钢管均采用80μm锌加防腐涂料防护。斜拉索为双索面，立面为半扇形布置。每索塔设7对斜拉索，斜拉索规格为31-7φ5，单根钢绞线规格直径为15.2mm，塔上索距为0.7m，梁上索距为4m，斜拉索在塔身通过索鞍，两侧对称锚于梁体。矮塔斜拉桥拉索的防腐是关键，防腐防护措施共有三层，第一层为单根先采用环氧喷涂，第二层为单根采用PE护套，第三层为同一束拉索采用HDPE高密度聚乙烯护套，施工过程中要做好分层质量控制，应特别重视斜拉索及其与塔、梁连接锚固部位的防腐处理。斜拉索的安装和张拉必须由专业队伍操作。斜拉索的安装应采取稳妥措施，防止外层PE护套划痕或破裂，并防止外层颜色的污染。分丝管应在浇注塔柱混凝土前预埋。张拉斜拉索时，应将张拉力和斜拉索的伸长量和张拉端标高位移相结合进行张拉控制。斜拉索张拉完毕后，再安装抗滑锚板。斜拉索裸索部分的防护：塔上锚固筒灌注环氧砂浆，环氧砂浆采用环氧泵灌注。
1、斜拉索安装和张拉工艺应符合下列规定
1)、斜拉索的搬运和安装必须保证索的弯曲半径符合设计要求。施工中应防止锚头撞伤，锚头移位不得直接用铁锤敲击或强击复位。斜拉索不得有折损或死弯。防护层如有折损或磨损应采取临时保护措施，并作好记录，待安装后修补。
2)、吊装时应先设支承管，再用导索进行牵引进入锚孔内。安装方法可采用单吊点法、多吊点法、桁架床法、导索法、脚手架法、吊机安装法和钢管法。较硬或较脆外防护层的斜拉索，不得采用单吊点法安装。
3)、安装前，应预先测定锚头安装位置。并在上下端管进口的锚下垫板上标明。安装后，斜拉索应在索道管中心，不与预埋索管接触。
4)、张拉应以设计索力值控制。延伸量可作为校核。张拉前后必须对桥梁和索塔的变位进行观测。当变位超过设计要求时，应与设计部门联系解决。
5)、安装和张拉应按设计要求进行同步张拉。
对称同步张拉的斜拉索，张拉中不同步拉力的相对差值不得大于10%。两侧不对称或设计索力不同的斜拉索，应按设计规定的索力分段同步张拉。
6)、桥梁施工到下述阶段时，全桥应测核索力并予调整：桥梁悬臂施工到跨中合龙前；跨中合龙后；梁体内预应力束全部张拉完成时；梁上铺碴、铺轨和安装附属设备完成时。
7)、各斜拉索的索力调整值和调整程序应符合设计规定。
8)、斜拉索安装后，在抗振和减振装置安装前，两端锚具和索道管应有临时防护措施，防止雨水侵入和撞击锚头。
9)、安装减振器时，应使其内周夹紧斜拉索，外周与索道管密贴。
11)、桥梁建成后应对各索力进行调整达到设计值。并由测试单位用振动频率计测核各斜拉索的索力。每组及每索的索力偏差均不得超过设计规定。
12）、静、动载试验与风振试验：桥成后交付运营前（或验收前）应通过静、动载试验与风振试验，给出该桥的总体质量、强度、刚度和稳定性评价。
2、斜拉索的张拉控制应符合以下规定：
（1）、控制每根斜拉索各股钢绞线的离散误差不大与理论值的3%；
（2）、横桥向相同编号斜拉索之间差值不大于整索索力理论值的1%；
（3）、斜拉索整索索力误差不大于理论索力的2%。
