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独塔小半径曲线斜拉桥施工的关键技术

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-07-29  来源:中国路桥网
核心提示:1工程特点和施工的主要难点  1.1工程特点  1)独特的塔梁索结构。其塔身呈仙鹤形状,桥的截面为空心不规则矩形,偏向于重心的
         1工程特点和施工的主要难点 

   1.1工程特点 

   1)独特的塔梁索结构。其塔身呈仙鹤形状,桥的截面为空心不规则矩形,偏向于重心的设计方式;而在主梁设方面的设计主要采用半径以及宽都不相等的两段曲线单箱三室箱梁结构;而桥梁斜拉索方面也要设计出不对称的单索面,并且在塔的侧面还要加设锚墩和背索设计; 

   2)桥梁设计的几何结构较为复杂。根据塔梁索在结构设计方面具有其独特性,且主梁的位置处于整个桥梁的曲线上面,因此使得整个斜拉桥的结构处在了一个三维的空间当中,且对于它的坐标在计算也控制方面也是非常复杂的; 

   3)结构受力体系复杂。由于斜拉桥在结构方面的几何是非常复杂的,因此,整个主梁与异形的重心都偏向于塔柱,再由斜拉以及背索在水平方向的力的作用下,使得整个桥梁在维空间的受力情况下处于复杂且平衡的状态。 

   1.2施工难点 

   1)桥梁的主边上的主梁是处在小半径曲线的位置上,由于桥梁在空间上的受力情况不同,因此对于桥梁的整体线形的有效控制的关键就是对于施工方案的选择以及对于施工工况的监控; 

   2)在桥梁施工的过程中,由于侧重主梁会对于主跨主梁造成纵向与横向的偏移情况,并导致斜拉索的支座受到一定程度的扭转,因此确定侧重主梁的施工方案就显得尤为重要了。 

   2总体施工方案及主要施工流程 

   1)对于主边的跨主梁来讲,主要采用的是预偏位移支架的方法来对其进行施工,具体将其分成三段来全方位的实施现浇施工;对于配跨主梁来讲,主要采用的是端头悬挑支架的方式来对其进行现浇施工;对于主塔来讲,主要采用的是塔吊配合翻模的方法,来逐段进行浇筑施工;对于斜拉索来讲,主要采用的是分别挂设和单根不对称张拉有机结合的方式来进行施工; 

   2)从主要的施工流程上来看,首先施工的是32号主墩;其次施工的是0号主墩;第三施工的是索塔各个节段;第四施工的是锚墩;第五施工的是边跨的主梁;第六施工的是主跨的主梁;第七施工的是斜拉索第M01至M09以及S01至S09索;第八施工的是锚墩横梁合龙段;第九施工的是斜拉索第M10至M11以及S10至S11索;第十施工的是斜拉索B01、B02,M10至M11,以及S10至S11索;最后一步施工就是支架的拆除。 

   3施工过程中的关键技术 

   3.1主梁施工 

   小半径曲线的主梁在预应力与斜拉索的拉力共同的作用下,出现纵向压缩和横向方向的水平位移因此,在桥梁设计中所采用的支架以及模板等等结构会对于主梁的纵向与横向方面的变形与位移产生一定的约束力,如果在这方面处理不当,将会对于整体的线形以及应力方面产生直接的影响。 

   1)支架的设计与施工 

   在对曲线斜拉桥进行施工的这一过程当中,其主梁的成功与否直接取决于支架,它作为到整个桥梁的主承重结构,不但要做到能够满足桥梁对于承载力的要求以及桥梁线型的流畅性,而且采取一定的措施使支架与模板在预应力与斜拉索张拉时主梁所受到的横向与纵向的位移情况。在支架的设计这一方面,应该把分段也考虑在内,我们知道,在具体的过程当中,曲率以及不等半径等等因素的存在,主梁底板渐变现象的存在,以及顺桥方向上2%纵坡高差和地势高差等问题的存在,使得顺桥这一方向在每一个横隔梁的地方都比较容易出现支架的断开现象。所以,在这样的情况下,我们就需要对横隔梁支架的集中受力情况进行分析,在此基础上来对断开地方的支架进行加密,在横断面上把剪刀撑设置上,在顺桥方向采用十字扣件的方法来和钢管有机的配合起来,并严格按照相关的规范和要求来做出加固处理。尽可能的做到在对主梁线型进行保证的情况下,还能够和支架的承载力要求相满足。 

   2)解除纵向约束 

   我们知道,对于主梁的两端来讲,都是变截面的加厚节段,所以,在具体的设计过程当中,我们就需要充分对支架的加密这一措施进行考虑;另外,由于其刚度比较大,所以,为了使得支架对主梁纵向位移以及模板对主梁纵向位移的影响最大限度的减少,可以采用支架拆除的方式。 

   3)解除横向约束 

   为了使得支架能够在分段的地方断开,从而使得支架整体刚度下降,可以采取的措施就是把支架当中的横向剪刀撑纵向剪刀撑都拆除掉,同时把用来加固的扣件予以拆除。 

   3.2主梁配重设计的优化及施工 

   1)在重跨端采用端头悬挑支架的方式 

   这一方式主要分成两个部分,第一,把端头支架进行加密处理,具体来讲,就是把配重跨悬和牛腿之上的长度设置为0.97m,把高度设置为2m,把宽度设置为9.856m,把重量设置成为50t,在经过了计算之后,我们就可以得到在端头2m范围之内需要增设4排支架,并且每一排的支架应该设置16个。 

   第二,临时支撑。对于这一方式来讲,也就是采用方木以及槽钢来在悬挑部分的底板和牛腿之间垫上,这样一来就起到了临时支撑的作用。 

   2)对支座以及销棒采用后浇施工的方式 

   这一方式也就是加大支座在牛腿上面的螺栓孔,之后将其和支座一起放在主梁张拉完成之后实行浇筑施工,需要注意的是,螺栓和孔壁之间的距离应该要比主梁横向位移的实际尺寸来得大。另外,采用直径为200毫米的PVC管罩来把销棒罩住,这样一来,位移起来就比较方便了。 

   4结论 

   总之,对于小半径曲线斜拉桥来讲,其最主要的特点就是结构以及受力都比较复杂,所以,在具体的施工过程当中,我们必须要对各个施工阶段的工况做好实时的监控,通过此,来及时的把异常情况发现,从而及时采取有效的措施来尽可能的把施工误差减小,从而对斜拉桥的耐久安全性进行保证。 

   参考文献 

   [1]阮欣,陈艾荣,欧阳效勇,张建军.超大跨径斜拉桥索塔施工期间风险评估与风险管理[J].桥梁建设,2008(2). 

   [2]罗承斌,游新鹏,张永涛.超大跨斜拉桥索塔施工误差影响研究[J].公路交通科技,2009(7). 

   [3]王诗青.公路桥梁风险评估关键技术研究[D].天津大学,2010. 
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