赤峰橋斜拉索張拉施工技術

王冬 張偉

1 工程概況

天津市海河項目赤峰橋是一座獨斜塔三索面彎曲型鋼箱梁斜拉彎橋，全長225 m，其中主跨為134 m，邊跨(50+41)m，橋面總寬度為39 m。天津赤峰橋作為一座造型獨特的斜拉橋結構，其斜拉索和后背索索體均采用φ15.24高強低松弛平行環氧涂層鋼絞線群錨拉索，錨具采用OVM250拉索體系，均為可單根抽換式拉索構造。全橋共設九對橋面斜拉索(見圖1)，其中主跨設有五對，分別為(M11，M21);(M12，M22);(M13，M23);(M14，M24)(M15，M25)。邊跨設有四對分別為(B11，B21);(B12，B22);(B13，B23);(B14，B24)。斜拉索穿過鋼箱梁，通過鋼錨箱錨固于鋼箱梁底板下。其固定端設在主塔頂部錨固段，張拉端設置在鋼箱梁底部。四根后背索分別為(BC11，BC21，BC12，BC22)，其固定端設置在主塔頂部，張拉端設置在背索承臺底部。為保證主塔在斜拉索拉力的作用下保持穩定，在塔柱內設置豎向預應力鋼絞線，統稱為后張束(往后簡稱“H”束)，H束共48束，分別為H1，H1’，H2，H2’，H3，H3’，H4，H4’，H5，H5’，H6，H6’。

表1 張拉過程分階段匯總表

2 體系轉換工藝

為了預防體系轉換過程中鋼箱梁受外力不均勻產生變形過大，我們按照設計圖的要求在體系轉換前做了兩項工作。1)將整個的張拉過程分成幾個階段(見表1)，根據不同階段的受力情況對該階段的索的拉力進行調整，主要目的是保證在張拉索的過程中，對整座橋的受力進行實施監控。2)計算模型考慮的為實際結構(鋼箱梁、索區混凝土、壓重混凝土、橋面鋪裝、欄桿、燈柱等)的重量。而在實際工程中，焊渣、焊縫以及其他雜物的重量難以精確計算，主橋實際重量要大于計算重量，因而其向下撓度比計算所得數值會有所增加?？紤]到以上因素的影響，將主跨最大撓度處的預拋值定為10 cm，其余各點均作相同比例的增加。

3 斜拉索施工工藝流程

斜拉索在施工前確定施工工藝流程是至關重要的(見圖2)。因此施工技術負責人要先將該工藝流程根據工程特點和設計、規范要求制定出來。召集各專業人員對施工工藝進行研究、熟悉和交底。各專業的相互配合的好壞直接影響到工程的最后質量。同時施工時的環境氣候對斜拉索的影響也是不能忽視的重要因素。

4 單根張拉

4.1 單根張拉

每根索的鋼絞線均逐根掛索后即用YLSD160-150千斤頂進行張拉。在張拉前，還應先安裝上單根張拉支座。

4.2 索力均勻性控制

為使每根索中各鋼絞線索力均勻，采用等張拉值法進行張拉，即每根鋼絞線的拉力以控制壓力表讀數為準，以傳感器讀數進行監測。掛索前，將監測傳感器安裝在一根不受外界影響的鋼絞線上，安裝順序為:支座墊板—傳感器—單孔工作錨。隨后張拉時每根鋼絞線的拉力是按當時傳感器的顯示變化值進行控制的。

通過以上索力控制，索力均勻性可控制在每根斜拉索的各股鋼絞線的離散誤差不大于理論值的±2%。

4.3 等值張拉法

斜拉索第一次張拉是通過單根張拉索力累積達到整束設計第一次張拉索力的，實際施工操作時按以下原則:1)第1，2根:為減少套管對單根張拉力造成過大的非線性影響，第1，2根鋼絞線用來承受外套管的自重，所以張拉力由該管的垂度確定;2)第3根:根據整束拉索索力平均之后由主梁及索塔的變形量進行修正，使安裝完成之后單根索力累計值與設計接近，避免單根掛索之后索力大調整;3)第 i根:Ti=Ti－1－ Δi。其中，Δi為第 i根安裝時傳感器變化值;4)第1，2根補拉時按Ti=Ti－1－Δi控制方法確定。一般地，單根張拉力的確定(即第1根張拉力)按梁體結構考慮:對鋼梁結構:F1=(1.1～1.2)F/n。其中，F為設計索力。采用此法進行斜拉索張拉，同一根斜拉索的鋼絞線索力均勻性可控制在2%之內。

4.4 低應力錨固技術措施

當單根掛索索力較小時，鋼絞線在低應力工作狀態下工作。保證其夾持質量和夾持效果對施工過程中的主體工程安全尤為關鍵，因此必須加強拉索低應力錨固措施，具體措施如下:1)控制進場拉索錨具產品質量。2)單根張拉時嚴格控制夾片的安裝質量，杜絕不規范的安裝工藝出現。3)盡量提高拉索初始控制應力，最好可達0.15бb以上。4)單根張拉涉及臨時錨固，全部在連續張拉裝置內完成，工作夾片不宜出現多次高應力錨固的情況。5)單根鋼絞線頂壓采用專用頂壓器進行逐根頂壓，按該鋼絞線工況下錨固應力累加頂壓應力控制，但總應力不超過鋼絞線破斷力的0.45，一次性頂壓錨固，使夾片錨固后產生相當于0.45бb應力狀態下的夾持效果，使之能適應在低應力狀態下的錨固。6)防松裝置:安裝夾片防松裝置，用專用扳手將各空心螺栓旋緊，以隨時保持對夾片的壓緊力。

5 施工效果

通過在本工程采用等值張拉法的單根張拉工藝解決了國內最大束群錨拉索的張拉困難，在斜拉索索體張拉后其整束索力值與設計成橋索力值最大偏差控制在2%以內，使得成橋線型與設計線型相吻合，保證了成橋質量和安全。

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