有關疊合梁斜拉橋掛索與橋面板安裝同步進行施工方案研究

陳駿超

根據平行鋼絞線等值張拉索力控制的理論，提出“掛索過程同步安裝橋面板”的施工方案，在保證結構安全和鋼絞線索力均勻性的前提下，可有效節省疊合梁斜拉橋施工工期。

鋼絞線索力的均勻性是索力控制的關鍵，如果鋼絞線的初張力不均，使一部分鋼絞線拉力較小而一部分鋼絞線拉力較大，索力偏小的鋼絞線無法物盡其用，索力偏大的鋼絞線在動載和沖擊荷載的作用下，可能超出極限強度而發生破壞，影響到橋梁結構的安全。等值張拉法是保證平行鋼絞線均勻性的有效控制方法，隨著新的鋼絞線的張拉，斜拉索的塔端錨點和梁端錨點的相對距離不斷減小，導致已張拉鋼絞線工作長度縮短，從而降低了已張拉鋼絞線所持索力，因此先張拉的鋼絞線索力要比后張拉鋼絞線索力稍大，具體數值要經過精確計算和現場嚴格把控。

在OVM智能張拉法的實際操作中，鋼絞線掛索時將監測傳感器安裝在一根受外界影響最小的的鋼絞線上（通常選取上端第二排的第一根鋼絞線），當張拉后續各根鋼絞線即將到位時，由于溫度變化和結構變形等影響，安裝有傳感器的鋼絞線索力的傳感器數值會產生相應變化，對于斷面相對結構斷面很小的斜拉索，溫度影響和結構變形造成的變化可以認為是均勻的，OVM智能張拉系統會依據傳感器變化值調整下一根鋼絞線的張拉油壓，使之與安裝有傳感器的鋼絞線現存索力相同，然后將其錨固。通過這種方式可以保證每根鋼絞線張拉力均與安裝傳感器的鋼絞線現存索力相同，從而使得掛索張拉完成后，所有鋼絞線的索力是均勻的。斜拉索掛索張拉過程就是通過控制單根張拉索力使其累積值達到整束目標張拉索力，具體施工操作步驟如下：

（一）第一排鋼絞線：為減少HDPE索套管自重對鋼絞線的張拉造成過大的影響，斜拉索的第一排鋼絞線用來承受HDPE索套管自重，因此第一排鋼絞線張拉力由該HDPE索套管的垂度所確定;

（二）第二排第一根鋼絞線：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。

（三）第i根鋼絞線：采用智能張拉設備，實時將安裝了測力傳感器的鋼絞線的索力值作為正在張拉的鋼絞線控制值，保證兩者達到相等;

（四）補張拉第一排鋼絞線。

從OVM平行鋼絞線等值張拉法的操作原理來看，首排鋼絞線用來承擔外套管的重量，準確計算好第二排第一根鋼絞線的單根索力值，其余鋼絞線單根張拉力按壓力傳感器變化情況實時進行控制。根據結構的最終變形跟荷載的加載次序無關，所以在已張拉一定量鋼絞線和確保已安裝梁段受力安全的前提下，可以同步進行橋面板安裝操作，合理推進現場進度。

為了驗證“掛索過程同步安裝橋面板”施工方案下鋼絞線索力的均勻性，在珠海市洪灣水道主航道橋項目現場隨機選取3#塔邊跨左幅7#索、中跨左幅7#索以及邊跨左幅8#索各10根鋼絞線索力進行實測，實測結果見表1。

從上表的實測結果可以看出，所有鋼絞線索力偏差均在理論值±5%的合理范圍內，說明該施工方案下鋼絞線索力均勻性能得到保證。