福州市解放大橋吊桿更換施工

福州市解放大橋吊桿更換施工技術(shù)報告霍邂HAIXIAKEXUE福州市解放大橋吊桿更換施工福州市工程質(zhì)量檢查站唐林然摘要以福州解放大橋為依托工程,文中詳細介紹了吊桿更換的施工工藝和關鍵技術(shù)問題,為同類工程提供參考.關鍵詞鋼管混凝土拱橋吊桿兜吊系統(tǒng)1工程概況福州解放大橋主橋為五聯(lián)跨鋼管砼中承式肋拱橋,跨徑布置為61mx2+80m+61mx2,拱肋采用"啞鈴型"等截面鋼管混凝土.6l米跨拱橋的矢跨比為1/5,主拱圈南兩根750mmx10mm鋼管組合而成.拱肋高度為1.8m;80米跨拱橋的矢跨比為l/4,主拱圈南兩根800mmxlOmm鋼管組合而成.拱肋高度為1.9m.仝橋共有吊桿lO4根.采用8405平行鋼絲墩頭錨吊桿,大橋于l996年l0月1R竣工通車,由于當時技術(shù)水平的限制,吊桿的防腐措施尚不完善,據(jù)2001年2008年對解放大橋進行吊桿銹蝕檢測的結(jié)果,表明解放大橋吊桿腐蝕有加重的趨勢(如圖1所示),決定對拱橋進行加同.圖1下錨頭鋼絲腐蝕情況2新吊桿設計應用吊桿在拱橋體系當中起到關鍵的受力和傳力作用,通過吊桿將橋面系荷載傳遞到拱肋,再南拱肋傳遞到橋臺.本橋舊吊桿采用DM584型平行鋼絲墩頭錨吊桿,至于采用同類結(jié)構(gòu)的鐓頭錨,現(xiàn)場制索存在它的局限性和諸多缺點.而且根據(jù)等強度原則,選用塒應的冷鑄鐓頭錨,工廠制索,現(xiàn)場安裝,預埋管直徑無法配,而且當I忖成橋時管內(nèi)灌注了混凝土.所以為更換吊桿索,若采用常規(guī)的錨固措施,必須對原吊桿進行清孔和擴孑L,而且對封錨部位進行開鑿混凝土,這無形中削弱了拱肋截面參數(shù),繼而降低了拱肋的使用性能,并且施工難度非常大.本次設汁新吊桿采用柳州歐維姆公司生產(chǎn)的CJ15.15鋼絞線整束擠壓式成品吊桿.其鋼絞線束公稱截面面積為20.85cm,比舊吊桿鋼絲束公稱截面積(16.49cm.)增加了26.4%.吊桿索為適應兩端的預埋管結(jié)構(gòu),吊桿兩端采用整體式擠壓錨.為了方便張拉,擠壓式整體錨具含有外螺牙,通過螺母淵整索力.吊桿索自由段采用鋼絞線無-枯結(jié)筋.所有鍘絞線單元成束后外熱擠HDPE,在無.枯結(jié)筋單元之間充填建筑油脂,確保絞線的獨屯性和避免互相摩擦現(xiàn)象發(fā)生,油脂可以避免拉索內(nèi)空隙的毛細管形成.保持絞線單元問不受潮.拉索兩端設球形墊座,可以克服南于上下端錨點的尺寸誤差而造成拉索的軸線偏轉(zhuǎn),也可以克服由于動載情況下主梁縱橋向位移財拉索造成的臨時偏轉(zhuǎn).為了保證拉索系統(tǒng)成為一封閉系統(tǒng),拉索兩端設錨頭保護罩.內(nèi)灌注建筑油脂;為克服橋面滲水到粱端錨區(qū),預埋管在原來的基硎:上增加300mm,即高出橋面人行道板至少250mm以上,在該部分設兩半式防水罩,使液態(tài)水不進入預埋管內(nèi),確保管內(nèi)干燥.3吊桿更換施工3.1吊桿更換控制原則合理確定柔性吊桿在全部恒載作用下的張拉力是一項重要的工作.合理的吊桿索力可以使橋梁自重作用下接近于理論零彎矩狀態(tài),這樣使拱肋基本處于純瓜和吊桿純拉的簡單受力狀態(tài).由于本橋是舊橋加固,結(jié)構(gòu)的徐變已經(jīng)完成到一定程度,但是按照結(jié)構(gòu)計算確定新吊桿索力著實不容易,可以根據(jù)更換之前橋梁的結(jié)構(gòu)狀態(tài),在該應力和位移的fj1=f提下是安全的.本著這個原則,新吊桿張拉時確保各控芾IJ點高程不變和各控制點位移基本不變的前提下實施吊桿更換,即是以高程控制為主,應力控制為輔.3.2兜吊系統(tǒng)吊桿更換實際就是舊吊桿臨lI寸支撐結(jié)構(gòu)新吊桿2011年第9期(總第57期)27福州市解放大橋吊桿更換施工的一個過程.臨時支撐結(jié)構(gòu)是整個施上過程中最為重要的施上設施.考慮到上期,安全,輕便.本僑吊桿更換支撐結(jié)構(gòu)采用鋼絲繩兜吊系統(tǒng),其Fh鉍I絲繩,滑輪組,淵節(jié)葫蘆構(gòu)成.兜吊系統(tǒng)上端位于原上錨頭前后42em以內(nèi)下端設在原吊桿橫梁錨頭25cm以內(nèi),基本上靠近原吊桿位置,避免了原橋結(jié)構(gòu)受力重分布,兜吊系統(tǒng)安全系數(shù)為5.4.兜吊系統(tǒng)示意罔見罔2.塒整個系統(tǒng)來說,關鍵部位應該就是兜吊系統(tǒng)的拱肋端限位安裝,它的結(jié)構(gòu),與拱肋連接方式最為重要.施工中對第一根吊桿更換前進行預兜吊現(xiàn)場試驗,沒有發(fā)現(xiàn)滑移,松脫現(xiàn)象.圖2兜吊系統(tǒng)3.3拆除舊吊桿南于拱肋剛度都比較大,體系轉(zhuǎn)換難度比較大,為了避免應力過分集中,采用臨時兜吊系統(tǒng)分緞JJ口裁,舊吊桿分部割斷的施工工藝進行:即臨Il寸吊桿按總設汁應力的10%分繳加裁,然后割斷l(xiāng)2根鋼絲,然后加裁到20%,再割斷12根鋼絲,總共分l0次循環(huán),才能完全割斷整根吊桿,舊吊桿的應力轉(zhuǎn)移到臨時兜吊系統(tǒng)上.吊桿更換過程中.始終采用高精密水準儀進行過程監(jiān)控,隨Il寸掌握標高情況,并有人檢查兜吊系統(tǒng)各部件的安全穩(wěn)定性.3.4預埋管成孔及接長原吊桿上下預埋管內(nèi)填充大量的水泥砂漿,為確保新索安裝和對預埋管壁防腐,必須將水泥砂漿清除干凈,為此采用高速金剛石鉆機進行回轉(zhuǎn)取芯鉆孔,南于鉆機重輕,且靠高速旋轉(zhuǎn)取,保證對鋼管拱混凝土的擾動最小,同時成孔效率高,確保了工期.預先在行車道板橫向接縫處以舊吊桿為中心鑿開300mm3OOmm的凹槽,凹槽上端至橫梁下2cm(原設汁采用吊桿下預埋管從縱梁面焊接至人行道面以上,舊吊桿拆除后,發(fā)現(xiàn)橋梁縱梁內(nèi)未預埋預埋管),新舊預埋管(原預埋管為0165nlnl,接長預埋管為O180nlm鋼管)間采用環(huán)氧粘鋼膠接氏預埋管至人行道面上lOcm.3.5新吊桿安裝吊桿吊裝采用卷揚機輔助進行,利用在拱頂?shù)鯒U的安裝282011年第9期(總第57期)位置的正上方設置的_|角吊架作為起吊點,將下方的吊桿吊到安裝位置.對易磨損部位及預埋管口J口墊橡膠飯.吊桿安裝過程中包裝全部保,卣至索體進到預埋管管口,方才拆除預埋管段索體外包裝,預埋管間索體外包裝直至最后拆除,有效保護了索體.吊桿張拉,對橋卣標高采取預提升lcm,并邊放松邊張拉,采用以橋面標高為準,索力進行校核的控制方法.吊桿張拉就是吊桿體系轉(zhuǎn)換過程:即南little吊桿轉(zhuǎn)換到新吊桿,轉(zhuǎn)換過程采用分級進行,每張拉一級,測量橋面標高,至兩相鄰吊桿吊點高差控制在i5mm內(nèi),此ll寸索力值與設汁橫梁索力差值若在20%罔內(nèi),皆視為正常,張拉淵整速度一般應小于10MPa/min,直至張拉到要求停止.3.6封錨及防腐下錨頭先在墊板上焊墊圈,將保護革上擋板拆下,并焊在墊圈上;然后再錨頭牙上涂防腐油脂,并外套型料袋隔離;再安裝保護罩,保護罩與擋板間安裝防水橡膠;最后在保護革內(nèi)灌注發(fā)泡劑.上錨頭錨腔內(nèi),先將原預埋管與錨墊板補焊密封.清理干凈,并涂刷防腐油漆;然后將原弧形板改版重新安裝好,并滿焊;最后灌注高密度發(fā)泡劑.將灌漿口封好,并涂刷防腐油漆兩道.上預埋管按圖紙要求安裝上減振塊,預埋管內(nèi)注發(fā)泡劑;下預埋管南于接長預埋管管徑變大,采用在原減振塊外圓用強力膠粘貼7mm厚橡膠板,然后安裝.從底部往上灌注發(fā)泡劑.人行道底接長預埋管外露部分加設f昆凝土護套管.護套管底部發(fā)泡呈錐狀,防止護管內(nèi)積水.塒下預埋管上端安裝防水罩,防水罩下口套在預埋管上,上口通過防水橡膠帶箍緊索體.4吊桿上下預埋管錯位處理南于原橋的施工誤差,在短吊桿施工過程中,發(fā)現(xiàn)有6根吊桿原上下預埋管存在錯位情況而無法安裝新吊桿,分別為第一跨Il#下游吊桿錯位約5cm(下預埋管向西北方向偏位);第二跨12#上游吊桿錯位約4cm(下預埋管向南偏西方向偏位);21群下游吊桿在距上錨墊板l10cm處鋼筒向內(nèi)鼓出,基本完全封堵預埋管;第三跨22#上游吊桿錯位約5.5cm(下預埋管向下游偏位);34#上游吊桿錯位約4cm(下預埋管向侖1II方向偏位);第四跨43#上游吊桿錯位約4cm(下預埋管向倉方向偏位).施工中采用在對上預埋管進行偏位鉆孔,使上下孔對位能安裝新吊桿,以第一跨l1下游吊桿為例,步驟如下:在偏向兩北方向用氣割割除部分上錨墊板,成月牙形(最寬處4.5cm,約占l/3圓).用金鋼石鉆機,Ol50mm鉆頭進行偏位鉆孔.上錨墊板lJ裝20mm厚的鋼板,用0150mm塑料管作預埋管與新吊桿一起下放安裝,并進行新吊桿張拉200kN.對預埋管與拱圈的間隙下端進行封堵.預埋管內(nèi)進行發(fā)泡劑發(fā)泡,先下預埋管,后上預埋管.在上錨墊板上鉆10mm注漿孔.對預埋管與拱圈間隙灌注環(huán)氧漿.并在球形墊下安裝一鋼筒來J口同,通過鋼簡把吊桿拉力傳遞至上錨腔外網(wǎng)拱肋上,然后張拉至設汁索力.5橋梁健康監(jiān)測吊桿是解放大橋的極其關鍵構(gòu)件,在關鍵吊桿上建立在線監(jiān)測系統(tǒng),確保施工質(zhì)苗和運營安全,為以后的養(yǎng)護維修決策提供直接的數(shù)據(jù)支持.本次吊桿健康監(jiān)測系統(tǒng)采用安裝磁通量傳感器,考慮通航孔的凈高限制,本次通航孑L不安裝索力汁,全橋共安裝索力計l8個,分別安裝在第一,二,五跨拱腳及跨中吊桿處.工程完工后,經(jīng)福州大學結(jié)構(gòu)研究所對橋面標高,橋面線形,吊桿索力進行檢測,x寸仝橋進行動靜載試驗.試驗表明:橋面標高及線形符合設計要求,吊桿索力符合設計要求,拱肋受力正常,撓度變形正常,橋梁承載力達到原設汁荷載要求.6結(jié)語本鋼管砼拱橋采用格體擠壓式鋼絞線吊桿替代原橋吊桿,并在吊桿更換過程中嚴格加強監(jiān)測和采用施工方便可行的臨I寸兜吊系統(tǒng),是極其成功的.在本橋吊桿更換施上中遇到的一些技術(shù)問題極具代表性,對這些問題的處理為今后同類橋梁的吊桿更換積累了一定的經(jīng)驗.在工程中拆除舊吊桿時遇到的問題,對今后鋼管砼拱橋吊桿的可更換式設計提出了要求.參考文獻:f1】陳寶春.鋼管混凝土拱橋設計與施工【M.北京:人民交通出版社.1999.【2】交通部標準.公路撟涵施工技術(shù)規(guī)范【s】.【3】尼躍,等.拱橋拉索病害研究與對策J.橋梁建設,2005,(3):7072【4李永強,王曼華,劉培壯.柳州市文惠橋吊桿更換施工技術(shù)【J.山西建筑,2009,(15):305306.【5】陳思甜,王靜,龔尚兜.鋼管砼拱橋吊桿更換施工控制技術(shù)J】.重慶交通學院,2005,(2):1217.(上接第16頁)9】MarteauJB,LambertD,HerbethB,eta1.P-selectinpolymorphismsinfluencesonP.selectinserumconcentrationsandoRtheirfamilialcorrelation:theSTANISLASfamilystudyJ.JThrombHaemost.2008;6:920927.【10】GhazouaniL,AbboundN,KhlifaSB,etalp-selectingenepolymorphismsandriskofcoronaryheandiseaseamongTunisiansJ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