提篮式钢管拱缆索无支架吊装扣索技术

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1、提篮式钢管拱缆索无支架吊装扣索技术(四川公路桥梁建设集团有限公司付长江)内容提要：以浙江舟山松呑大桥的提篮式钢管拱肋分节段安装所采用的扣索为基础，介绍钢管拱悬拼安装扣索设置技术及扣索索力调整方法。关键词：提篮式钢管拱斜拉扣索作者简介：付长江，1976年，男，四川公路桥梁建设集团有限公司。地址:四川成都市双流县蛟龙港管委会5楼，电话：15392269606一、总述松呑大桥为一主跨260m的提篮中承式钢管碇拱桥，设计采用千斤顶钢绞线斜拉挂扣式缆索无支架吊装方案施工。扣索总体布置如图1所示。图1扣索总体布置图

2、每条拱肋分为简个吊装节段，半跨5个节段，跨中设一合拢段。各个节段重量：A：599KN;B:476KN;C:481KN;D:468KN;E:230KN；合拢段：234KN。扣索采用钢绞线股，由拱脚往拱顶扣索编号分别为1#,2#,3#,4#,5#o其中扣索为临吋扣索。钢绞线斜拉扣挂施工程序：(1)利用船舶将拱肋运到桥位处；(2)用缆索起重机把拱肋段吊至跨间；(3)用钢绞线把拱肋段扣挂在设计位置，用千斤顶在锚锭上施力收紧或放松；将拱肋控制点调整到安装标高;(4)第一段拱肋与拱座较接，以后扣挂一段立即与前段固接

3、；(5)最后一段为合拢段，待挂扣节段调整好线形后，吊装合拢段合拢；(6)悬拼合拢完成后，分次、分级对称放松所有扣索，完成全跨拱肋的悬拼合拢。二、钢绞线斜拉扣挂施工的关键在拱肋的悬拼施工中，除最后吊装的跨中拱肋节段外，已吊装就位的各拱肋节段均受到以后吊段的影响。因此，拱肋吊装施工控制的任务是：提供各拱肋节段吊装时各拱肋控制点的预抬高值；控制的目标是：使拱肋在合拢后各控制点的标高满足设计要求，最终使成桥后的拱轴线与设计拱轴线相吻合。施工过程中控制拱肋轴线线型是本桥拱肋安装施工控制的关键。千斤顶斜拉扣挂技术中

4、每吊装一段即与上段固结，在整个悬拼过程中，扣索索力不宜经常调整，该方法的关键问题是在每段拱肋吊装施工前，预先准确计算拱肋控制点的预抬高值、扣索索力值。这样，在施工过程中，考虑拱肋后续施工拱肋节段对已施工拱肋节段地影响，预先给拱肋节段一定的预抬高值，随着拱肋节段的不断施工，拱肋节段的预抬高值逐渐被抵消，到拱肋合拢时，预抬高值就刚好被完全抵消，拱肋轴线恰好落在设计拱轴线上。扣索一次性张拉的施工方法，使拱肋施工中不再需要张拉或松弛扣索来调整线型，而且各扣索的索力相对较均匀。针对本桥扣索一次张拉的施工方法，进行

5、拱肋各吊装节段控制点的预抬高值和扣索索力值的计算，采用三维有限元优化算法进行优化计算。三、扣索体系布置扣索固定端(钢管拱端)采用P型锚具挤压锚固，张拉端(主地锚端)采用我公司自主开发设计的“可调索低应力夹片锚固系统”。固定端：扣索延长线通过弦管与腹杆中心，即理论扣点为弦管与腹杆轴线的交点。扣*图2扣点理论布置图1、吊耳板在拱肋桁架的上弦上设置吊耳做扣点，利用特制锚具实现拱肋与钢绞线的连接。吊耳强度满足最大扣力要求。由于每段扣索与拱肋桁架相交的角度不同，吊耳板上的锚具支撑板也随之改变。图3扣点构造图吊耳板

6、承载能力按1000KN进行设计，以满足吊装过程中可能出现的最大荷载的要求。2、扣索扣索采用1860级低松弛预应力钢绞线，1#扣索（对应于每个吊耳板）采用4根（p15.24mm钢绞线，2#扣索（对应于每个吊耳板）采用4根（p15.24mm钢绞线,3#扣索（对应于每个吊耳板）采用4根（p15.24mm钢绞线，4#扣索（对应于每个吊耳板）采用4根（p15.24mm钢绞线，5#扣索（对应于每个吊耳板）采用4根炉15.24mm钢绞线。3、锚具为实现调整索力及拱肋高度的需要，在钢管拱肋端设置锚固固定端，在主地锚侧设

7、置锚固的张拉端。固定端锚具：米用锚固可靠的P型挤压锚固。构造女口下图4所示。图4.固定端锚固系统构造图张拉端锚具：采用“可调索低应力夹片锚固系统”。如下图5所示。图5.弓长拉端锚固系统构造图四、扣索内力分析利用空间结构分析软件对施工过程进行仿真优化分析，利用ANSYS结构分析软件对优化分析结果进行复核。由于安装过程中A节段的扣索为临时扣索，故在做结构分析时，将AB节段作为一整体来考虑，即看作一个施工工况。仿真分析步骤：仿真分析共建立梁单元：1037个，索单元：16个。在实际施工过程中，钢绞线通过塔顶索鞍

8、锚固在主地锚上，在仿真分析时，将索塔与主地锚间的钢索转移到前端索单元的延长线上，即忽略索鞍的影响。图6仿真分析模型图利用优化分析得到的初张力，将AB、C.DE四段挂扣完毕做为倒装分析的起点，将AB段挂扣做为倒装分析的终点，利用软件的施工节段分析功能进行个施工阶段扣索内力变化及个段控制点的位移变化情况。时程一内力变化图：时程一位移变化图:3•根据上述分析结果，总结拱肋节段悬拼施工过程中各节段的预抬高度及扣索内力变化情况，如下表1o各节段的预抬