北盘江大桥转体施工中的预应力控制系统

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1、北盘江大桥转体施工中的预应力控制系统-结构综合资料简介：由中铁二院设计、水柏铁路公司承建、中铁大桥局三公司施工的水柏铁路北盘江大桥，于2001年12月顺利转体合拢，开创了转体施工的新纪元，是世界建桥史的又一里程碑。此桥桥面与谷地相对高差达300米，河床呈“U”型深谷，其谷宽约200米，轨底至谷底280米，是国内最高的铁路桥。大桥桥长468米，主跨为236米上承式钢管砼单线铁路拱桥，为铁路建桥史上首次采用，居世界首位。该桥结构复杂，技术含量高、施工难度大，单转体结构预应力控制一项就很值得一提。关键字：盘江大桥转体预应力控制

2、系统转体预应力控制系统包括扣索、背索、上转盘纵向预应力筋。转体前通过交替张拉扣索、背索、上盘纵向预应力筋，使转体系统自身平衡，通过拽拉牵引系统实现两半拱同时转动，在江中心合拢。单铰转动总重量达一万二千吨，为世界同类桥梁之最。　　　　一、转体结构组成及施工方案　　1、转体结构组成　　转体系统包括：半跨钢管拱；交界墩索塔；扣索背索系统；上盘及平衡重；转台、撑脚和基础；拽拉牵引系统。　　转体结构各部分构造：　　半跨钢管拱拱脚以临时铰铸钢支座支承于转体上盘两翼，拱上端以扣索拉锚于交界墩顶部，交界墩顶部又以背索拉锚于转体上盘后端，

3、交界墩底部与上盘固结；转体上盘座于转台上，以1.2万钢聚四氟乙烯盆式球铰支座支承于基础上，并以六组均布的撑脚辅助支撑于下盘顶面环道上，确保水平转动时三点支承和转体稳定；水平转动牵引索锚固端则预埋于转台侧面圆周上，张拉端以千斤顶传到预埋于下盘砼基础顶面的钢支撑上。合拢段长度2.6米，满足转体空间的需要。　　2、转体施工方案　　北盘江大桥钢管拱采用南北两个转体，分别水平转动到位，竖向微调转动至设计位置，这种转体合拢的方法，是桥梁安装架设的新方法。它具有结构合理、受力明确、工艺简便、施工设备少、节约施工用料、安全可靠、合拢速度

4、快等优点。　　两半拱在两岸预拼成型，然后分别分束对称安装上盘纵向预应力钢绞线束、背索和扣索。使用YCW400、YDC240Q、YCW250穿心式千斤顶，按设计张拉程序通过分级、交替、对称张拉上盘纵向预应力钢绞线束、背索、扣索。拆除钢管支架上的支承座并形成拱架脱空状态，在交界墩后侧的上盘顶面布置平衡重，拆除上转盘盘尾硬支撑。此时转动体系自身平衡，它以1.2万吨钢球铰和内保险腿支承于下盘基础上，其余各点均脱空成转体状态。　　南北转体以4台QDCL200-200级连续、自动、同步、液压牵引张拉千斤顶拽拉，通过牵引缠绕并预埋于转

5、台圆周上的12Φ15.24钢绞线束，形成转动体系的水平转动纯力偶，同步匀速连续地将南北岸半跨钢管拱按逆时针方向分别水平转动180°和135°。　　两半跨拱肋转体到位后，需要精确测量拱肋线形和位置，若偏差超出规范要求，需要以相应的千斤顶进行横向倾斜、轴线横向偏位和竖向偏差微调。拱肋线型调整满足设计要求后即将上盘竖向、横向、纵向锁定固结，实施跨中合拢。　　二、钢管拱脱拱拉索张拉　　钢管拱桁架在支架上拼装焊接成型，经测量线型和检验焊缝并满足设计要求后，安装前扣点上下锚梁及鞍座，进行扣索、背索的穿束和张拉。　　张拉的千斤顶、油泵

6、、油管路及油表应认真检修，按规定必须进行千斤顶、油泵、油表配套精密标定。　　1、纵向预应力筋、背索、扣索张拉　　1.1、纵向预应力筋　　上盘纵向预应力筋由1860Mpa级48束19Φ15.24和16束4Φ15.24钢绞线组成，其锚下控制应力σk=0.75σy＝1395Mpa。19Φ15.24钢绞线束张拉力3700KN，总张拉力达177600KN。　　4Φ15.24钢绞线束前端为P锚，后端为张拉端，用STM15-4锚具。19Φ15.24钢绞线束两端均用STM15-19锚具；19Φ15.24钢绞线束前端为自锚固端，工作长度3

7、0cm，以套筒将夹片打塞，套筒为2kg，打塞冲程20cm，每束19副夹片后端应平齐，防止夹片松动滑丝。所有纵向预应力筋束均在上盘尾部采用单端张拉，以YCW150和YCW400千斤顶按20％100％的张拉力对称张拉并顶塞锚固，顶塞压力30Mpa。　　1.2、背索　　背索采用1860Mpa级42束19Φ15.24钢绞线束，背索每束长度为66.5m。下端为锚固端，用STM15-19锚具锚固于上盘尾部底面；上端为张拉端，用STM15-19锚具锚固于交界墩墩帽顶面两侧。张拉控制应力σ=860Mpa，应力系数Kσ=860/1860=

8、0.46，每束拉力2285.7KN，总拉力96000KN，向下压力95632KN，向后水平力8402KN。　　背索采用单束19Φ15.24整体制束、穿束和张拉。制束时钢绞线应梳理整齐，用扎丝捆扎；穿束前，其上端应用锚环夹片临时固定，用吊机吊住钢绞线束自上端向下端穿束。　　背索上下两端均采用STM15-19锚具和普通夹