斜拉索桥梁工程施工工艺及技术措施方案1斜拉索施工工艺流程图2 钢绞线下料要求本工程拉索数量较多,为提高现场挂索进度,方便施工,并且减少钢绞线损工厂备料、运输体内索张拉料盘运输工作平台搭设 钢绞线卸盘 起重牵引设施安装张拉设备安装 HDPE 圆管安装单根桂索、张拉索箍、减振装置安索体外防护锚具防腐处理循环N 次锚具安装预埋管、分丝管安装浇筑混凝土并养护达到100%耗,保证斜拉索剥皮段油脂清理干净,下料长度精准,采用生产厂家工厂内下料方式,(反之,如果现场下料,要求有非常大的平整场地,专门配备下料班,至少二十工人,下料的长度控制不精准,剥皮长度误差大,油脂清洗不干净,容易划伤钢绞线外层PE及环氧涂层,钢绞线材料损耗相当大)。
下料长度及要求由双方确认后方可有效,双方为施工方、总承包方。
3 HDPE管焊接3.1 焊接长度计算L焊= L/2-L6-A5- L7-L8- L9/2+L10,式中:L——两侧梁端垫板底面之间的中心线或弧长(mm),该数据由设计院提供;L6——梁端预埋管长度及钢垫板厚度之和(mm);A5——梁端钢质索箍厚度(mm);L7——塔端连接装置长度(mm);L8——塔端锚固筒长度(mm);L9——分丝管长度(mm);L10——HDPE外套管进入塔端连接装置长度(mm)。
3.2 焊接工艺HDPE管的连接采用专用HDPE发热式工具对焊,其焊接工艺流程图见图4。
图8. 4 HDPE焊接工艺流程3.3 焊接条件HDPE管焊接时,根据管材规格,其焊接条件为:管材格规预热温(℃)预热压力(b a r)加热时间(s)切换(s)焊接压力(bar)冷却时间(min)焊接准备HDPE管端面刨平、加热撤离发热工具、切换加压焊接、冷却焊接结束循环N次操作要点:(1)HDPE管堆放场地要垫平,堆放高度不宜超过6层,要远离火源。
用卷尺选出PE管并做好顺接标记,变形严重的PE管不能使用。
(2)将PE管放上托架在PE焊机处进行对接,调整PE管位置和卡箍使PE管基本顺直,两管外圆高差不大于2mm。
(3)刨削时压力要均衡,刨花成连续圈状,厚度均匀,才能退刀,退刀时压力要适当减小,退刀时要直进直出,不能左右摆动。
退刀后进行试对,看管接缝四周是否有缝隙,如有缝隙必须重新刨削。
刀片刀口钝用细砂轮进行水磨,要注意刀口的角度。
(4)刨削后调整卡箍使管口接口处外圆高差小于1mm。
(5)对每种规格的PE管正式焊接之前进行试焊,确定焊接参数。
(6)加热时要控制温度和压力恒定,时间控制准确,同时观察熔高要符合要求。
(7)加热完成后取加热板、活塞推进要在5秒钟内完成,控制好对接压力和时间,观察焊缝翻转高度5~6mm。
(8)在冬天进行PE管焊接时要采取取暖措施,保障焊接温度在20℃左右,冷却时用棉纱头、挡风布对接头进行保暖。
冷却接近室外温度时取出PE管,焊好的PE管堆放场地要平整,不能在PE管上堆放杂物,不能踩踏PE管,防止焊好的PE管变形。
(9)严格按HDPE焊机操作规程焊接,作好详细记录,保证焊接质量。
(10)HDPE套管计算长度,必要时考虑上下管口挂索操作空间及整体防护时热胀冷缩的影响长度。
4 索鞍安装4.1 安装工艺(1)计算根据设计图纸给定的索鞍参数计算索鞍垫板中心点的坐标(高程、与横桥向塔柱中心线的相对位置、与顺桥向塔柱中心线的相对位置)。
(2)放样依据中心点的坐标,利用仪器在塔柱上放出垫板的坐标线、位置线。
(3)吊运利用起吊设备将索鞍吊至安装位置与位置线大致对中,采用两点起吊,吊点位置要合理,保证索鞍平衡,防止偏转、变形。
陈村特大桥索鞍结构细图(4)定高程利用仪器在塔柱上定出中心点的高程线,用4个手拉葫芦挂在索鞍四角拉起索鞍调整高程,高程确定后焊托架进行高程固定,如图8.6.1-1所示。
图8.6.1-1 索鞍(分丝管)标高定位示意图(5)定横桥向位置调整垫板的水平位置,使垫板的中心线与位置线重合。
在高程托架上焊挡块进行限位。
图8.6.1-2 鞍座横桥定位示意图(6)定顺桥向位置用葫芦调整索鞍顺桥向位置,使垫板的中心线与位置线重合。
(7)复核用仪器、直尺对垫板的位置进行复核,用钢片进行微调。
(8)固定利用劲性骨架、塔柱钢筋等对索鞍进行固定。
固定焊接部位在索鞍的固定短钢管及垫板上进行,不能焊在索分丝管上,以免焊透分丝管导致无法穿索。
如图顺桥向位置定位4.2 注意事项(1)索鞍安装前要根据索号选择对应的索鞍。
(2)垫板上的分丝管口及螺杆用胶带缠绕,防止碰伤及粘上混凝土。
(3)索鞍固定时不能在分丝管上施焊,以免焊透造成无法穿索。
(4)索鞍存放时最好侧身平放,防止变形。
(5)索鞍在运输、起吊时吊点要合理,防止扭曲变形。
(6)分丝管不能碰伤,防止扁曲。
5 锚具安装5.1 锚垫、锚管的清理清理锚垫板、锚管上的混凝土、铁渣、垃圾等杂物,下端注意清理排水槽。
根据锚具的尺寸,用钢板尺定出预埋管的中心线用石笔画出锚具螺母的边线定位标记,并焊好挡块。
5.2 锚具的检查将锚具的锚板和密封筒的压盖拆下,清洁锚孔、密封筒和锚筒内壁,将锚板按注浆孔在下、排气孔在上定位好,利用水平尺、吊锤对锚具锚板和密封板的孔位进行对应;检查螺牙是否有损伤,用钢绞线检查每个孔道是否通畅,清理锚孔内的油污。
5.3 锚具的运输桥面锚具用推车运至桥面管口处。
在运输过程中要保护好,防止碰伤。
5.4 锚具的安装梁下张拉端锚具安装前应清洁锚孔,并保持清洁无污。
由于锚具分别由多个零部件组成,运到工地后应进行检查。
锚具安装就位时要求:(1)安装前,将锚具的锚板和密封筒的压盖拆下,清洁锚孔、密封筒和锚筒内壁,将锚板按注浆孔在下、排气孔在上定位好,并与锚板孔对正后焊牢,同时焊缝要求用锌粉漆重新防护;(2)中、边跨锚具组装件的锚板上明显成排的中排孔的中心线必须严格控制在同一垂直平面内;(3)锚板的中心线与承压板(锚垫板)的中心线应力求保持一致,两者偏差不得超过5mm;(4)中、边跨锚板及塔上分丝管锚孔也必须相互对齐,以免钢绞线打绞;5.5 锚具调整按石笔线调整调整锚具位置使锚具居中。
锚具中心线与锚垫板中心线保持一致,两者偏差不得超过5mm。
根据索鞍孔位排布调整锚具孔位排布,利用水平尺、吊锤调整锚具的锚孔排列位置使其与索鞍一致。
5.6 塔外锚固护筒临时定位(1)护筒运输:利用塔吊、或汽吊垂直运输至塔外平台上(2)临时就位:在塔外用手拉葫芦拉起护筒,护筒与索鞍垫板间距离不小于80CM,保证挂索操作空间。
(3)角度调整:利用手拉葫芦调整护筒角度,使其角度大致与斜拉索的角度一致。
5.7 张拉支座安装(1)在锚具上旋上底板,在底板上旋上立柱,安装顶板,在顶板上安装蜂窝板。
(2)调整蜂窝板的孔位使其与锚具孔位一致。
6 HDPE套管的挂设安装6.1 套管吊装前的组装(1)PE管根据索号人工进行就位在对应索的桥面,PE管放在托架轮上,防止PE管划伤。
(2)在PE管靠塔端依次套入塔端连接装置、塔端锚固钢护管,在离管口不小于50CM位置安装抱箍,用铁丝将钢护管、塔端连接装置、抱箍连接。
(3)在PE管梁端安装抱箍。
(4)利用抱箍、绳夹绑好两端的起吊钢丝绳。
6.2桥面准备梁下锚具处人员从锚具相应锚孔内穿入中心丝,将牵引钢丝绳与中心丝连接。
桥面管口处人员利用中心丝将牵引钢丝绳从管内带到桥面。
6.3HDPE管挂设(1)在塔外吊装好PE管,临时固定在塔外脚手架或预埋吊点上,管口离索鞍垫板不小于80cm。
(2)塔外人员利用麻绳吊起辅助钢绞线的一端至塔外,将钢绞线塞入对应分丝管内。
利用塔吊慢慢起吊PE管,塔外另一端操作人员牵引钢绞线沿PE管送至梁端。
PE管至塔外时,塔外人员将PE管固定在塔外,管口离索鞍垫板不小于80cm。
梁下人员用手拉葫芦拉紧PE管。
(3)塔外人员、桥面人员配合同时将钢绞线穿过索鞍、对面PE管,利用牵引钢丝绳牵引出梁下锚具安装好夹片。
塔外人员注意塔外索体标记。
(4)桥面人员利用牵引钢丝绳将辅助索尾端桥面锚具留好长度安装好夹片。
(5)桥面利用张拉机具按给定的索力进行对称张拉挺直PE管,张拉完成后塔外人员利用塔外吊点将PE管临时固定。
6.4HDPE套管吊装过程中应注意以下要求:(1)在HDPE套管搬运及吊装过程中,采取铺垫及托轮架立,应防止HDPE 护管刮伤、碰伤,如损伤严重应及时修复。
(2)严禁HDPE套管弯折直径小于30D。
(3)注意起吊速度,防止PE管突然加速滑行。
(4)注意保护辅助钢绞线的PE层,防止刮伤。
(5)起吊时严禁站在PE管的下方。
7 单根挂索7.1 索力控制梁体、索体在挂索过程中是一个渐变过程,因此单根挂索时每根索力也是一变化过程,单根钢绞线索力均匀性控制是平行钢绞线拉索制作安装的关键。
本工程采用等张拉力法控制,操作如下:(1)将压力传感器安装在张拉端第2排第1根钢绞线上,减少PE管对控制索力的影响,控制索力为P传单。
(2)后续每根钢绞线的张拉力按压力传感器变化值进行控制,索力计算公式PN =P传单-ΔTNΔTN:第n根绞线张拉至比第n-1根绞线对应的油压少0.5MP时与第三根应传感器显示值比较变化值。
7.2 单根索力确定P传单=P控+P1+P2+P3+P4+P5P传单:实际单根控制初张力P控单:监控指令单根控制初张索力P1:夹片回缩影响索力P2:桥面位移影响索力,位移量由监控提供。
P3:塔柱位移影响索力,位移量由监控提供。
P4:锚具、混凝土压缩影响索力P5:垂度差影响陈村特大桥斜拉索整束索力如下表:7.3 单根挂索施工工艺流程图8.3-1 单根挂索工艺流程图7.4 单根挂索步骤(1)单根挂索示意图图9 钢绞线挂索示意图(2)操作步骤简要说明:陈村特大桥虽然是矮塔斜拉桥,但斜拉索与桥面倾角很小,斜拉索长度非长大,第一号索长度已经达到九十米,人工无法送索,决定全桥挂索采用钢绞线专用穿索机送索及卷扬机牵引配合挂索作业,本桥为独塔双排索,两索中心间距0.8米,考虑工法为左右两根交替上索,具体操作步骤如下祥述:①准备a、索体准备索盘人工滚动至塔根附近,利用塔吊或龙门架、手拉葫芦吊装索盘至放线架上,索体从盘的下方抽出。
两端放索架铺平,防止往一边倾斜。
放索架位置距塔的正下方不小于10米。
b、循环系统安装卷扬机固定在斜拉索轴线的后方桥面,与塔相距10米左右。
从前端卷扬机上放出钢丝绳,绕过塔外导向轮沿PE管放至桥面。
后端卷扬机钢丝绳绕过预埋管口导向轮,牵引到塔外。
塔外人员利用中心丝穿入对应分丝管孔位,将后端牵引钢丝绳引出。
c、塔外人员准备好安全带、刀片、棉纱头、清洗济。
d、梁下人员在对应锚具孔位穿入中心丝,连接好牵引钢丝绳。
e、桥面人员在索盘与预埋管口间做好铺垫,预埋管口、防水罩口做好索体保护措施。
利用中心丝将梁下牵引绳牵引至桥面。
②解盘拆开索盘缠包带,用大力剪或钢钳剪断捆绑铁丝,从盘内抽出钢绞线的一头(称前端,另一头称为后端)与牵引钢丝绳连接。