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张拉过程及锚固后的张力变化)的强度安全系数大于2.5;吊索张拉过程中加劲梁、桥塔结构中的应力不超过规范允许值。
在吊索张拉的施工过程中,吊索是倾斜的,但是如果吊索倾角太大,会在吊索下端的安装在箱梁上的钢导管处产生折角,在吊索张拉过程中应避免这种情况的发生。
2、张拉作业设备布置
由于主缆在空缆状态时标高较高,导致吊索在加载之前下锚头不能穿过锚梁,因此在张拉时需配备临时工作撑脚和连接杆。吊索张拉时的连接杆连接千斤顶以便千斤顶作用,张拉连接后将吊索通过螺母、球铰、锚垫板锚固在锚梁上。
3、吊索张拉方式
传统循环张拉工效较低,为了提高吊索张拉工效,吊索采用张拉方式为:由塔侧最长吊索开始向锚固端和跨中同步张拉,拟投入16台千斤顶同时对称张拉8对吊索。
如吊索一次张拉时,张拉力不超过吊索允许破断拉力和张拉时主梁附加应力不超过允许应力时,即一次将吊索张拉到位锚固;如吊索一次张拉时,张拉力超过吊索允许破断拉力或张拉时箱梁附加应力超过允许应力时,对下一组或两组吊索进行部分张拉,然后将该吊索一次张拉到位锚固。
首先从桥塔向跨中对称安装张拉中跨吊索M1~M5,向散索鞍、向跨中对称安装张拉边跨吊索S1~S4、M6~M8,之后将余下的边跨张拉到位、中跨吊索张拉到位。每完成张拉一次可以安装4根吊索,每根吊索最多张拉12次。
张拉吊索过程中,为控制混凝土主梁拉应力在容许范围,在主梁相应位置施加压重。主梁分上、下游双幅,对于主梁上幅,在边跨跨中S7-S4共4处吊点各施加650kN压重荷载,在中跨跨中M7-M14共15处吊点各施加700kN压重荷载;下幅压重同上幅。主梁全桥压重总量31400kN。桥面混凝土层铺装时,撤除一半压重;沥青层铺装时,撤除余下一半压重。压重布置在上游下箱室两腹板之间7.0m宽度内,平均为平方米压重20KN。
吊索张拉具体步骤见监控单位编制的方案及流程图。 4、索鞍顶推
在吊索的张拉过程中,塔顶与鞍座一起发生位移,塔根承受弯矩,这样有可能产生塔根应力超限的危险,为了不让塔根应力超限,根据张拉程序及时分次进行索鞍顶推,使塔顶回到原来无水平位移时的状态。
5、索夹紧固
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吊索张拉过程中时,紧固索夹螺栓,补足轴力。
吊索安装调整完毕,复测主索线型符合设计要求后,拆除主梁施工支架,使主梁重量全部由吊索和主缆承受,复拧索夹螺栓,完成体系转换。
2.5主缆缠丝施工
本工程缠绕钢丝采用Φ3.0mm圆形钢丝,使用专用的缠丝机进行主缆缠丝作业,使钢丝紧密牢固地缠绕在主缆的周围,用以保护主缆钢丝,保证防护效果。主缆缠丝前先进行主缆清洗、主缆底层防护涂装,再进行缠丝作业。 2.5.1 缠丝机介绍
用于主缆缠丝的设备采用我公司自行研制的主缆缠丝机。 缠丝机的技术参数见表2.5-1,结构见图2.5-1。
表2.5-1 缠丝机技术参数表
项目 缠丝方法 缠丝方向 缠丝张力 缠绕钢丝头数 储丝轮容量 缠丝转数 移动方法 行走方法 适用最大倾角 电源 整机重量 技术参数 连续缠绕 上坡或下坡 最大300kgf 2头 150kg×2轮 0~30rpm 齿条式 2台卷扬机牵引 30° AC380V,50HZ 约8000kg
图2.5-1 缠丝机结构图
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2.5.2 主缆缠丝前准备
1、缠丝施工顺序确定
本桥缠丝顺序是:先中跨、后边跨,并按照从上到下顺序缠丝。首先2台缠丝机全部安装在同一根主缆,分别从两塔顶向跨中缠丝;待中跨缠丝完成后,2台缠丝机分别运至两边跨塔顶安装,分别向边墩方向进行缠丝作业。这种缠丝顺序有利于排除主缆孔隙积水。
一根主缆完成缠丝作业后,将缠丝机拆除移至另一条主缆上安相同方法完成另一根主缆的缠丝施工。
2、缠丝准备
1)猫道改吊钢丝绳位置调整
猫道改吊索缠绕挂接在主缆上,影响缠丝作业,在缠丝前对改吊位置进行调整。缠丝完成后恢复原改吊钢绳。
2)绕丝机安装
2台缠丝机均在塔柱位置采用塔吊直接提升安装在主缆上,见图2.5-2所示,两台缠丝机配一台绕丝机。
吊钩φ18钢丝绳6m 2根φ18钢丝绳4m 2根5t葫芦5t卸扣4个
图2.5-2 缠丝机安装示意图
3)储丝轮绕丝机上盘
将钢丝由丝卷通过绕丝机转至储丝轮,如图2.5-3所示。
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张力控制装置 储丝轮 给丝装置 丝卷 图2.5-3 绕丝机工作示意图
4)缠丝施工开始时间及张力确定
根据本桥工期安排,缠丝施工在桥面铺装前进行,参考以往施工经验,确定缠丝张力范围为230kg。
3、缠丝试验
缠丝前先进行缠丝试验,试验在塔柱主缆一侧的一个节段间进行,主要检验缠丝机性能、缠丝张力及焊接强度,并确认达到以下标准:
① 缠绕钢丝密匝、平整,圆形钢丝相互之间的间隙符合规范要求; ② 无重叠缠绕,交叉缠绕(乱丝); ③ 缠丝表面光滑;
④ 确保焊接焊点的剪切强度在缠绕钢丝的导入张力之上。 2.5.3 主缆缠丝施工
1、缠丝施工作业流程 缠丝作业施工流程见图2.5-4
绕丝准备工作、储丝轮配置、主缆表面清理储丝轮安装缠绕钢丝空储丝轮回收机械缠丝端部人工缠丝跨越索夹设备拆除 图2.5-4 缠丝施工流程图
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2、紧缆钢带切除
与缠丝作业同步,在缠丝机前及时切断主缆紧缆紧固钢带。必须用专用的刀具进行钢带的切除,切断时钢带有弹跳伤人的危险,因此,需要二人进行作业,其中一人按住箍带以防弹跳。
3、主缆表面的清理
用布擦试主缆表面,去除污垢,用溶剂等擦去油分。如有锈迹用钢丝刷除锈迹,富锌漆涂装修补。最后进行底层防护涂装。
4、机械缠丝
主缆的缠丝是使用可自行跨越索夹的全节段式缠丝机进行施工。缠丝以两个索夹区间节段进行,各节段重复相同的作业,因此,以一个节段为例,其缠丝流程如图2.5-5所示。
储丝轮更替/钢丝布丝更换储丝轮,钢丝由前滑轮改吊至后滑轮第一次缠丝/焊接第三次缠丝/焊接夹持架前行夹持架前行第二次缠丝/焊接第四次缠丝/焊接夹持架前行主机跨越索夹,夹持架前行
图2.7-5 索夹间一个节段缠丝流程图
① 缠丝机前后移动支架紧靠前后端机架,缠丝头(回转机架)前端紧靠索夹下端面,缠丝机通过葫芦与猫道扶手索固定。安装储丝轮,前出丝轮出丝在索夹下端面开始起始段缠丝。
② 当缠绕钢丝长度达到1m左右时,焊接钢丝并打磨;继续缠丝至后移动支架时,停机并焊、打磨钢丝。
③ 松开前后端机架与主缆之间的夹紧装置,缠丝机处于行走模式,卷扬机牵引机架后移,缠丝齿圈相对主缆静止不动(行走齿条向前拨动),就位后固定机架。
④ 当储丝轮剩余钢丝6圈左右时并焊钢丝,剪断剩余钢丝,卸去空储丝轮;利用前移动机架挂梁更换储丝轮。
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