北盤江大橋轉(zhuǎn)體施工中的預(yù)應(yīng)力控制系統(tǒng)(一)
一、轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)組成及施工方案
1、轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)組成
轉(zhuǎn)體系統(tǒng)包括:半跨鋼管拱;交界墩索塔;扣索背索系統(tǒng);上盤及平衡重;轉(zhuǎn)臺(tái)、撐腳和基礎(chǔ);拽拉牽引系統(tǒng)。
轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)各部分構(gòu)造:
半跨鋼管拱拱腳以臨時(shí)鉸鑄鋼支座支承于轉(zhuǎn)體上盤兩翼,拱上端以扣索拉錨于交界墩頂部,交界墩頂部又以背索拉錨于轉(zhuǎn)體上盤后端,交界墩底部與上盤固結(jié);轉(zhuǎn)體上盤座于轉(zhuǎn)臺(tái)上,以1.2萬鋼聚四氟乙烯盆式球鉸支座支承于基礎(chǔ)上,并以六組均布的撐腳輔助支撐于下盤頂面環(huán)道上,確保水平轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)三點(diǎn)支承和轉(zhuǎn)體穩(wěn)定;水平轉(zhuǎn)動(dòng)牽引索錨固端則預(yù)埋于轉(zhuǎn)臺(tái)側(cè)面圓周上,張拉端以千斤頂傳到預(yù)埋于下盤砼基礎(chǔ)頂面的鋼支撐上。合攏段長(zhǎng)度2.6米,滿足轉(zhuǎn)體空間的需要。
2、轉(zhuǎn)體施工方案
北盤江大橋鋼管拱采用南北兩個(gè)轉(zhuǎn)體,分別水平轉(zhuǎn)動(dòng)到位,豎向微調(diào)轉(zhuǎn)動(dòng)至設(shè)計(jì)位置,這種轉(zhuǎn)體合攏的方法,是橋梁安裝架設(shè)的新方法。它具有結(jié)構(gòu)合理、受力明確、工藝簡(jiǎn)便、施工設(shè)備少、節(jié)約施工用料、安全可靠、合攏速度快等優(yōu)點(diǎn)。
兩半拱在兩岸預(yù)拼成型,然后分別分束對(duì)稱安裝上盤縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線束、背索和扣索。使用YCW400、YDC240Q、YCW250穿心式千斤頂,按設(shè)計(jì)張拉程序通過分級(jí)、交替、對(duì)稱張拉上盤縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線束、背索、扣索。拆除鋼管支架上的支承座并形成拱架脫空狀態(tài),在交界墩后側(cè)的上盤頂面布置平衡重,拆除上轉(zhuǎn)盤盤尾硬支撐。此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)體系自身平衡,它以1.2萬噸鋼球鉸和內(nèi)保險(xiǎn)腿支承于下盤基礎(chǔ)上,其余各點(diǎn)均脫空成轉(zhuǎn)體狀態(tài)。
南北轉(zhuǎn)體以4臺(tái)QDCL200-200級(jí)連續(xù)、自動(dòng)、同步、液壓牽引張拉千斤頂拽拉,通過牽引纏繞并預(yù)埋于轉(zhuǎn)臺(tái)圓周上的12Φ15.24鋼絞線束,形成轉(zhuǎn)動(dòng)體系的水平轉(zhuǎn)動(dòng)純力偶,同步勻速連續(xù)地將南北岸半跨鋼管拱按逆時(shí)針方向分別水平轉(zhuǎn)動(dòng)180°和135°。
兩半跨拱肋轉(zhuǎn)體到位后,需要精確測(cè)量拱肋線形和位置,若偏差超出規(guī)范要求,需要以相應(yīng)的千斤頂進(jìn)行橫向傾斜、軸線橫向偏位和豎向偏差微調(diào)。拱肋線型調(diào)整滿足設(shè)計(jì)要求后即將上盤豎向、橫向、縱向鎖定固結(jié),實(shí)施跨中合攏。
二、鋼管拱脫拱拉索張拉
鋼管拱桁架在支架上拼裝焊接成型,經(jīng)測(cè)量線型和檢驗(yàn)焊縫并滿足設(shè)計(jì)要求后,安裝前扣點(diǎn)上下錨梁及鞍座,進(jìn)行扣索、背索的穿束和張拉。
張拉的千斤頂、油泵、油管路及油表應(yīng)認(rèn)真檢修,按規(guī)定必須進(jìn)行千斤頂、油泵、油表配套精密標(biāo)定。
1、縱向預(yù)應(yīng)力筋、背索、扣索張拉
1.1、縱向預(yù)應(yīng)力筋
上盤縱向預(yù)應(yīng)力筋由1860Mpa級(jí)48束19Φ15.24和16束4Φ15.24鋼絞線組成,其錨下控制應(yīng)力σk=0.75σy=1395Mpa.19Φ15.24鋼絞線束張拉力3700KN,總張拉力達(dá)177600KN.
4Φ15.24鋼絞線束前端為P錨,后端為張拉端,用STM15-4錨具。19Φ15.24鋼絞線束兩端均用STM15-19錨具;19Φ15.24鋼絞線束前端為自錨固端,工作長(zhǎng)度30cm,以套筒將夾片打塞,套筒為2kg,打塞沖程20cm,每束19副夾片后端應(yīng)平齊,防止夾片松動(dòng)滑絲。所有縱向預(yù)應(yīng)力筋束均在上盤尾部采用單端張拉,以YCW150和YCW400千斤頂按20%100%的張拉力對(duì)稱張拉并頂塞錨固,頂塞壓力30 Mpa.
1.2、背索
背索采用1860Mpa級(jí)42束19Φ15.24鋼絞線束,背索每束長(zhǎng)度為66.5m.下端為錨固端,用STM15-19錨具錨固于上盤尾部底面;上端為張拉端,用STM15-19錨具錨固于交界墩墩帽頂面兩側(cè)。張拉控制應(yīng)力σ=860Mpa,應(yīng)力系數(shù)Kσ=860/1860=0.46,每束拉力2285.7KN,總拉力96000KN,向下壓力95632KN,向后水平力8402KN.
背索采用單束19Φ15.24整體制束、穿束和張拉。制束時(shí)鋼絞線應(yīng)梳理整齊,用扎絲捆扎;穿束前,其上端應(yīng)用錨環(huán)夾片臨時(shí)固定,用吊機(jī)吊住鋼絞線束自上端向下端穿束。
背索上下兩端均采用STM15-19錨具和普通夾片;下端為錨固端,工作長(zhǎng)度30cm,以套筒將夾片打塞,套筒為2kg,打塞沖程20cm,每束19副夾片,后端應(yīng)平齊,并用限位板錨固于啦叭錨墊板上,防止夾片松動(dòng)滑絲。上端為張拉端,工作長(zhǎng)度70cm,整束編制和穿索;以YCW400千斤頂整束張拉并頂塞錨固;上下游兩束背索應(yīng)同時(shí)交替張拉,按30%60%100%三級(jí)交替進(jìn)行,以確保交界墩不扭轉(zhuǎn)。張拉伸長(zhǎng)量(30%100%)327 mm,頂塞壓力30 Mpa.
1.3、扣索
扣索采用1860Mpa級(jí)8束12Φ15.24鋼絞線束,扣索前后錨板端距離 122 m,垂度增加 0.112 m;扣索下料長(zhǎng)度123.5 m.鋼管拱前端為錨固端,墩帽后端為張拉端。扣索張拉控制應(yīng)力σ=707Mpa,應(yīng)力系數(shù)Kσ=707/1860=0.38,每束拉力1187.5KN,總拉力9501KN,張拉伸長(zhǎng)量為458 mm.
扣索布置:前端用P錨錨于拱肋下弦E3節(jié)點(diǎn)處的扣點(diǎn)錨梁底,經(jīng)過拱肋上弦A4 節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)向支承結(jié)構(gòu),到交界墩墩帽,再以STM15-12錨具錨固于交界墩墩帽上。鋼絞線在前上錨梁的鞍座槽面應(yīng)墊以聚四氟乙烯板滑塊,以減少其在轉(zhuǎn)向鞍座內(nèi)的摩擦力,確保傳力均勻。
扣索前端的P錨,應(yīng)按規(guī)定擠壓成型,成型P錨應(yīng)逐根檢查,確保錨固質(zhì)量;后端為張拉端,采用STM錨具,以YDC240Q、YCW250千斤頂張拉,并采用工具夾片錨固。
扣索鋼絞線應(yīng)逐根安裝,逐根調(diào)整其初張力和撓度,確保各束12根鋼絞線受力均勻。穿束時(shí)應(yīng)先穿前端轉(zhuǎn)向梁、下錨梁和擠壓P錨,再穿入后端交界墩,鋼絞線應(yīng)對(duì)號(hào)逐根安裝,確保平行不得打絞。
單束張拉程序?yàn)椋撼跏紡埨楸敬螐埨Φ?0%,采用逐根單線穿索,YDC240Q單臺(tái)千斤頂張拉,應(yīng)力控制為20Mpa,后換成YCW250千斤頂張拉到本次張拉力。
扣索張拉時(shí),在上前扣點(diǎn)A4前后應(yīng)用木錘搞擊鋼絞線,確保索鞍前后傳力均勻。
扣索安裝、張拉及調(diào)整次序?yàn)椋?/p>
?。∕1、M1,)(M3、M3,)(M2、M2,)(M4、M4,)。
扣索只能張拉,不能放松。

