斜拉桥索塔主梁及拉索施工监理要点[详细]

斜拉桥索塔、主梁及拉索施工监理要点斜拉桥属于高次内部超静定结构,施工与设计关联非常紧密,有互补和互反馈的关系.监理工程师和承包商在施工前要全面了解设计的要求和意图,吃透设计文件中的施工建议、工艺要求和施工程序,在此基础上编制监理实施细则、实施性施工组织设计和监控方案 ,在施工过程中要不断采集监测数据,反馈给设计单位,使之及时调整设计参数、修正并完善后续施工方案等措施,循环往复,以达到成桥后线形和内力状态符合设计要求的最终目的 .斜拉桥监理的重点是斜拉桥组合体系的三要素:即索塔,主梁和拉索,以及施工监控四个方面.1 索塔施工的监理要点⑴索塔一般采用现场浇筑钢筋砼或部分预应力钢筋砼结构.索塔施工与高桥墩的施工要求基本相同,具体施工时要根据不同的索塔型式采用相应的施工方式.因索塔高度较高,要着重控制各部位的平面位置、轴线控制、截面尺寸、倾斜度、预埋件制作及安装的精度和质量,施工测量控制要严格满足有关规范要求,⑵索塔基础和承台的施工工艺与一般桥梁基础、承台施工工艺基本相同,施工监理要点也类似.应注意的是承台和基础施工要根据现场水文条件采用适宜的筑岛、围堰方式;承台砼体积很大,责成承包人做好设备、材料供应及人员的组织工作,按设计要求一次浇筑完成;为防止大体积砼水化热高导致砼开裂的现象,要求承包人必须按设计要求采取在砼中预埋冷凝管道的方法降低砼水化热,并可采用矿渣水泥、粉煤灰水泥、掺加缓凝剂等措施.⑶斜拉桥索塔施工常用的方法可采用支架翻模法,承包人事先应进行结构强度、刚度和稳定性验算.当采用两种不同材料搭设施工支架时,相互之间的牢固连接是支架整体稳定的关键,必须采取可靠措施予以保证;支架和操作平台要有足够的强度、刚度和抗风稳定性,一般宜间隔5米高度与索塔连接;为配合模板和张拉千斤顶的垂直提升,支架与索塔的间距宜在50厘米左右.⑷索塔横梁施工的关键是模板和支撑系统,要考虑弹性和非弹性变形、支承下沉、温差及日照的影响,必要时应设支承千斤顶调控.⑸塔柱施工时,必须分高度设置横撑,使其线形、应力、应变、结构强度、刚度及倾斜度满足设计要求并保证施工安全.⑹安装锚箱中的斜拉索管道时,要设置稳固的钢筋骨架或劲性钢骨架固定管道,以保证索管空间定位的精度 .管道测量定位时,要考虑拉索因自重下垂而导致其端部角位移时的方向、位置、标高的变化,其允许偏差值要符合设计要求.⑺索塔宜选用砼输送泵浇筑砼,并注意分层均匀.每阶段砼的浇筑宜连续进行.索塔砼的养护非常重要,一定要及时养护,砼初凝后就要保持砼表面一直处于湿润状态,不允许出现砼及模板表面处于阳光直射曝晒或迎风吹干的情况.⑻索塔施工属于高空作业,施工中要严格遵守有关高空作业安全技术规定.监理工程师要严格检查以下几个方面:①设置运输安全设施,如塔吊重量限制器、断索保护器、钢索防扭器、风压脱离开关等.②除设置塔吊等起重设备外,还要设置工作电梯及安全通道.③事先要制定强风沙、暴雨、寒暑气候施工的技术保证措施,在支架顶端要设置防雷击装置和警示灯.④加强安全教育,严格按照安全操作规程施工,防止吊落和作业事故,并制订紧急事故处理方案 .⑤塔吊、支架安装、使用和拆除阶段均要责成承包人进行强度、刚度和稳定性验算.⑥支架和操作平台要设置足够的安全护栏、护网,保证施工人员及桥下行人、车辆的安全.⑦当使用竹、木等易燃物时,要配备足够的消防器材.2 主梁施工的监理要点主梁采用的施工方法是悬臂浇筑法及与之拼装法,施工监理要点如下:⑴桥墩两旁0号、1号段一般采用在墩旁托架上浇筑的方法,在托架上浇筑主梁的长度 ,要满足后续拼装挂篮所必须的安装场地要求及设计划块的要求.⑵本桥为塔墩分离、塔梁固结的结构体系,采用在承台上设置临时支墩,墩顶设临时支座支撑于1号段处,并临时固结.⑶挂篮的悬臂梁及挂篮全部受力构件(包括焊缝)制作后均要进行无破损检验和试拼装,挂篮总重应控制在设计要求内,合格后再在现场进行整体组装检验,按设计荷载及技术要求进行荷载试验,同时测定悬臂梁和挂篮的弹性挠度、调整高程的性能及其他技术性能.⑷浇筑梁段砼前,要根据挂篮前端的弹性挠度及各阶段梁的弹、塑性变形设置预留高度 ,以确定挂篮底模立模标高,预留值可通过几次实测调整使之与实际下降值基本一致.⑸按照设计要求的浇筑顺序进行主梁砼施工,当采用两次浇筑时,各梁段施工缝应错开.⑹桥墩两侧梁段悬臂施工进度应对称、平衡,实际不平衡偏差不得超过设计规定值.⑺测定已完节段梁端标高,定出梁体纵轴线.挂蓝桁架行走前要在桁架尾端安装平衡压重,将所有活动部件尽量移到主桁架后端,然后解除后端锚固,挂蓝桁架沿纵轴线对称向两端推进.行走的同时要进行同步观测,防止挂蓝转角、偏位、受扭.⑻当梁段砼达到设计要求强度后,立即进行预应力束的张拉和压浆.完成主梁预应力束张拉、压浆后,可进行拉索的安装和张拉.拉索张拉时应对称同步进行,以减小对塔与梁的位移和内力影响.⑼合龙段施工时,为防止日后在接缝处出现裂缝,要采用以下方法改善其受力和施工状况:①严格按设计提供的合龙顺序进行.②观测合龙前连日的昼夜温度变化与梁端合龙高程及合龙口长度变化的关系,按照设计提供的合龙温度 ,选择适当的合龙时间,一般在一天中最低气温时进行.③复查、调整两悬臂端合龙施工荷载使其对称相等.如不相等时,应采用压重调整.④检查主梁内预应力束张拉、压浆是否完成.⑤复测、调整中跨、边跨斜拉索的张拉力和悬臂的挠度及合拢口两端高差.⑥使用千斤顶调整合龙段长度 ,用型钢顶紧两悬臂端锁定长度 .合龙段锁定及钢筋焊接宜在一天中最低气温时进行.⑦合龙前应在两端悬臂预加压重,并于浇筑砼过程中逐步搬除,使悬臂挠度保持稳定.⑧合龙段砼达到设计要求强度后,张拉通过合龙段的纵向预应力钢束.张拉完毕后先拆除中跨挂篮和合龙段摸板,再拆除边跨挂篮.及时释放桥梁被临时固结的活动支座,进行体系转换.⑨合龙段砼浇筑后至纵向预应力钢束张拉完成前要禁止施工荷载的超平衡变化.⑽悬臂拼装法是利用适宜的起吊设备从塔柱两侧逐节对称拼装梁体直至合拢.与悬臂浇筑一样,施工中对塔、梁、墩非固结的斜拉桥也要作临时固结处理.对于混凝土主梁悬臂拼装,要特别注意块件和相邻已成梁段的相对高差控制,确保主梁线形与设计相符.⑾主梁施工前必须事先拟定施工监控方案 ,在施工过程中进行严格的施工监测,对梁体每一施工段的监测结果进行详细的分析和验算,以确定下一施工段拉索张拉量值和主梁线形、高程及索塔位移控制量值,周而复始直至合龙成桥.(12) 主梁支座安装应符合有关规定.盆式橡胶支座位置及四角高程偏差均不得大于2米米,支座上、下面的钢垫板与支座间要平整密贴,支座四周不得有0.３米米以上的缝隙.滑动支座的聚四氟乙烯板和不锈钢板不得有刮伤、撞伤;氯丁橡胶板密封在钢盆内,要排除空气,保持紧密.支座上板中心与下板中心纵向安装偏移值,应考虑梁体内施加预应力后砼的弹性压缩、收缩、徐变和温度变化引起的位移量.3 拉索施工的监理要点⑴拉索及锚具要采用专业厂家产品,严格按照国家或部颁的行业标准和规定生产.拉索成品、锚具交货时要检查其产品质量保证书、产品批号、型号、生产日期、数量、长度、重量、产品出厂检验报告等,并按有关规定抽样检验.拉索的运输、堆放应保证无破损、无变形、无腐蚀.锚具的质量应符合有关标准.⑵拉索安装可根据塔高、布索方式、索长、索径、索的刚柔程度、起重设备和施工现场状况等综合选择架设方法.安装前应根据索长、索重、斜度和风力等因素计算其安装过程中锚头距索管口 2.0米、1.0米,距锚板0.70米以及锚头带锚环时的牵引力,综合选择架设方案和设备.⑶施工中不得损伤索体保护层和索端锚头及螺纹,不得堆压、弯折索体.①不得用起重钩或易对索体产生集中应力的吊具直接挂扣拉索,宜用带胶垫的管形夹具、尼龙吊带挂扣,或设置多吊点起吊.②放索时索体应贴在特制的滚轮上拖拉,并应控制索盘的转速,防止转速突变或倾覆.③为防止锚头或索体穿入索管时的偏位和损伤,应在放管处设置调控限位器.④安装过程中锚头、螺纹应包裹,及时清除拉索的包护物.拉索防护层和锚头损伤应及时修补并记入有关表格存档,以便跟踪维护.⑷施工中,拉索抗振的约束环和减振器未安装前,必须确保索管和锚端的防水、防腐和防污染.⑸斜拉索的张拉①张拉施工的设备和方法应根据设计的索型、锚具、布索方式、塔和梁的构造确定.②拉索张拉的顺序、分级、次数和量值均应按设计规定执行.应以振动频率计测定的索力或油压表量值为准,以伸长值作为校核,并应视拉索防振圈以及拉索弯曲刚度的状况对测值予以修正.③拉索张拉可于塔端或梁端进行,也可顶升索鞍支座进行.平行钢丝拉索宜采用整体张拉,平行钢绞线拉索可采用整体或分索张拉,分索张拉应按“分级”、“等力”的原则进行,每根同级的索力允许误差为±1%.④索塔顺桥向两侧的拉索(组)和横桥向对称的拉索(组)必须对称同步张拉;同步张拉时索力不同步的差值不得超出设计规定;两侧不对称的或设计拉力不同的拉索,应按设计规定的索力分级同步张拉,各千斤顶不同步差不得大于油表读数的最小分格,索力终值误差小于±2%.⑤拉索锚固时不宜在锚环和承压板间加垫;需要加垫时,其垫圈材料和强度应符合承压要求,并应设成两个密贴带扣的半圆.⑥在全部拉索张拉完成后,或悬臂施工法跨中合拢段施工前后,或在梁体内预应力钢材全部张拉完毕且桥面及附属设备安装完成时,均应采用传感器或振动频率计检测各拉索索力值,同时应视防振圈及拉索的弯曲刚度等状况对测值予以修正.每组及每索的拉力误差超过设计规定时应进行调整,调整时应从超过设计索力最大或最小的拉索开始(放或拉),直至调到设计索力.调索时应对塔和相应梁段进行位移监测,做好存档记录,记录内容要包括日期、时间、环境温度、索力、索伸缩量、桥面荷载状况、塔梁的变位量及主要相关控制断面应力等.4 施工监控要点施工监控是斜拉桥的一项关键工作,其目的是通过在施工过程中不断采集监测数据,及时反馈,采取控制措施,使成桥后的线形、索力和梁、塔的应力符合设计要求.施工控制根据设计要求的不同,一般以主梁的应力和拉索应力控制为主,线形控制为辅;也有以线形控制为主,索力控制为辅的 .施工控制的主要监测工作有索力测量、结构控制断面的应力测量、梁体温度测量、梁体线形或塔顶位移测量等.⑴索力测量索力测量是斜拉索施工的重点,可采用振动频率测力计、传感器、频谱仪等.索力测量与施工同步进行.每施工一个节段,要进行两次索力测量,即每段梁体施工前,对已张拉的索进行测量,其结果与线形测量的结果一起作为初始条件,以计算下一条索力和下一段梁体的施工控制指标;当该段梁体施工完成后,进行第二次索力测量,对索力和线形进行校核,并张拉该节段梁的斜拉索.⑵内力监测主梁内力主要测试截面一般选择在主跨的 L/2、L/4和梁根部,边跨的 L/2、L/4和梁根部以及塔根部等位置埋设应变片和应力计等.在拉索张拉、箱梁安装等工序过程中,监测应力、应变的变化作为索力调整的依据.⑶温度监测斜拉桥的塔、梁和索为不同材质的材料制成,其导热性能也不一致.在环境温度下,其温度场之间的协同关系直接影响到梁体安装的线形、应力和成桥索力.塔梁的温度监测采用在测试部位埋设热敏电阻,对索的温度监测采用把热敏电阻埋在与拉索同材质的测温索中.一般要求斜拉索终拉过程(每根索最后一次张拉)应选择在索与主梁温差较少时进行.⑷梁体线形及塔顶位移的观测承包商测量人员及监理人员要在清晨定时对桥梁主梁的高程、塔顶位移情况进行测量,检查是否满足施工控制要求,并且观测时间不能太长,以免环境变化影响观测结果.在主梁施工过程中要实时测量主梁的高程变化,使其控制在设计允许范围内.⑸静、动载试验与风振试验桥成后交付运营前(或验收前)应通过静、动载试验与风振试验,给出该桥的总体质量、强度、刚度和稳定性评价,此项工作建议业主委托有相应资质的科研或试验单位进行.。