武汉鹦鹉洲长江大桥上部结构线型控制关键技术
鹦鹉洲长江大桥连续式猫道施工技术

鹦鹉洲长江大桥连续式猫道施工技术作者:韦正平来源:《卷宗》2014年第01期摘要:武汉鹦鹉洲长江大桥连续式猫道施工采用具有创新意义的牵引主缆的循环索作为先导索,边塔和散索鞍门架顶两台卷扬机设置平面小循环系统牵引猫道绳索,猫道绳索和其他构件架设方法,猫道线形控制等技术成功运用于鹦鹉洲长江大桥上,其施工技术对类式连续式猫道施工起到借鉴作用。
关键词:先导索;猫道绳索;施工方法;线形控制1 工程概况图1 猫道断面布置图(单位:mm)武汉鹦鹉洲长江大桥主桥设计为三塔四跨简支体系钢-混结合梁悬索桥结构,桥跨布置为200+2×850+200m,三塔不等高,中塔顶标高较边塔高17.7m,中塔塔柱为钢结构,两边塔塔柱为混凝土结构,猫道结构形式为连续式猫道,塔顶设置转向鞍座,锚固系统锚固于两锚碇锚室内,猫道距主缆中心间距1.5m,有6根承重索、2根扶手索、2根门架支承索、50m设置一道猫道门架、150m设置一道横向天桥及承重网、面网、侧网等组成。
详见“图1”。
2 连续式猫道结构的突出特点及本桥选用该猫道类型的依据猫道按照承重索在塔顶的跨越形式分为分离式猫道和连续式猫道,连输式猫道特点是要求塔顶预埋件少、对塔柱的结构尺寸空间要求小、猫道线形调节装置少、绳索锚固装置少、猫道改吊时与主缆线形协调更好。
鹦鹉洲长江大桥为三塔四跨式悬索桥,其四跨内都需要猫道作为施工平台,塔柱顶部顺桥向宽度为5m,两边塔塔顶设置了主索鞍顶推系统,塔柱顶部空间比较狭小,针对本桥这些特点和连续式猫道自身的优点,鹦鹉洲长江大桥采用连续式猫道结构。
3 连续式猫道各结构架设方案3.1 先导索架设方法先导索是悬索桥第一根索,它是后面所有猫道绳索架设必备绳索,一般施工方式都是小索换大索做法,鹦鹉洲长江大桥根据水流计算和经济比较,直接采用牵引主缆φ36mm绳索作为先导索。
架设前,分别在北锚锚体上设置15t双筒摩擦式卷扬机,在南锚锚体下方设置25t双筒摩擦式卷扬机,将2根2500m先导索分别卷入两台卷扬机内。
ST60塔式支撑架体系在鹦鹉洲长江大桥接线工程中的应用

ST60塔式支撑架体系在鹦鹉洲长江大桥接线工程中的应用曾翔鸿
【期刊名称】《武汉工程职业技术学院学报》
【年(卷),期】2015(027)004
【摘要】武汉鹦鹉洲长江大桥汉阳接线工程是武汉市二环线的重要组成部分,支架是现浇砼箱梁施工的关键过程.ST60塔式支撑架体系作为国内一种新型的施工工艺用于鹦鹉洲长江大桥汉阳接线工程,是对传统支架的突破.相对于碗扣式满堂支撑架体系 ,ST60塔式支撑架体系重点体现在施工简单、高效、安全、承载力大、成本低.介绍了ST60塔式支撑架体系的施工工艺、方案设计、塔架安装及施工控制要点 ,总结了该体系的应用特点 ,便于进一步推广使用.
【总页数】6页(P21-25,43)
【作者】曾翔鸿
【作者单位】武汉钢铁建工集团有限责任公司湖北武汉430081
【正文语种】中文
【中图分类】U445.4
【相关文献】
1.几种软土地基处理方式在工程施工中的应用r——以武汉鹦鹉洲长江大桥汉阳接线工程为例 [J], 曾翔鸿
2.HAS固化剂在鹦鹉洲长江大桥汉阳接线工程中的应用 [J], 穆文涛;李晓英
3.深基坑垂直取土技术在鹦鹉洲长江大桥的应用 [J], 张彦峰
4.武汉市鹦鹉洲长江大桥接线工程墨水湖立交设计方案研究 [J], 刘驰
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武汉鹦鹉洲长江大桥主桥基础工程施工技术

武汉鹦鹉洲长江大桥主桥基础工程施工技术
罗瑞华
【期刊名称】《桥梁建设》
【年(卷),期】2014(044)005
【摘要】武汉鹦鹉洲长江大桥主桥为(200+2×850+200)m三塔悬索桥,该桥北锚
碇为“带孔圆环+十字隔墙”重力式沉井基础,沉井外径66m,高43 m;1号塔基础
为44根φ2.0 m钻孔灌注桩,2号塔基础为39根φ2.8 m钻孔桩;3号塔基础为20根φ2.8m钻孔桩;南锚碇为“圆形嵌岩地下连续墙+内衬”结构形式,地下连续墙为钢筋混凝土结构,外径68m,壁厚1.5m.根据该桥基础特点,北锚碇沉井采用3轮接高、3次下沉施工;1号塔基础采用筑岛、双排防护桩施工方案;2号塔基础采用先钢围堰后平台的施工方案,钢围堰采用气囊法整体下河;3号塔基础采用先平台后围堰、单排钻孔防护桩施工方案;南锚碇采用液压铣槽机配合冲击钻施工地下连续墙的施
工方案.
【总页数】6页(P9-14)
【作者】罗瑞华
【作者单位】中铁大桥局集团有限公司,湖北武汉430050
【正文语种】中文
【中图分类】U448.25;U443.16
【相关文献】
1.武汉鹦鹉洲长江大桥主桥2#墩围堰吸泥下沉 [J], 都培阳
2.武汉鹦鹉洲长江大桥上部结构施工监控技术 [J], 王忠彬
3.武汉鹦鹉洲长江大桥主桥加劲梁架设施工技术 [J], 李陆平;冯广胜;罗瑞华
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武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥上部结构施工方案

武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥上部结构施工方案武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥上部结构施工方案随着城市化进程的加快和经济水平的提高,交通基础设施的建设愈加重要。
武汉天兴洲公铁两用长江大桥作为武汉市的重要交通枢纽,其施工方案备受瞩目。
本文将着重介绍其主桥上部结构施工方案。
一、施工地点武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥位于长江中游河段,连接江汉区和汉阳区,跨度达到865米。
因此,在施工过程中需要考虑到地理位置的影响,采取相应的施工技术。
二、施工方案(一)主桥上部结构悬吊式施工方案天兴洲长江大桥主桥上部采用钢桁梁拱横向构造,是国内最大的一座钢结构悬吊式桥梁,所以在施工过程中需要考虑到施工的稳定性和安全性。
悬吊式施工方案主要通过架设吊车和承插架来实现。
这种方案具有操作简便、进度快、能够适应各种复杂的地形等优点。
该方案的实施需要充足的施工材料和充足的人力物力资源。
(二)结构吊装法施工方案主桥上部结构吊装法施工方案需利用吊车将桁段吊装完成,进一步完成桥面拼装。
该方案施工期较长,但不需要过多钢索的运用,难度较低,经济性较高。
吊装法方案的实施需要重视预测施工过程中的风险与安全,处理及时和恰当,以免因施工操作不当导致安全事故的发生。
(三)自行吊装立架法施工方案自行吊装立架法施工方案主要采用“立柱式”施工技术,采取“自吊式”设备完成悬挂架和拼装架设置和取消,利用吊车作为辅助设备,完成桥梁上部结构的安装,避免了传统吊装技术中吊索数量多、作业点繁杂等诸多弊病。
该方案的优点在于:吊索较少、减少吊索产生弯曲的破坏、架墩较常规降低9m居高不下、拼装架钢结构量小、减少粘接及涂装及设置时间。
同时,施工场地完整,施工对放线及调整的精度要求较高,施工过程阶段态度控制非常重要。
三、施工难点和问题在天兴洲大桥主桥上部结构施工方案中,悬吊式施工方案容易出现吊索挠曲、吊棒悬挂不牢固等情况,自行立吊法施工方案容易出现技术难度大、场地不规范等问题。
可以采用三点式吊车法和结构吊装法并用,借助各个方案的优点,制定分阶段的施工方案,解决施工中出现问题。
《关键部位与关键工序与旁站监理工作实施方案》

武汉鹦鹉洲长江大桥正桥J-1监理标《关键部位与关键工序及旁站监理工作方案》湖北省公路水运工程咨询监理公司武汉鹦鹉洲长江大桥正桥J-1监理部2011年4月目录一、工程概况二、监理服务的工程范围及内容三、关键部位与关键工序四、旁站监理方案及旁站监理人员主要职责五、旁站监理工作重点一工程概况鹦鹉洲长江大桥位于武汉市中心城区,是《武汉市城市总体规划(20 09~2020年)》中明确的过长江通道,大桥建成后将和长江二桥构成武汉市新的一环线。
桥址距下游长江大桥2.0公里,距上游规划杨泗港过江通道约3.2Km,距白沙洲大桥6.3公里。
北接汉阳的鹦鹉大道,南连武昌的复兴路。
鹦鹉洲长江大桥将作为城市一环线上的一个重要的长江大桥,是城市新一环的重要组成部分,是主城区“三环十三射”道路网系统的重要组成部分,也是一环线西进、南扩的关键性、控制线工程,大桥的建设,对于完善城市道路网络系统、增加一条沟通汉阳与武昌之间的过江通道、有效分流武汉长江大桥的车流,减缓长江大桥的交通压力均具有重要的作用,同时还形成一条贯穿中央活动区,特别是滨江片区的通道。
该桥采用三塔四跨结构,主孔两跨过江桥型方案,主孔跨径取850m,主桥桥跨布置为225+2×850+225m,主桥为双铰式三塔四跨全悬吊悬索桥方案,全长2150m。
图1-2 主桥立面布置图该桥项目采用BT建设模式,在建施工由中铁大桥局股份有限公司融资建设移交武汉市城投公司。
二监理服务的工程范围及内容J-1监理标负责主桥北岸汉阳侧正桥所有工程施工监理项目:1#主塔及基础、大桥北岸汉阳岸锚碇及基础、汉阳岸锚碇处伸缩缝至2#墩伸缩缝1050米主桥钢-混凝土结合梁的制作及安装,北引桥主线及鹦鹉大道上下匝道桥的所有工程以及相关的附属工程;上述所有工程施工准备阶段、施工阶段和交工验收及缺陷责任期阶段的监理服务。
三关键部位与关键工序J-1监理合同段主要工程项目为:主桥1#主塔及基础、汉阳岸锚碇及基础、汉阳岸锚碇处伸缩缝至2#墩伸缩缝1050米主桥钢-混凝土结合梁的制作及安装,北引桥主线及鹦鹉大道上下匝道桥的所有工程以及相关的附属工程。
武汉鹦鹉洲长江大桥1#墩江堤防护施工技术

武汉鹦鹉洲长江大桥1#墩江堤防护施工技术摘要:通过对鹦鹉洲长江大桥1#墩大堤防护施工,总结出在类似江堤或海堤边围堰施工采用双排桩基对拉可以有效地防护好大堤,施工安全关键词:桩基;预应力钢绞线;水位变化;位移Abstract: through analyzing the parrot continent Yangtze river bridge 1 # pier levee protection construction, summed up in similar makes or seawall edge construction with double row pile foundation cofferdam to pull can effectively protection good levee, construction safetyKeywords: pile foundation; Prestressed steel strand; Water level change; displacement1. 工程概况1#主塔墩位于汉阳侧边坡,墩位处河床面的顺桥向高程变化较大, 河床面由江中向岸边逐渐抬升,大堤表面为填筑土,其1#墩墩为地形详见图1,以下为粉质粘土、粉砂、细砂、中砂、砾砂、圆砾土。
下伏基岩为志留系中统坟头组(S2f)泥岩、泥质粉砂岩,岩面高程-58.3~-61.7m。
岩石总体较完整,岩质较软;局部受断裂构造影响,岩石破碎,裂隙发育,岩石多呈碎块状,质软,手可掰断。
根据1865~2004年观测资料统计,汉口水文站历年最高水位29.73m(1954年8月18日,吴凇冻结基面,下同),最低水位10.08m(1865年2月4日),多年平均水位19.00m。
汉口水文站水位特征值统计和逐月平均水位统计见表1。
表1汉口水文站逐月平均水位统计表图1 1#墩墩位地形图2.方案选择武汉鹦鹉洲长江大桥1#墩墩位位于大堤边坡二级台阶附近,顺桥向高程变化较大,采取围堰施工,围堰内开挖时两侧土体最大高度差达23.5m,围堰施工时要经历长江水位低谷和高峰期间,地下水流动大,流速快,围堰在顺桥方向存在较大的外力,对围堰受力很不利,为了防止边坡土体对围堰的压力过大,在边坡土体压力范围内设置两排灌注桩,两排灌注桩通过混凝土胸墙将桩基联成整体,两排胸墙用预应力钢绞线张拉连接在一起,从而对土体形成一个反压力,对围堰两侧土体进行卸载时保证了边坡稳定性。
2. 武汉鹦鹉洲长江大桥1~#墩塔钢板桩围堰施工关键技术_时一波

(2)钢板桩 插 打。 吊 运 到 位 后 开 始 插 打 施 工,正 确 的 插 打 顺 序 为 :首 先 插 打 侧 面 的 钢 板 桩 ,然 后 依 次 向 上游和下游两侧同时 延 伸 插 打 施 工,最 后 在 另 一 侧 进 行 合 龙 ,优 点 是 可 以 连 续 作 业 ,加 快 施 工 进 度 。
点 同 步 起 降 。 此 外 ,为 了 防 止 可 能 出 现 的 异 常 情 况 ,下 放施工过程还需额外配备3套备用下放设备和精轧螺 纹钢。
吊点 吊点
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图 3 吊 挂 点 布 置 图
在牛腿上设置水 平 限 位 构 件,以 待 围 囹 下 放 到 支 撑牛腿上之后用来限 制 其 水 平 位 移,最 终 将 围 囹 准 确 固定在牛腿上。围囹 最 终 就 位 后,吊 装 使 用 的 吊 杆 应 按步骤缓慢卸载,同 时 监 测 并 记 录 牛 腿 和 吊 挂 结 构 的 变 形 情 况 ,监 测 结 果 在 12h 内 无 变 化 时 方 可 拆 卸 吊 挂 结构。 3.6 钢 板 桩 吊 运 及 插 打
m,桩底标高为-68.5 m,群桩基础桩基布置为 5.5 m ×5.5 m,采 用 C30 水 下 混 凝 土,总 计 10 367.3 m3。 桩底的地基土持力层为泥岩和破碎泥岩。群桩基础承 台形状采用哑铃形的设计方案,其平面尺寸为 67.0 m ×28.0 m,厚 5.5 m。 承 台 顶 面 的 标 高 为 +12.0 m, 承台采用 C35 混 凝 土,用 量 为 7 274.2 m3。 同 时,为 了改 善 承 台 与 塔 底 的 受 力 状 况,在 承 台 顶 设 计 了 3 m 高的塔座,1# 墩设计结构图如图1所示。
悬索桥主塔、主缆测量难点分析及测量方法——以武汉鹦鹉洲长江大桥为例

悬索桥主塔、主缆测量难点分析及测量方法—以武汉鹦鹉洲长江大桥为例A n a l y s i s o n M e a s u r e m e n t D i f f i c u l t i e s o f t h e M a i n T o w e r a n d M a i n C a b le o f S u s p e n s io nB r i d g e a n d I t sM e a s u r e m e n t M e t h o d s:Taking Wuhan Yingwuzhou Yangtze River Bridge as an Example黄新伟H U A N G X i n-w e i(中铁大桥局集团第一工程有限公司,郑州450053)(T h e F irs t E n g in e e rin g Co.,L td.of C hina Railw-ay M a jo r B ridge E n g in e e rin g G roup Co.,L td.,Zhengzhou450053, C hina)摘要:武汉鹦鹉洲长江大桥地处市区中心,位于武汉长江大桥上游约2.3公里处,是规划的新内环线重要组成部分。
其施工现场 受地形、气候条件影响较大,桥梁横跨长江两岸,这使得在钢塔施工和基准索调索测量工作中,传统的精密水准测量和对向三角高程 测量都变得不可行。
为了解决这个难题,本文提出了一种基于单向三角高程测量的基准索线形测量新方法,它很好地解决了基准索股 单向三角高程测量、边跨中跨跨度精密测量以及跨越江河峡谷的高精度二等水准测量等一系列难题,为施工的顺利进行提供了有力 的保证。
Abstract:W u h a n Y ingw uzh ou Yangtze R iv e r B ridge located in the c ity cen ter of W u h a n.I t is about 2.3kilo m e te rs to the u p p e r reaches of W u h a n Yangtze R iv e r B ridge and it is an im p o rta n t p a rt of the p la n n in g of the new lin k.Its co n stru ctio n site is affected by topography,clim a te c o n d itio n s,and its b rid ge across Yangtze R iv e r.A ll of these m ake the tra d itio n a l le v e lin g and opposite trig onom etric-le v e lin g become in fe a sib le in the steel tow er co n stru ctio n and be nchm a rk cable ad ju stm e n t.In order to solve th is p ro b le m,th is pa per presents a new m ethod of baseline cable a lig n m e n t based on u n id ire c tio n a l trig o n o m e tric le v e lin g.I t is a good way to solve the standard cable strand o n e-w a y trig o n o m e tric le v e lin g,the p re cisio n m easurem ent of sidespan and m idsp an spans and h ig h-p re c is io n se co n d-cla ss m easurem ent of the rive rs and valleys and oth e r a series of problem s to provide p o w e rfu l guarantee fo r the smooth progress of the co n stru ctio n.关键词:悬索桥;基准索股;钢塔拼装;单向三角高程测量Key words:suspension b rid g e;fid u c ia l s tra n d;steel tow er assem bly;u n id ire c tio n a l trig o n o m e tric le v e lin g中图分类号:U448.25 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2017)02-0163-04〇引言近年来,为了适应大跨越大型跨江工程以及跨海工程 建设的需求,大跨径悬索桥方案在国内外桥梁建设设计被 提出来,现作为武汉鹦鹉洲长江大桥的建设已投入到实际 运用中。
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武汉鹦鹉洲长江大桥上部结构线型控制关键技术发表时间:2015-02-06T15:02:35.130Z 来源:《科学与技术》2014年第12期下供稿作者:任红军[导读] 主缆和吊索的线型控制技术,通过精细化的监控计算和现场施工控制,大大提高了成桥线型的精度,为地锚式多跨悬索桥上部结构线型控制积累了宝贵的经验。
中铁大桥局集团第六工程有限公司任红军摘要:武汉鹦鹉洲长江大桥是继泰州、马鞍山桥之后,我国首座三塔四跨地锚式悬索桥,在目前世界同类型桥梁中跨度最大。
基于地锚式多跨悬索桥特点,该桥在吸取类似桥梁建设成功经验的基础上,不断更新猫道、主缆和加劲梁的线型控制技术,有效提高了成桥线型的精度。
关键词:悬索桥;上部结构;线型控制;技术1 前言武汉鹦鹉洲长江大桥是继泰州、马鞍山桥建成之后,我国首座三塔四跨地锚式悬索桥,在目前世界同类型桥梁中跨度最大。
该桥全长3.42 公里,主桥跨径布置为200 m +2×850 m+200m,设双向8 车道,设计时速60Km/h,桥式布置见图1。
图1 桥式布置图(单位:m)中塔比两个边塔约高18m,形成中塔与边塔不等高的布置,以解决因边跨与主跨的跨度差值过大而造成边塔两侧主缆拉力差值过大的问题。
2 根主缆均由114 股PPWS 预制平行钢丝索股组成,每根索股由127 丝直径为5.25mm 的镀锌高强钢丝组成。
主缆的矢跨比为:主跨1/9,边跨1/35。
与两塔悬索桥相比,三塔悬索桥由于多了一个主跨和一个中塔,其结构行为特征主要表现在加载工况和主缆对桥塔的约束不同。
由于主缆对中塔塔顶的约束较边塔弱,当一边主跨加载,另一边主跨少载或空载时,中塔两侧主缆将出现缆力差,所以施工过程中必须严格遵循对称性,切实提高上部结构线型控制精度。
本文将结合武汉鹦鹉洲长江大桥的现场施工情况,对其上部结构线型控制关键技术予以简述。
2 影响线型的关键因素悬索桥上部结构各组成构件无应力状态下几何尺寸的精确计算、工厂高精度预制和现场安装精度控制等是上部结构线型控制的关键。
根据地锚式悬索桥特点,其上部结构线型现场施工控制的关键在于控制主缆的架设线型、在完成的空缆线型上确定吊索长度,故武汉鹦鹉洲长江大桥上部结构施工时着重对猫道、主缆和吊索这三大部分进行严格的线型精度控制。
3 上部结构线型控制关键技术3.1 猫道线型控制猫道是悬索桥上部结构施工中最重要的高空作业通道和场地,平行于主缆布置,直接影响整个上部结构施工各工序的质量、进度和施工安全。
3.1.1 猫道结构类型的选择按承重索在塔顶的跨越形式,猫道可分为“连续式”和“分离式”,各特点对比如表1 所示。
表1 连续式和分离式猫道特点对比表序号主要对比项目连续式猫道分离式猫道1 塔顶预埋件少多2对塔柱结构尺寸要求需求空间小需求空间大3 线型调节装置少多4 绳索锚固装置少多5 塔柱顶水平力差相对缩小相对较大6 对航道的影响小大7 猫道架设效率较高较低8 猫道改吊与主缆线型协调更好与主缆线型协调相对较差江阴长江大桥在国内首次采用连续式猫道,后来在润扬大桥通过实践。
对于武汉鹦鹉洲长江大桥,综合考虑主塔柱截面尺寸、猫道承重索张力、桥塔顶水平力差等因素及施工便利的要求,采用了四跨连续式猫道。
3.1.2 猫道线型控制影响猫道线型的主要因素有:承重索弹性模量的选取、承重索制造精度、承重索非弹性变形的消除、承重索安装精度和温差影响、猫道恒载偏差等。
3.1.2.1 承重索弹性模量的选取猫道承重索通常采用公称抗拉强度1960MPa 、6×36WS+IWR镀锌钢芯钢丝绳,其弹性模量理论值一般为1.2~1.3×105MPa,但为了更加准确的计算出猫道线型,应提前在工厂按批准的加工工艺预制3 根试验索,然后对其弹性模量进行实测,以此作为线型计算的重要依据。
3.1.2.2 承重索制造精度控制承重索制造长度是钢丝绳在规定温度下且承受20%最小破断拉力时测定的,设计长度按20℃计算,制造长度还须根据环境温度实时修正。
索具测长在专用固定台座上进行,精度控制在L/5000~L/3000(L 为索具两锚头净间距),同时在各桥塔、锚碇处对应中点位置采用双色油漆标记,以便现场安装。
3.1.2.3 承重索非弹性变形的消除对钢丝绳进行预张拉处理,可有效消除承重索非弹性变形,如果不严格按要求操作会导致猫道架设后残余非弹性变形不断增大,使猫道线型发生变化。
钢丝绳预张拉工艺:预张拉控制拉力为钢丝绳最小破断拉力的50%;张拉次数为2 次,相邻两次张拉后钢丝绳长度相差≤0.3‰为合格;每次张拉时间为60min;可分段重叠张拉,每段张拉2 次达到要求后,再进行下一段张拉。
3.1.2.4 承重索安装精度控制钢丝绳安装采取中点位置标记点对位和索的垂度进行双控,以索的垂度控制为主。
上下游猫道承重索应对称架设,架设后随即进行线型调整,各根索的跨中标高相对误差控制在±30mm 之内。
承重索线型调整时,应根据施工环境温度对线型进行温度修正,每根索自架设完毕后均须进行连续三天的反复测量调整工作。
图2 猫道索垂度测量悬挂棱镜(单位:mm)3.1.2.5 猫道恒载控制猫道恒载包括钢丝绳、面网、底板构件、横向天桥、猫道59道路桥梁2014 年12 期下KE XUE YU JI SHU科学与技术门架、索股滚轮支架等构件自重。
在制造加工过程中,均应对其重量进行全面核查,并根据实测值进行线型修正。
3.2 主缆线型控制影响主缆线型的主要因素有:索鞍位置、基准索股线型、一般索股线型和锚跨张力。
3.2.1 索鞍位置边塔主索鞍位置是随施工阶段和工况而变化的,目的是控制桥塔塔顶位移以保证结构受力安全和后期成桥线型。
安装初期,索鞍向边跨侧预偏,随着加劲梁的架设将索鞍逐步向中跨侧分阶段顶推直至复位(索鞍与桥塔中心重合,达到成桥状态)。
在悬索桥的施工中,主索鞍预偏量的计算精度和准确性决定施工控制的成败。
索鞍位置确定之前须采集后期上桥各构件的实际恒载情况(主要包括主缆索股、主缆缠丝、吊索、索夹、加劲梁等重量)、对边塔顶鞍体与底座板间的摩擦系数进行测定、对塔柱和锚碇位置进行稳定观测,根据以上数据采用牛顿—拉斐森迭代法计算出索鞍预偏量。
索鞍分阶段顶推量系根据桥塔受力分析结果具体确定。
3.2.2 基准索股线型基准索股是否能精确定位,关系到整个悬索桥成桥主缆线型是否能达到设计标准。
采用悬链线理论对基准索股理论计算垂度在温度、塔偏、主塔预抬量影响下进行修正,根据影响因素变化量进行修正得到基准索股实际架设垂度,通过调整每跨跨内索长来进行线型调整。
基准索股线型调整须选择在温度相对稳定(长度方向索股的温差不大于2oC,断面方向索股的温差不大于1oC)、没有雨雾、风速不大于3.3m/s 的夜间进行。
基准索股的线型采用绝对垂度进行调整,先调主跨后调边跨,调整完成后,须连续7 天对其线型进行稳定观测及修正处理,在确认索股线型稳定且架设误差满足规范要求后,调索工作即为完成,及时做好滑移标记并进行连续监测。
图3 基准索股垂度测量特制棱镜(单位:mm)3.2.3 一般索股线型按以往施工经验,一般索股均根据若即若离的原则控制与基准索股的相对高差并进行安装,施工中一般规定待调整索股与基准索股距离误差小于5mm 即可认定索股调整完毕。
有文献表明,悬索桥主缆索股采用不同空隙率架设,紧缆后的空缆线型几乎一致,但对索股张力有一定影响。
武汉鹦鹉洲长江大桥考虑到架设索股必然存在不同程度的扭转,受正六边形索股断面的限制,角点相互抵触将导致索股间实际间隙过大,如按若即若离的原则进行相对高差控制则不合理,故提出在被调索股与基准参考索股之间进行温差修正,使理论计算更为科学合理,同时进一步提高了索股架设精度,从而使主缆空隙率和索股张力均得到有效控制。
具体做法如图4:图4 一般索股线型调整示意图一般索股相对于参考索股的高差控制如下:△Hk,i=△ Hk-△Hi-KT△Tk,i-△hi式中:k 为被调索股所在的层号,从1 开始;i 为参考索股所在的层号,从0开始;△Hk为k层索股相对于基准索股的理论相对高差;△Hk,i 表示 k 层索股相对于 i 层索股的计算相对高差;KT为温差修正系数;△Tk,i为被调索股与参照索股平均温度之差(△Tk,i=Tk-Ti);△hi为参考索股的架设误差(△hi=△Si,0-△Hi+KT△Ti,0),其中△Si,0为实测参考索股与基准索股的高差,△Ti,0 为实测参考索股与基准索股的平均温度之差,△h0为0。
如△Si,0无法实测,则△hi可取参考索股被调完成时的误差。
3.2.4 锚跨张力锚跨张力如控制不好,易出现较多不良后果:散索鞍约束解除后,边跨线型可能发生变化;索股可能在鞍槽内滑动;型钢锚杆上的不平衡力影响锚固系统的安全;索股受力不均,降低主缆整体安全系数。
武汉鹦鹉洲长江大桥索股张力施工主要采用液压张拉千斤顶且在夜间气温较为稳定的时间段内进行,标定测力精度不低于0.3 级,压力表精度不低于0.25 级,千斤顶校验系数不大于1.03,使用前对顶、表、泵配套标定。
索股张力测试主要借鉴斜拉桥的经验采用弦振法进行。
3.2.5 空缆线型确定空缆线型须对以下部位或项目进行高精度测量:各分跨IP 点、各跨跨中、1/4、3/4 的位置、标高;主缆竖径、横径(大游标卡尺测量)及跨径;桥塔偏位、散索鞍偏位;各跨主缆平均温度;桥塔标高变化量;主缆跨中上下游相对高差等。
主缆紧缆施工完成后,选择在夜间风力小、没有雨雾、温度稳定的时间段内进行空缆线型测量,直接测出指定位置主缆天顶线的标高,并实测该处缆径并通过几何关系换算出主缆中心坐标,对成缆线型连续7 天稳定测量,测量数据作为确定索夹安装位置和吊索制造长度的重要依据。
3.3 加劲梁线型控制悬索桥的加劲梁线型主要由空缆线型、吊索长度及加劲梁上的恒载决定,一旦索股架设完成,空缆线型就已确定,吊索架设完成后,加劲梁的线型就已经确定。
以加劲梁的理论线型为目标状态,利用主缆实际的架设线型和较准确的加劲梁恒载,考虑主缆的架设误差,精确计算出调整后的吊索长度,经设计方复核确认后,委托专业加工厂家生产,并通过严格监理确保吊索的制造精度,检查合格后方可上桥安装。
吊索的安装精度主要取决于索夹的安装精度,索夹放样是悬索桥施工中至关重要的一个环节,直接影响成桥线型与结构受力。
索夹施工放样在主缆紧缆完成且主缆线型稳定后进行,根据实测的各跨跨径、索塔塔顶水平偏位、索鞍预偏量、索鞍IP60道路桥梁2014 年12 期下KE XUE YU JI SHU科学与技术点高程及主跨跨中高程,采用悬链线精确计算方法为索夹施工放样提供数据。
为减小因温差引起的索夹放样误差,索夹放样必须选择在夜间风力小、没有雨雾、温度稳定的时间段内进行。