武穴長江公路大橋斜拉索張拉及索力調(diào)整控制

劉占兵，葉恒梅

(1.湖北省建設(shè)投資集團(tuán)有限公司/湖北省路橋集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430000；2.湖北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430000)

1 工程概況

武穴長江公路大橋是麻陽高速的組成部分，連接已通車的麻陽高速-麻城至武穴段與黃黃高速，該橋WX-1標(biāo)工程范圍為黃黃高速至武穴長江大橋跨中合攏段。大橋主橋采用主跨808 m的雙塔六跨不對稱混合梁斜拉橋，橋跨布置為(80+290+808+75+75+75)m PK鋼箱混合梁斜拉橋。全橋共104根斜拉索，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1 770 MPa。斜拉索采用Φ7 mm高強(qiáng)度、低松弛鋼絲，每個索面由26對高強(qiáng)度平行鋼絲斜拉索組成。主橋鋼箱梁段順橋向標(biāo)準(zhǔn)索距為15 m，北邊跨鋼箱梁尾索區(qū)標(biāo)準(zhǔn)索距為11 m、9 m，北邊跨梁段標(biāo)準(zhǔn)索距為9 m。最長索長為441.908 m，重35.308 t。

2 斜拉索張拉施工

斜拉索張拉設(shè)備進(jìn)場后須進(jìn)行靜載試驗，試驗荷載為設(shè)計牽引力和張拉力的1.2倍。斜拉索張拉在塔端進(jìn)行，梁端掛索完成后即可開始塔端牽引與張拉。根據(jù)鋼箱梁懸臂狀態(tài)，斜拉索分再次張拉，橋面吊機(jī)前移之前第一次張拉，安裝完成后第二次張拉。斜拉索前后兩次四根張拉同時對稱進(jìn)行，以防止索塔承受過大的彎曲應(yīng)力。為減少溫度、日照對張拉和梁體標(biāo)高的影響，斜拉索第二次張拉應(yīng)于晚上9∶00至第2 d日出前完成。張拉過程采用分級張拉，以每10 t為一級緩慢進(jìn)行，同時作好張拉記錄。

武穴長江公路大橋張拉采用應(yīng)力應(yīng)變雙控措施，以控制拔出量為主，張拉力為輔。張拉時，施工監(jiān)控單位測定索力后與油表讀數(shù)相互校核，確保索力最終控制在2%以內(nèi)。拉索張拉過程中必須同時進(jìn)行高程、塔柱變形觀測并與設(shè)計變位值校核，索塔兩側(cè)對稱的拉索應(yīng)同步張拉，并記下當(dāng)天的溫度。斜拉索正式張拉分兩次，架橋機(jī)吊裝鋼箱梁節(jié)段上橋，完成焊接連接后，安裝并第一次張拉對應(yīng)斜拉索，架橋機(jī)前移至待吊下一梁段位置后，第二次張拉斜拉索。斜拉索張拉流程為：安裝張拉設(shè)備→啟動油泵進(jìn)油張拉→錨杯螺母跟進(jìn)錨固→應(yīng)力、伸長量控制→壓力傳感器讀數(shù)控制→伸長量校核→緊固錨杯螺母。

3 索力調(diào)整

(1)調(diào)索目的

為改善主梁和索塔結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，需要對斜拉索進(jìn)行索力調(diào)整。斜拉索調(diào)索主要在中跨合龍前進(jìn)行一次調(diào)索，除滿足合龍線形要求外，還應(yīng)糾正塔的變形，使索塔偏移量控制在設(shè)計允許范圍內(nèi)；當(dāng)成橋后二期恒載施加以后進(jìn)行全橋索力調(diào)整，除控制線形外，對索力進(jìn)行調(diào)整，使索力終值誤差以及高次超靜定梁的受力狀態(tài)達(dá)到設(shè)計要求的2%以內(nèi)。

(2)主跨合龍后全橋索力調(diào)索與控制

武穴長江公路大橋主梁合龍后，進(jìn)行了全橋通測及索力調(diào)整。結(jié)合現(xiàn)場二期恒載施工情況以及調(diào)索前后的通測結(jié)果，共進(jìn)行了3次索力調(diào)整?，F(xiàn)以大橋南塔斜拉索為例，將南塔上下游成橋索力設(shè)計值與實(shí)測值及偏差列于表1。

表1 成橋索力實(shí)測值及偏差(南塔)

南塔斜拉索索力實(shí)測值與設(shè)計值對比見圖1～圖2。

由表1、圖1和圖2可以看出，南邊跨斜拉索索力偏差超過5%的僅3根，最大偏差為5.7%，其余均滿足施工監(jiān)控方案中的監(jiān)控目標(biāo)要求。上下游索力差均小于2.5%?？傮w而言，斜拉索索力控制比較成功。

圖1 南塔上游索力實(shí)測值與設(shè)計值

圖2 南塔下游索力實(shí)測值與設(shè)計值

4 結(jié) 語

在斜拉索施工過程中，斜拉索張拉是成橋索力控制的關(guān)鍵，武穴長江公路大橋全橋共計26根斜拉索，針對斜拉索張拉及調(diào)索精度要求高，斜拉索安裝質(zhì)量要求嚴(yán)格等特點(diǎn)，采用分級同步對稱張拉等施工工藝及索力調(diào)整控制的施工技術(shù)，解決了大跨徑斜拉橋斜拉索施工技術(shù)難題，確保了斜拉索張拉質(zhì)量和施工安全，從而達(dá)到索力及線形有效控制的目的。