《南京长江第二大桥南汊桥斜拉索制作和防护的质量控制》
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南京长江二桥南汊斜拉桥合龙技术628m,双塔、双索面钢主梁的斜拉桥。
该桥钢箱梁采用菱形吊机吊装,钢箱梁节段长度一般为15m,主跨南北两个悬臂各20个梁段,合龙段长度约6.15m.该桥合龙时段正值南京的酷暑季节,钢箱梁受日照影响顶板昼夜温差大,而且顶底板温差也较大,加之该桥跨度大,这些都给合龙造成了极大的困难,经过多方面的努力,该桥已于2000年7月9日顺利合龙。
本文主要介绍该桥合龙的技术措施。
关键词:斜拉桥施工合龙一、合龙方案构思本桥合龙主要面临以下一些方面的困难:(1)钢箱梁顶板昼夜温差达到25℃左右。
(2)顶底板温差大,顶底板温差在日间约为20℃左右。
(3)主跨跨度达628m,温度变化1℃将导致合龙间隙变化约8mm.(4)合龙时合龙段与20号梁段间隙允许范围小,间隙一般在大于5mm时方可将合龙段吊进,而间隙如果大于20mm则无法保证快速良好的焊接。
(5)整个合龙工期要求紧,合龙段运到后必须在当夜完成合龙工作。
针对合龙难度大、精度要求高、合龙时间要求紧迫这一系列的问题,我们主要采取了以下一些措施来保证合龙:(1)在南北塔20号斜拉索张拉完成后,于江侧20号梁段设置水箱以模拟合龙段吊装重量,在此基础上调整两侧的高程,在合龙段起吊时逐步放掉水箱内的水。
这样可保护合龙段起吊过程中钢箱梁两个悬臂端的稳定。
(2)在标高调整完成后设置合龙桁架,该桁架两端分别固定在20号梁段腹板外侧,该支架不承受轴向力,仅承受弯矩及剪力。
在采用合龙桁架后,可以保证钢箱梁两个悬臂端变形同步协调。
这样在整个合龙过程中我们仅需要关心合龙间隙的变化。
(3)在标高调整好合龙桁架连接完成后进行24h连续观测,以确定温度变化与合龙间隙的关系。
(4)根据观测结果选择温度变化比较缓和的夜间时段作为合龙时段,并确定合龙段长度。
合龙时段内温度随时间缓慢下降,作业条件好,所以合龙工序是以温度下降为顺序的。
(5)在合龙段顶底板设置合龙段加强件,在合龙段吊进后迅速锁定加强件及合龙桁架,使其承受日出之前由于温度变化而产生的较小的轴向力,以保证合龙段在焊接过程中焊缝间隙不发生变化。
南京长江第二大桥管理办法正文:---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 南京市人民政府令(第190号)《南京长江第二大桥管理办法》已经2000年12月14日市政府常务会议审议通过,现予发布,自发布之日起施行。
市长王宏民2001年1月2日南京长江第二大桥管理办法第一章总则第一条为了加强南京长江第二大桥(以下简称南京二桥)的管理,保护南京二桥设施,保障南京二桥安全畅通,发挥南京二桥的社会和经济效益,根据国家有关法律、法规,结合本市实际,制定本办法。
第二条本办法所称南京二桥管理范围,是指自东杨坊互通立交起至雍庄互通立交结束处止(包括南、北汊大桥,南岸、八卦洲和北岸三段高速公路引线以及八卦洲服务区)两侧隔离棚范围以内的陆域部分以及各桥头公园。
南京二桥控制区域,是指南京二桥隔离栅向外延伸各100米。
第三条在南京二桥上通行的车辆、驾乘人员和在南京二桥管理范围、控制区域内从事其他活动的单位和个人,应当遵守本办法。
第四条南京长江第二大桥管理局(以下简称“南京二桥管理局”)为南京二桥管理机构,依法接受市交通主管部门的委托,负责南京二桥管理范围内的路政、养护、收费、经营监督和环境卫生管理;南京二桥管理范围的治安、交通、消防管理和安全保卫由市公安局负责。
市交通主管部门和其他依法对南京二桥负有监督管理职责的部门以及南京二桥沿线所在地人民政府应当按照有关法律、法规和本办法的规定履行职责,密切配合,共同做好南京二桥的管理工作。
第五条南京二桥及其附属设施南京二桥用地受法律保护,任何单位和个人不得侵占、损毁或者从事其他危及南京二桥安全的活动。
第二章路政管理第六条在南京二桥管理范围内,禁止下列行为:(一)试车、摆摊设点;(二)设置交叉道口;(三)毁坏树木、花草;(四)在桥面、桥墩、拉索、灯柱及护栏上刻划、张贴;(五)倾倒、焚烧垃圾等废弃物;(六)构筑各种永久性工程设施;(七)其他损害南京二桥及其附属设施安全和使用性能的行为。
文章编号:1003-6512(2001)02-0012-04南京长江二桥斜拉桥主塔施工技术郭结义(湖南省公路桥梁建设总公司,湖南长沙 410004) 摘 要:介绍了南京长江二桥特大规模斜拉桥索塔施工方案,索塔施工采用的主要设备和施工中采用的新材料、新工艺、新技术。
关键词:斜拉桥;索塔;施工技术Ξ1 概述南京长江二桥南汊桥横跨南京市和八卦洲之间的长江江面,是一座双塔双索面五孔连续钢箱梁斜拉桥,全长2958m。
主桥长1238m,桥跨总体布置为58.5+246.5+ 628+246.5+58.5m,桥面总宽35.6m,梁体最大宽度为37.2m。
每个主塔基础由21根<3.0m钻孔桩、8m厚封底混凝土、6m厚承台及直径为36 m双壁钢围堰组成并共同受力,是大型深水联合基础。
索塔为钢筋混凝土结构,并在横梁、上塔柱有索区布置了预应力体系。
索塔位于长江通航主航道上,总高为195.55m (包括预抬量)。
主塔由下塔柱、中塔柱、上塔柱及下横梁、中横梁、上横梁组成。
下塔柱高度为35.11m,中塔柱高度为95.30m,上塔柱高度为65m,下塔柱外、内侧面的斜率分别为1∶3.4021和1∶2.7387,中塔柱斜率为1∶5.8395,上塔柱为互相平行竖直向上的分离双柱。
塔柱横桥向的空间宽度:下塔柱底面为26m,下横梁塔柱转折点为46.64m,上横梁底面至塔顶为14m。
塔柱采用非对称六边形空心薄壁断面:上中塔柱为7.5m(顺桥向)×4.5m(横桥向)等截面,下塔柱由12.0m(顺桥向)×7.0 m(横桥向)向上渐变为7.5m(顺桥向)×4.5m(横桥向)。
塔柱混凝土为50#。
主塔构造及施工概貌见图1。
2 主塔施工设备的布置方案主塔施工设备包括:ZSC4060型全液压自升式塔吊一台,Q TZ125型机械自升式塔吊一台,SCD200AJ型施工电梯一台,德国斯维英BP3000HDE型混凝土输送泵一台, ESM60VAP型水上搅拌站一座。
南京长江二桥南汊大桥斜拉索撞击后损伤检测分析研究DOI编码:10.13646/ki.42-1395/u.2019.02.028魏海伟1,吴忠振2,霍翔1(1.中交公路规划设计院有限公司,北京 100088;2.中国公路工程咨询集团有限公司,北京 100097)摘 要:对南京长江第二大桥南汊大桥被撞击的NAX16斜拉索进行损伤检测研究。
利用目测和专业检测仪器,对斜拉索进行外观检查、索力检测、索体钢丝锈蚀断丝检测,结果表明:索体钢丝完好,索力正常,但外观破损严重,需要及时进行表观修复,防止后期侵蚀对其耐久性产生影响。
本次检测研究方法和结论可为类似缆索桥梁索体损伤后检测提供重要参考。
关键词:斜拉桥;斜拉索;车辆撞击;损伤检测中图分类号:U44 文献标识码:A 文章编号:1006—7973(2019)02-0077-03斜拉索是斜拉桥的关键构件,车辆或船只撞击斜拉索很有可能导致斜拉索护套破损、阻尼器脱离、底座锚固松动和斜拉索断丝等,这将极大程度上威胁桥梁结构安全[1, 2]。
2013年一辆渣土车撞向天兴洲大桥斜拉索,8号斜拉索受损严重;2014年一辆空载挂车撞击杭州湾大桥斜拉索,北塔下游侧B11号斜拉索表面护套剐蹭严重[3];2010年受1号台风影响, 越南平桥被3艘因维修停留在海防港造船厂的货船撞击,有1艘货船甲板上层建筑(船尾楼)撞上该桥主梁,两根斜拉索受到严重撞击[4, 5]。
随着交通量的增加,斜拉索受到撞击的风险概率也会越来越大,有必要针对撞击事故进行系统化程序化的检测研究总结。
1 概况南京长江第二大桥(以下简称南京二桥)是国家 “九五”重点建设项目之一,位于现南京长江下游11公里处,全长21.197公里,由南、北汊大桥和南岸、八卦洲及北岸引线组成。
设计速度100公里/小时;设计荷载:汽-超20,挂-120。
南京二桥的主桥南汊大桥是一座双塔双索面五跨连续的钢箱梁斜拉桥,主跨为628m,跨径布置为(58.5+246.5+628+246.5+58.5)m。
南京长江第二大桥南汊主桥(A、B3标)工程监理报告南京长江第二大桥A、B3标总监代表办公室二零零二年三月二十三日南京长江第二大桥南汊主桥(A、B3标)工程监理报告一、前言南京长江第二大桥系国家重点工程,由南京长江第二大桥建设指挥部主持建设工作。
南京长江二桥由“二桥一路”组成,全长12.517公里。
其中南汊主桥处于长江主槽,为本工程关键工程。
南汊主桥A标段工程包括南、北塔墩,南、北过渡墩及南、北辅助墩。
B标段包括上部结构钢箱梁制造,缆索制造及钢箱梁安装和斜拉索安装及张拉。
通过投标,南汊桥A标工程及B标上部结构安装(称B3标)由湖南路桥总公司承建。
钢箱梁制造(B2标)及缆索制造(B1标)分别由宝鸡桥梁厂及上海浦江缆索厂承包。
本工程的监理工作采用二级监理模式,由指挥部副指挥长李淞泉担任总监并成立总监办公室。
通过招标,A标、B3标工程监理工作由大桥工程建设监理公司(武汉)承担,工程院士陈新任总监代表,并成立总监代表办公室。
总监代表办公室的质量管理工作受交通厅质检站行业管理及监督检查。
南京二桥建设指挥部制定“南京长江第二大桥施工监理暂行办法”、“南京长江第二大桥工程质量检验评定标准”以及全套“工程建设用表”、“工程质量检验评定表”,为监理工作顺利开展打下良好的基础。
总监代表按照以上文件以及设计图纸、招标文件、施工合同、施工技术规范等编写工程施工监理细则,经过大桥建设指挥部批准后实施。
南京二桥于1997年10月6日宣布正式开工。
1997年10月3日南北塔墩塔底节钢围堰相继浮运到墩位,至1998年11月19日及12月6日南、北塔墩承台完成,基础工程结束;至1999年10月9日及10月16日南、北塔墩塔柱完成,1999年12月5日北边跨开始吊放第一块钢箱梁起至2000年7月9日,跨中顺利合拢,包括支座安装等工作延至2000年7月27日完成,历时两年10个月,南汊主桥整个工程进展顺利,工程质量优良地完成施工任务,投资也得到很好的控制。
南京长江第二大桥南汊桥主塔中塔柱施工方案介绍【摘要】本文介绍了南京长江第二大桥主塔中塔柱施工方案构思,较为详细地介绍了主动横撑的设置。
【关键词】中塔柱施工主动横撑主动支架被动支架主动力悬臂裸塔爬模施工一、工程概况南京长江第二大桥南汊主桥为双塔双索面五跨连续钢箱梁斜拉桥。
其主塔采纳倒Y形空间索塔〔见图1〕,塔高195.55m,为钢筋混凝土结构,由下、中、上塔柱和横梁组成。
其中中塔柱〔从下横梁顶面至中横梁底面〕高91.30m,斜率为1:5.8395,截面为非对称六边形空心薄壁结构〔见图2〕。
塔柱及横梁均采纳50号混凝土。
在施工中要求塔柱的倾斜度不得大于H/3000〔H为塔高〕,轴线偏位承诺偏差±10mm。
由于塔柱体型专门,质量要求高,施工操作面小,工程量大,又是高空作业,同时为确保大桥的最正确合龙期,整个塔柱必须在规定时段内完工,从而中塔柱施工成为全塔按质按期完工的一个重要环节。
二、中塔拉施工方案构思中塔柱施工现在一样都采纳悬臂裸塔法爬模法施工。
该方法一能够有效解决高空模板安装就位,提高高空作业的安全性;二摒弃了满堂搭设脚手架管施工的繁琐工艺,大大简化了施工工序,从而能够极大加快施工进度;三能够利用手动葫芦等小型机械设备作为爬架、模板提升的自身动力,大大缓解垂直运输的压力。
但这种方法一样都用在索塔高在150m以内、中塔柱斜率较小、施工悬臂不大的情形下。
而南京二桥的中塔柱高为91.3m,斜率为1:5.8395,如此高又大斜率的中塔柱如仍旧简单地套用通常的悬臂裸塔法爬模施工,那么由于中塔柱的大斜率而在大悬臂状态下由自重和施工荷载等产生的水平分力会在中塔柱根部形成较大的弯矩,使中塔柱根部外侧混凝土显现较大的拉应力而引起开裂,且成桥后中塔柱根部内、外侧压应力严峻不均而使成桥后中塔柱内侧岸应力严峻超出设计要求,从而阻碍索塔使用寿命。
因而在施工过程中设置一定的支撑来减少水平分力的阻碍,使施工附加应力操纵在设计承诺范畴内是必不可少的。
南京二桥南汊桥主桥钢箱梁地吊装及挂索施工贺新文钟永刚李文光(湖南省公路桥梁建设总公司)【摘要】本文通过对南京二桥南汊主桥B3标工程主要施工过程地回顾,总结了该桥钢箱梁支架.吊装.滑移及挂索和张拉等诸多施工方案地实施及某此难点问题地解决特别对其中一些较为成熟和值得推广地施工工艺进行了经验性地概括.【关键词】南京二桥钢箱梁斜拉索临时排架滑移无索区托架悬吊调梁抗风稳定一.B3标工程简况南京长江第二大桥是列入国家“九五”重点建设工程地工程之一,其南汊主桥横跨长江主航道,由中交公路规划设计院设计为58.5+246.5+628.0+246.5+58.5(m)五跨连续双塔双索面全断面焊接地钢箱梁斜拉桥.其628m地主跨跨径目标在同类型桥中居国内第一,世界第三.B3标为该桥上部构造预制钢箱梁地吊装架设及挂余张拉施工.施工范围北起25号过渡墩,南至30号过渡墩.跨越南汊河道,包括水上.桥面和塔上高空作业,施工面较广.其五跨连续钢箱梁总长为1233.9m.根据桥址处自然条件.钢箱梁构造和施工架设地需要,主梁划分为A~ L共 12种类计93块梁段(表 1).标准梁段长达 15m,宽 38.2m,梁高 3.5m,吊装重量近300t(加上随梁附件).斜拉索采用7mm镀锌高强度低松弛平行钢丝,外挤包高密度聚乙烯材料,标准索距为15m(辅助跨为 12m),最大索长 335.743m,最大索重达 26 .7t.如此大跨径桥梁施工.长拉索挂设.重钢梁悬吊.多工作面立体作业,其施工难度很大,施工方案和架设技术无疑都面临极大地考验.加之桥位处于长江下游地带,水深流急,浪高风大.过往船舶众多.这些对运梁船.放索船.浮吊地就位稳定.钢箱梁地悬吊及挂索施工地负面影响颇大.受江面水域地限制,悬吊和挂索施工又不可避免地占用相当范围地航道.因此南.北塔须合理错开占用航道地时间,实施部分封航,尽量减轻施工对船舶通航地影响.另外,对此种地处强风地带地飘浮体系特大跨径桥梁,在合龙前由于悬臂很长,设置可靠地临时固结和抗风稳定系统是十分必要地.图1 南边跨钢箱梁施工排架二.临时排架及吊.移梁工艺1.辅助跨及边跨临时排架由干预制钢箱梁需由船舶水运全桥位处起吊架设,为保证运梁船不能到达地无水和浅水区域钢箱梁地运输和安装,需在辅助墩和主引桥过渡墩间搭设临时支架并在辅助墩外一定水域内增设适当地临时墩以搭设用于运移和临时搁置钢箱梁地施工排架和移梁轨道,以便利用浮吊将L,K,l,H,J 及部分E型梁段吊至其上,然后沿轨道纵移就位焊接或临时搁置,待以后由零号块逐段延伸过来地桥面吊机起吊拼焊完成岸边钢箱梁地架设,为此设计了临时排架(见图1,北边跨类同,但过渡墩与辅助墩间支架为六四桁架).2.吊.移梁工艺团大型浮吊起吊扒杆长度地限制和浮吊船本身需要一定地吃水深度,就排架周边地实际情况而言,它只适宜于靠在最外侧临时墩地背岸侧才便于自泊.停靠运梁船和将吊起地钢箱梁就近搁置在排架上.因此在前面起吊地钢箱梁均需由落钩位置沿桥轴线向过渡墩方向纵移就位,考虑钢箱梁为重达200多吨地庞然大物,从宁慢求稳地原则出发,我们制定了在排架上安装两排相距15.2m(与钢箱梁纵隔板门距一致)地2I 45b作轨道,在其面板涂抹黄油并放置搁梁和移梁用地钢木滑块,用连续千斤顶配以钢绞线牵引滑移就位地方案,具体吊.移梁工艺如下;(1)将350t浮吊顶推抛锚停靠于江中7号临时墩钻孔施工平台地背岸侧.这样,钻孔平台钢管桩能起到防止浮吊直接撞击7号临时墩地作用.(2)运梁船靠拢并自泊于浮吊外侧(中间以浮箱将两船隔离3m左右).(3)浮吊主钩携带专用吊具与钢箱梁临时吊耳连接,检查无误后预吊(带紧吊索),观察并拆除运梁船上地钢箱梁临时拉结保险葫芦.(4)指派专人指挥起吊,同时带紧两根临时风缆以保持梁体稳定.(5)当梁底高出排架轨道顶面后浮吊扒杆收幅,旋转180°.(6)浮吊吊臂变幅微旋,将梁上地限位块对准排架上地限位装置(必要时,利用手拉葫芦),使钢箱梁纵隔板正对轨道缓缓下降将梁平稳地降落于轨道上地滑块上,卸除吊具.(7)通过上.下游各4根钢绞线将梁体或滑块与固定地100t连续千斤顶相连,同时牵引两束钢绞线,将钢箱梁向过渡墩方向缓慢滑移.同时派专人在梁后面观察,通过对讲机与油泵操作手联络,以保证上.下游基本同步滑移,防止钢梁偏摆.(8)重复上述步骤(1)~(7),直至临时排架上地11片钢箱梁全部搁满粗就位.三.无索区零号块施工考虑施工浮吊地实际吊装能力,南.北索塔处每一零号块梁段分为A,B,C,D四种类型7个块件,为方便该梁段地架设焊拼,临时固结,挂第一对索和在其上组装桥面吊机以便实施后面地对称悬吊施工.在完成索塔封顶后即开始在围堰内和索塔下横梁处褡设无索区零号块支承托架并在其上铺设移梁轨道.托架采用12根φ12m钢管桩为主立柱,支承在以承台上φ3.4m钢护筒和钢围堰为基础地平台上,桩顶设万能杆件桁架地方案(参见图2,受力计算略).吊梁工艺与前述排架部分大致相同,浮品先停靠在索塔岸侧依次吊完A,B,C,D梁段后再移靠到江侧吊完其余地B,C,D梁块.由于施工空间地限制,移梁方案改为用两台60t千斤顶推滑块前移,粗就位后再用100t扁顶.20t 机械顶配以钢楔块.钢板等在托架上精调直至达到设计地平面位置和标高后再施焊将七块梁段连成一体,焊接完成后即可挂设并张拉第一对斜拉索.利用下横梁上地预留孔道,预埋钢板,临时支座和钢绞线等将零号块与索塔下横梁临时固结,然后通过浮吊吊装桥面吊机及其滑行轨道.操作平台.撬座.油泵机等.上述工作完成后,浮吊即可退场,后续钢箱梁均可利用桥面吊机进行悬吊拼装.四.钢箱梁地悬吊.拼装在完成桥面吊机地安装.试吊和第一对斜拉索地第二次张拉并拆除零号块与托架间地支承钢楔块后,即可开始对称吊装E型标准梁段(参见图3).其标准施工工序如下:1.吊梁南汊主桥钢箱梁地悬吊采用四台同型专用桥面吊机配以起吊机具两侧对称平衡起吊地方案.标准吊梁工艺如下:(1)运梁船自泊就位.(2)降下桥面吊机起吊钢绞线和扁担梁并与待吊钢箱梁临时吊耳连接,通过扁担梁上地HZP38/800)千斤顶调整吊点重心位置,保证钢箱梁水平起吊.(3)缓缓收紧起吊钢绞线,通过主吊油泵油压表读数,控制每个吊点受力在25t以内,检查吊机.吊耳情况.(4)利用联动控制箱和对讲机,通过指挥口令将江侧.岸侧主吊千斤顶同时起吊至2*50t,千斤顶回油待命.(5)按(4)地办法两边同时起吊至 2*100t,千斤顶回油待命.运梁船压水,以平衡船体,同时施工人员拆除钢箱梁保险拉结装置,监理再次作最后地全面检查.(6)确认无误后,再按(4)地办法两边同时连续起吊,一次性将钢箱梁吊离运梁船.(7)继续起吊,同时指派专人观察;如果同一片梁上.下游不水平,可通过单独控制上游或下游主吊千斤顶行程来调整水平.2.调梁由于桥面有2.8%地纵坡,当江侧.岸侧地在吊钢箱梁顶面分别高于或低于前一钢箱梁顶面约30cm高时,即可暂停起吊进入调梁阶段.先通过缓慢操作扁担梁上千斤顶微移吊点重心位置来调整钢箱梁顺桥向地倾斜度,使两相邻梁段同一位置上.下接口地缝隙宽度大致相等(将差值控制在5mm以内),这样,在吊梁段与成桥梁段纵坡大到致相同;然后用油泵驱劝吊机地主吊撬座使之向成桥梁段方向滑移,同时在两片梁之间挂上纵向和斜向手拉葫芦即可将梁拉拢,其间可根据需要微微起降扁担梁以实现两段钢箱梁地合龙和匹配,就位之后即可打入钢梁顶.底面中间位置地匹配件,连以螺栓并锁定主吊千斤顶.在夜晚日出之前再次进行微调,通过测量钢箱梁四角点设定位置地标高和轴线来精确定位.其中钢箱梁两侧主腹板处需焊上反力架并施以32t机械顶来调平,精调合格后打入全部匹配件并连好螺栓,即可交付B2标实施现场打磨焊接.3.挂索南汊主桥斜拉索为双索面空间索,编号为A1~A20,J1~J20每种数量4根,南.北塔对称,共计 160根,长度为 101.325~335.743m,重量为 4.975~ 26.432t不等(未计锚具重量),全部采用套筒式锚固形式,其下面为固定端,锚固于钢箱梁腹板侧地锚箱上;上面为张拉端,锚固在索塔上塔柱内对应地齿板上.挂索工艺如下:(1)40t浮吊将成品索盘吊放于分节驳船上专用地卧式放索架上,安装索盘配重块以便放索时索盘转动平衡.(2)拖轮顶靠放索驳船就位,通过布置在桥面上地两台卷扬机从上.下游放下两根钢丝绳与驳船连接以稳定之,同时拖轮不熄火随时顶推驳船复位.(3)用固定于索塔处地桥面卷扬机下放牵引钢丝绳与斜拉索张拉端相连.(4)卷扬机收索,牵引斜拉索张拉端锚头依次通过梁前端转向架和桥面上地平辊架至索塔附近地B号梁面上暂停.(5)安装锚头异径接头.张拉丝杆并与从对应于该号索地套筒内引出地牵拉钢丝绳(1~11号斜拉索用)或钢绞线(12~20号斜拉索用)连接,同时装好提升斜拉索专用钢抱箍,该抱箍通过预安在塔顶地转向架和定滑轮由布置在桥面上地统或处卷场机起升斜拉索.注意抱箍所卡位置离锚头距离应大于对应套筒长度约2m左右,以不致被牵引进上塔柱地斜拉索套简内.(6)同时牵引锚头丝杆和抱箍,缓缓提升斜拉索.注意放索船上用刹车控制索盘平稳转动放索.当放至仅剩两圈左右时就通知暂停牵引,在固定端钻头处系上保险尾素以防锚头脱离盘时产生冲击和晃荡.(7)斜拉索末端上桥后停止牵引,撤除保险尾索,利用25t汽车吊将固定端锚头吊起灌入钢箱梁锚固箱内并施上锚杯固定之.(8)继续牵引直至能旋上张拉端锚头丝杆开合螺母.接长丝杆即能进行初张拉为止.4.初张拉在上塔柱内搭设满堂脚手架.上下楼梯和临时工作平台,搭设高度与张拉施工位置基本同步等高,以便于塔柱内施工机具地吊运.在对应地锚垫板上安装反力架.千斤顶.传感器,旋上丝杆螺母,接好油泵,即可开始进行斜拉索初张拉.通过油泵油表.600t传感器和桥面上索力测量装置对张拉力进行控制直至达到设计地初始张拉值为止.5.吊机前移初张拉.钢箱梁接口焊接完成后,桥面吊机即可卸载,收起扁担梁.先将吊机行走轨道前移就位固定好,利用两台100t液压顶将吊机前沿移支点落于轨道上,解除后锚点反力销.上.下游各用一台5t卷扬机通过六门滑轮组,前端挂在钢箱梁临时吊耳上,后端与桥面吊机反力架相连,卷扬机同时收索,牵引桥面吊机沿轨道缓缓向前沿移,到位后用20t机械千斤顶通过勾住轨道翼缘地专用反力架,压下后钱点,打入四个保险销,最后仍用两台100t液压顶顶起前滑块并在四个前主支点下塞入适当厚度地钢板保持上.下游等高.6.第二次张拉吊机前移就位后,到夜晚即可进行斜拉索地第二次张拉,张拉控制地原则是以梁面标高控制为主,斜拉索索力控制为辅.各施工控制节段地标高误差纵向不大于±20mm;横向相对误差不大于 5mm.各施工控制节段地斜拉索索力误差纵向不宜大于张拉值地± 2.5%;横向不大于2%.为确保测力地准确性,千斤顶.油表.测量传感器还要求每张拉四对斜拉索即应标定一次,合格方能投入使用.重复上述1~6地施工工序,直至第12号索对应地梁段吊装,将边跨已成桥钢箱梁与7号临时墩通过两个铰支承和8根精轧螺纹钢固结,起到抗风稳定作用.继续重复前述地标准施工工序直至边跨和跨中合龙.7.主梁合龙段施工(1)边跨合龙待15号斜拉索第一次张拉完后,将桥面吊机前移,再进行第二次张拉.由于边跨合龙段为非标准梁块,且成桥时梁底与排架轨道脱离不远,故此梁段可直接利用便携式100t扁千斤顶支承在排架轨道上将其顶起调整定位,然后将已焊接为一体地辅助跨五片梁在过渡墩和辅助墩上用四台400~600t地千斤顶将其顶起,拆去其下面辅助跨支架轨道上原用于支承和调梁地钢楔块等,在L 号梁端与过渡墩间安装两台60t千斤顶,将辅助跨钢梁整体向江侧顶推约50cm,精确定位后与边跨合龙段焊接合龙.(2)主跨跨中合龙待J20斜拉索第一次张拉完后,仅前移南塔江侧地桥面吊机,就位后按计算数据第二次张拉20号斜拉索,对梁端进行24h或48h测量,根据测量结果确定驳船就位.合龙段吊装及连接时间,保证顺利合龙.五.结束语南京二桥南汊主桥跨径大.钢梁重.拉索长.施工面广,桥址处水急风大,往来船舶多.其预制钢箱梁地吊装和挂索施工难.风险大.承担主要施工任务地湖南路桥总公司得到了各方面地支持和配合,事先制订了详尽地施工计划和方案,实施合理地施工工艺.各项工作按计划有条不紊地组织完成.根据施工实践,包括吊拼.挂索.张拉和焊接,每段梁施工周期需5~8d.实践证明,我们地各项方案和工艺是切实可行和非常成功地.。
南京长江第二大桥南汊桥斜拉索制作和防护的质量控制摘要:本文详细阐述了平行钢丝索工厂制作、现场修补和永久防护的质量控制的方法。
通过对斜拉索的技术特点和施工方法的分析。
提出在斜拉索创作、修补及防护过程中容易出现的质量问题和质量控制的要点。
一、引言在历史上,初始的斜拉索曾采用铁链、铁连杆来制作拉索,但这种做法,在当今已完全不可取。
现代斜拉索全部使用高强度钢筋、钢丝或钢绞线制作拉索。
当代斜拉桥对拉索的要求更高,几乎一律使用高强度的钢丝或钢绞线制作拉索,轧制的粗钢筋已被淘汰。
拉索的防护手段,随着材料和工艺的进步,也日趋简单有效。
经过数十年的不断创新和淘汰,目前我国常用的拉索系统主要有以下两种,一种是用热挤高密度聚乙烯(PE)防护的平行钢丝索配以环氧冷铸墩头锚系统,另一种是用热挤PE防护的单股绞线组成平行的绞线索,两端用不同于一般预应力钢绞线的特殊的夹片锥形成群锚系统。
在这两种斜拉索中,我国绝大多数斜拉索采用的是平行钢丝索。
70年代,由前联邦德国Leonhardt教授和瑞士的BBR公司研制的HiAm(Hi gh Amplitude)耐高应力幅锚具问世。
由于这种锚具具有很高的抗疲劳能力,日本在引进了BBR公司的HiAm锚具的同时,进一步发展了平行钢丝索的生产技术,热挤PE防护的平行钢丝索就是首创于日本.我国在修建东营黄河桥时,首次从日本进口了这种拉索。
在我国的斜拉桥建设中,早期拉索均在施工现场手工制作,经过各方位或努力,已逐步走上了机械化、专业化、工厂化制索的道路。
现在,设计单位只要很畅设计需要,选用合适规格型号的拉索和锚具,就可直接到工厂订货。
平行钢丝索是将若干根钢丝平行并拢,同心同向作轻度扭绞,扭绞角2°~4°,再用包带扎紧,最外层直接挤裹PE护套作防护,这种索挠曲性能好,可以盘绕,具备长途运输的条件,宜于在工厂中机械化生产。
目前平行钢丝索普遍使用φ5或φ7钢丝制作,要求钢丝的抗拉强度不低于l600MPa。
斜拉索防腐问题,从斜拉桥诞生起就一直是人们关注的问题,脱胎于电线技术的热挤PE防护的方法至今已经历了二十余年的考验,至今还没有发现什么问题。
每一根斜拉索,都包括钢索和锚具两大部分。
平行钢丝索由于可以在工厂内制作并配装锚具,不仅质量得到保证,而且极大地简化了施工现场的工作。
冷铸墩头锚是在锚杯锥形腔的后部设一块钢丝定位板,钢索中的钢丝通过锚杯后,再各各穿过定位板上的对应孔眼,墩头就位,锚杯中的空隙,用特制的环氧混合料填充,环氧固化后,即和锚杯中的钢丝结合成一个整体。
环氧混凝合料中必须加入锈钢丸,铸钢丸在混合料中形成承受荷载的构架,使钢丝获得锚固。
由于环氧混合料的固化温度不超过180℃,相对于450℃高温下浇注的热铸锚而言,就被称为冷铸锚,由于钢丝的末端均被墩粗,所以称这种锚具为冷铸墩头锚或冷铸锚。
配装冷铸锚的拉索具有优异的抗疲劳性能,其耐疲劳应力幅达到200~250M Pa,完全能满足斜拉桥的要求。
本世纪最大跨度的斜拉桥--主跨890m的多多罗大桥就是用394丝φ7的平行钢丝索。
本文结合南京长江第二大桥南汊桥斜拉桥制作和防护的监理工作,详细阐述了平行钢丝索工厂制作、现场修补和永久防护的质量控制的方法。
通过对斜拉索的技术特点和施工方法的分析,提出在斜拉索制作、修补及防护过程中容易出现的质量问题和质量控制的要点。
二、工程概况南京长江第二大桥南汊桥横跨南京市和八卦洲岛之间的长江江面,是一座双索面五孔连续钢箱梁斜拉桥,中跨628m,边跨246.5m+58.5m。
索塔为上塔柱平行分离的倒Y形混凝土塔,塔总高195.4lm,上塔柱为斜拉索锚固区。
主梁采用宽37.2m、高3.5m的扁平全焊钢箱梁。
本桥所有斜拉索均为外裹PE的高强度平行钢丝索,最大拉索钢丝根数为26 5丝,长335.8m,重24.4t。
斜拉索采用空间双索面扇形索布置,全桥共160根索,主梁上标准索距为15m,辅助跨为12m,斜拉索在塔上的锚固间距为1.75~2.5m。
斜拉索采用直径7mm的高强度低松弛镀锌钢丝,钢索断面呈正六角形紧密排列,经左旋轻度扭绞而成,两端配以冷铸锚,一端为固定端锚具,另一端为张拉端锚具,塔端为张拉端,梁端为固定端。
全桥斜拉索共有五种类型,与斜拉素类型对应,冷铸锚有五种规格,分别为:LM7-139、LM7-163、LM7-199、LM7-24 1、LM7-265,全桥共用冷铸锚具320套。
斜拉索的防腐设计为内层黑色PE、外层白色PE,在斜拉索制作过程中一次热挤成形,黑色PE采用德国进口材料,彩色PE为进口原料,国内混料加工造粒。
接拉索规格不同,黑色PE的厚度由7.4~9.2mm不等,灰白色PE厚度均为2.5mm。
为了减轻斜拉索的振动,在塔上设置减振橡胶块,在梁上设置减振阻尼器。
南京长江第二大桥建设指挥部委托铁道部科学研究院工程监理部为南京长江第二大桥斜拉索制作和防护工程的监理单位。
三、原材料的质量控制1.高强镀锌钢丝制造斜拉索的钢丝的尺寸、外形、重量、力学性能以及化学成分的要求应符合《桥梁缆索用热镀锌钢丝》(GB/T17101-1997)的规定,在交货的成品钢丝中,不得有任何形式的接头。
南京长江第二大桥南汊桥成品钢丝技术指标。
在高强度镀锌钢丝生产过程中,监理工程师对盘条的力学性能和化学成分试验、钢丝生产过程及制造厂家成品钢丝各种性能指标的自检进行旁站。
同时,在生产现场按20%的频数对钢丝的全部性能指标随机进行监理平行检验,全桥共用钢丝2060.72t、2097盘,监理工程师对497盘钢丝进行了检验,有36盘被判为不合格产品。
2.冷铸锚具斜拉索冷铸锚的锚杯和螺母采用35CrMo锻钢,锚具在表面镀锌前必须逐个按《锻轧钢捧超声波检验方法》(GB/Tl4162-91)B级探伤。
规格相同的锚具部件,应具有互换性。
锚杯和螺母的制作工艺是按下列程序进行的:下料→锻造→粗车→热处理→超声波探伤→精车→钳作→磁粉探伤→镀锌→检验→成品入库。
从下料到超声波探伤这些工序是在锻件供货单位——上海动力设备有限公司锻造分厂进行的,其余各工序则在上海浦东缆索有限公司完成。
上海浦江缆索有限公司对锻件首先进行材质分析和机械性能试验,而后再进行超声波探伤。
在生产厂家超声波探伤合格的基础上,监理工程师按20%的频数进行超声探伤的平行检验,本项目包括试验索用锚具其326套,监理随机抽检121套,全部合格。
3.其他材料监理工程师对PE、冷铸填料、密封料、绕包带的质保资料进行审查,同时对PE的各种材料试验进行旁站。
四、斜拉索制作的质量控制1.斜拉索的试制和试验斜拉索在成批生产前,应就材料、配方、工艺和制作程序进行试制,并进行静载试验。
试验如达不到合格标准,应分析查明其原因,检验材料质量,采取相应的调整工艺的措施,重新进行试验,直至符合规定要求。
在静载试验中,主要考查斜拉索的破断荷载、破断延伸率和抗拉弹性模量。
由于各根单丝的强度很难完全相同,斜拉索的拉力,也不一定正好均匀分配给各根钢丝,一旦索中钢丝开始断裂,斜拉索的强度也就达到极限。
所以,斜拉索的破断荷载不可能等于索中各根钢丝拉力的总和.即斜拉索的实际破断荷载总是稍低于公称被断索力,此处公称破断索力为斜拉索公称截面和钢丝标准强度的乘积。
实际破断索力和公称破断索力之比,称为斜拉索的效率系数。
斜拉索的弹性模量,受索中各根钢丝集合形式的影响。
平行钢丝索是由若干单丝集合绞制而成,斜拉索受拉后,除索中单丝的弹性伸长外,还有集合构造的变形,因此,平行钢丝索的弹性模量,普遍低于单丝的弹性模量。
由于平行钢丝索单丝集合的构造比较简单,扭绞角不超过4°,所以.其弹性模量不低于单丝弹性模量的95%。
本项目一共做了3根斜拉索的静载试验,试验索的规格分别为φ7*139、φ7 *199、φ7*265。
试验索的制作满足《斜拉桥热挤聚乙烯拉索技术条件》(JT/T 6-94)和设计图纸的要求,试件的自由长度(不包括锚固长度的钢丝长度)不短于3m。
对于静载试验索,其被断荷载应不小于组成斜拉索的钢丝标称破断荷载的95%,其静载破断延伸率应不小于2%,抗拉弹性模量应不小于190000Mpa,斜拉索经试验应在钢索部分破断,不得在锚具中拨出,断丝率不大于5%。
本项目3根试验索全部技术性能指标都能够满足设计要求。
在静载试验成功和制造厂家提交了经国家质检部门认可的由139~265丝φ7组成的钢丝束疲劳试验资料的基础上,监理会同有关人员对“南京长江第二大桥南汊桥斜拉索制造工艺文件”进行了审查。
2.斜拉索的制作(1)绞制、绕包、挤塑和切断根据索长进行配长下料,把下料好的钢丝放人储线架,配以一定的牵引速度、绕笼转速及绕包转速进行绞制和饶包。
钢丝束应同心左向绞合而成,最外层钢丝绞合角为3°±0.5°。
绕包单层重叠宽度不小于带宽的1/3。
斜拉索全部护层厚度偏差控制在(+1.0,-0.5)mm,外层彩色PE厚度为2.5±0.5mm。
在每根索的切断处做切断标记,按切断标记位置进行切割。
制成的钢索中应确保钢丝无接头、无机械损伤、符合长度要求及包扎定形要求.防护层不应有断裂、裂纹和刻痕。
在这一工序,随着斜拉索直径增大,容易出现两个问题,一个是由于PE自重的影响,PE防护层厚度容易产生局部不均匀、偏心现象。
另一个是在统制后和挤塑前,如果生产设备致使斜拉索的回转半径较小,容易产生索股的变形。
监理工程师在生产过程中对PE层厚度进行了随机抽查。
(2)冷铸锚的铸造注意保证钢丝的墩头质量,墩头不得有横向裂纹。
冷铸材料配料应准确,每个冷铸锚的冷铸料在浇铸时必须同时制作三个试件(试件规格30mm*30mm*30m m),试件强度在常温下应≥147MPa。
加温固化应严格控制程度、温度和时间。
在这一工序的生产过程中,监理工程师重点对钢丝墩头裂纹情况、冷铸料强度和锚具的密封情况进行了随机抽查,在160根索中共抽查了38根索,全部钢丝墩头没有发现裂纹,锚具的密封处理都能够符合设计要求,冷铸料强度的平均值为156.5MPa,但冷铸料强度的离散性较大。
(3)预张拉测锚板回缩值和索长使若干根制好锚的斜拉索通过连接部件相连,在拉索两端锚具铸体表面取三个不在同一直线上的点,用深度游标卡尺测其距锚杯端面的深度,作好记录和油漆标记。
对斜拉索施加1.4倍的设计荷载的预张拉完毕后,复测三点标记处的深度,前后差的平均值作为该锚具的锚板回缩值,锚板回缩值应不大于5mm。
在超张拉卸载至仅剩20%时,用精度为1/5000的50m钢卷尺.在钢尺的两端施加5 0N的力,测量拉索长度,再换算为设计条件下的索长,长度偏差ΔL应符合以下规定:①ΔL≤20mm(索长L≤100m),②ΔL≤0.0002L(索长L>100m)。