學(xué)習(xí)情境五 斜拉橋施工

學(xué)習(xí)情境五 斜拉橋施工 能力目標能看懂斜拉橋的施工圖紙。能結(jié)合規(guī)范、圖紙及相關(guān)文件資料，制訂出斜拉橋的施工方案。能解決斜拉橋施工過程中的一般質(zhì)量問題。能掌握索塔、主梁、斜拉索各階段施工的質(zhì)量控制點。知識目標了解斜拉橋的構(gòu)造。掌握索塔、主梁、斜拉索等主要工程的施工方法。掌握懸臂施工法，了解頂推施工法。掌握掛索和張拉的施工技術(shù)要點。學(xué)習(xí)要求預(yù)習(xí)斜拉橋施工的相關(guān)內(nèi)容，了解橋涵施工的相關(guān)規(guī)范。結(jié)合項目六，結(jié)合典型斜拉橋施工案例，有針對性地學(xué)習(xí)各項目中的知識。能在充分預(yù)習(xí)、聽講、討論的基礎(chǔ)上，獨立完成課后思考題。項目一 施工概述斜拉橋是一種橋面體系受壓，支承體系受拉的橋梁。斜拉橋橋面體系用加勁梁構(gòu)成，支承體系由鋼索組成。 近代第一座斜拉橋是1955年建造的瑞典斯特姆松特橋，它是一座稀索輻射式的斜拉橋，中孔跨度185.5752m，邊孔74676m。我國1975年建成的四川陽橋，是國內(nèi)斜拉橋的第一個代表作。從20世紀80年代開始，斜拉橋以其獨特優(yōu)美的造型及優(yōu)越的跨越能力在中國迅速推廣，特別在城市橋梁和公路橋梁中被廣泛采用。其材料結(jié)構(gòu)多以預(yù)應(yīng)力混凝土即PC結(jié)構(gòu)為主，部分為鋼疊合梁、混合粱或鋼梁形式；橋型有雙塔與獨塔、雙索面與單索面、固結(jié)與漂浮等。主跨跨徑雙塔形式已達400m以上，其中上海楊浦大橋為疊合梁形式，主跨跨徑達602m，預(yù)應(yīng)力混凝土(PC)梁結(jié)構(gòu)的重慶長江二橋達444m；獨塔形式的主跨路徑單幅已達160m以上，其中安徽黃山太平湖橋單索固單幅路徑(PC梁)達190m，武漢漢江月湖橋(非對稱性PC梁)單幅跨徑達232m。由于設(shè)計能力與施工技術(shù)的迅速進步，國內(nèi)目前已有十幾座特別引入矚目的大跨徑斜拉橋正在施工或已經(jīng)完成設(shè)計。其中湖北荊沙江長江大橋為主跨跨徑540m和塔單幅達130m的PC結(jié)構(gòu)的斜拉橋，南京長江二橋為主跨跨徑達628m的鋼箱梁結(jié)構(gòu)斜拉橋，湖南岳陽洞庭湖大橋為130m+2x310m+130m三塔斜拉橋，這些工程均已完工且較具代表性。另外，廣東900m特大跨徑的伶汀洋大橋、廣東湛江至跨南島跨越瓊州海峽的1000m跨徑斜拉橋與3000m跨徑懸索橋進行多跨組合。 上跨浦江上又一座主跨590m的疊合梁斜拉橋楊浦大橋已經(jīng)建成，主跨312m的安徽蕪湖長江公鐵兩用斜拉橋也已建成通車。至今，全國已修建了大跨徑斜拉橋110多座，斜拉橋的設(shè)計與施工都跨進了世界先進行列，并取得了以下幾個方面的成就。 1斜拉索防護技術(shù)的不斷完善及制索工藝逐步實現(xiàn)專業(yè)化和工廠化；2斜拉橋主梁的施工工藝日趨成熟；3塔柱錨固區(qū)采用箱型斷面； 4大噸位張拉、牽引設(shè)備的研制成功，為大跨度、大噸位拉索的斜拉橋提供了必要的施工手段；5高強度低松弛鋼絞線在拉索中的應(yīng)用6施工過程控制；7拉素可在運行狀態(tài)下進行調(diào)整和更換。斜拉橋的施工，一般可分為基礎(chǔ)、墩塔、梁、索等四部分。其中基礎(chǔ)施工與其他類型的橋梁的施工方法相同，墩塔和梁的施工已在前面章節(jié)介紹。經(jīng)過20年來的發(fā)展、探索、實踐與總結(jié)，目前中國斜拉橋的施工技術(shù)已日趨成熟，且具有其獨特性和先進性。無論梁、塔、索或基礎(chǔ)，仍將不斷被注入新的方法、采用新的工藝，使建造斜拉橋的施工技術(shù)越來越完善。項目二 索塔施工索塔的材料常用金閣、鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土。索塔的構(gòu)造遠比一般橋墩復(fù)雜，塔柱可以是傾斜的，塔柱之間可能有橫梁，塔內(nèi)須設(shè)置前后交叉的管道以備斜拉索穿過錨固，塔頂有塔冠，并須設(shè)置航空標志燈及避雷器，沿塔壁須設(shè)置檢修攀登步梯，塔內(nèi)還可建設(shè)觀光電梯。因此塔的施工必須根據(jù)設(shè)計、構(gòu)造要求統(tǒng)籌兼顧。任務(wù)一：主塔施工測量控制斜拉橋主塔一般由基礎(chǔ)、承臺塔座、下塔柱、下橫梁、中塔柱、上橫梁、上塔柱(拉索錨固區(qū))、塔頂建筑等八大部分或其中幾部分組成。由于主塔的建筑造型干姿百態(tài)，斷面型式各異，在主塔各部位的施工全過程中，除了應(yīng)保證各部位的幾何尺寸正確之外，更重要的是應(yīng)該進行主塔局部測量系該的控制，并與全橋總體測量系統(tǒng)接軌。主塔局部測量系統(tǒng)的控制基準點，應(yīng)建立在相對穩(wěn)定的基準點上，如選擇在主塔的承臺基礎(chǔ)上，進行主塔各部位的空間三維測量定位控制。測量控制的時間，一般應(yīng)選擇夜晚22：00早上7：00日照之前的時段內(nèi)，以減少日照對主塔造成的變形影響。此外，隨著主塔高度不斷地升高，也應(yīng)選擇風(fēng)力較小的時機進行測量，并對日照和風(fēng)力影響予以修正。在主塔八大部位的相關(guān)轉(zhuǎn)換點上的測量控制極為重要，以便根據(jù)實際施工情況及時進行調(diào)整，避免誤差的累汁。主塔局部團量系統(tǒng)的量測，一般常采用三維坐標法或天頂法。若主塔局部測量系統(tǒng)的基點，選擇在相對穩(wěn)定的承臺基礎(chǔ)上，隨著主塔的高度增高及混凝士收縮、徐變、沉降、風(fēng)荷載、溫度等因素的影響，基準點必然會有少量的變化。為此，應(yīng)該在上述八大部位的相關(guān)轉(zhuǎn)換點上，與全橋總體測量坐標系統(tǒng)“接軌”，以便進行總體坐標的修正，進行測量的系統(tǒng)控制。 任務(wù)二：鋼主塔施工要點鋼主塔施工，應(yīng)對垂直運輸、吊裝高度、起吊噸位等施工方法作充分的考慮。鋼主塔應(yīng)在工廠分段立體試拼裝合格后方可出廠。主塔在現(xiàn)場安裝，常常采用現(xiàn)場焊接接頭，高強度螺栓連接，焊接和螺栓混合連接的方式。經(jīng)過工廠加工制造和立體試拼裝的鋼塔，在正式安裝時，應(yīng)予以測量控制，并及時用填板或?qū)β菟走M行擴孔來調(diào)整軸線和方位，防止加工誤差、受力誤差、安裝誤差、溫度誤差、測量誤差的積累。該主塔的防銹措施，可用耐火鋼材，或采用噴鋅層。但絕大部分鋼塔都采用油漆材料，一般可保持的使用年限為10年。油漆材料常采用二層底漆，二層面漆，其中三層由加工廠涂裝，最后一道面漆由施工安裝單位最終完成。 任務(wù)三：混凝土主塔施工要點典型的混凝土主塔施工，可參照圖5-2-1工藝流程實施。圖5-2-1 主塔施工流程圖1下塔柱、中塔柱、上塔柱的施工混凝土下塔柱、中塔柱、上塔柱一般可采用支支架法、滑模法、爬模法施工。在塔柱內(nèi)，在塔柱中間常常設(shè)有勁性骨架，勁性骨架在工廠加工，現(xiàn)場分段超前拼裝，精確定位。勁性骨架安裝定位后，可供測量放樣、立模、扎筋拉索鋼套管定位用，也可供施工受力用。勁性骨架在傾斜塔柱中，其功能作用很大，應(yīng)結(jié)合構(gòu)件受力需要而設(shè)置。當(dāng)塔柱為傾斜的內(nèi)傾或外傾布置時，應(yīng)考慮每隔一定的高度設(shè)置受壓支架(塔柱內(nèi)傾)或受拉拉條(塔柱外傾)來保證斜塔柱的受力、變形和穩(wěn)定性。塔柱的混凝土澆筑可采用提升法輸送混凝土有條件時應(yīng)考慮商品泵送混凝土工藝。2下橫梁、上橫梁的施工在高空中進行大跨度、大斷面現(xiàn)澆高強度等級預(yù)應(yīng)力混凝土橫梁，其難度很大。施工時要考慮到模板支撐系統(tǒng)和防止支撐系統(tǒng)的連接間隙變形、彈性變形、支承不均勻沉降變形，混凝土梁、柱與鋼支撐不同的線膨脹系數(shù)影響，日照溫差對混凝土的不同時間差效應(yīng)等產(chǎn)生的不均勻變形的影響，以及相應(yīng)的變形調(diào)節(jié)措施。每次澆筑混凝土的供應(yīng)量應(yīng)保證在混凝土初凝前完成澆筑，并且采取有效措施，防止在早期養(yǎng)護期間及每次澆筑過程中由于支架的變形影響而造成混凝土梁開裂。 3主塔混凝土施工 主塔混凝土常用的施工工藝采取現(xiàn)場攪拌、吊斗提送的方法。當(dāng)主塔高度較高時，用吊斗提送的混凝土，供應(yīng)速度難以滿足設(shè)計及施工的要求，有條件時，應(yīng)采用商品泵送大流動度混凝土。為了改善混凝土可泵性能并達到較高的彈性模量和較小的混凝土收縮、徐變性能，應(yīng)采用高密度集料、低水灰比、低水泥用量、適量摻加粉煤灰和泵送外加劑，以便滿足緩凝、早強、高強的混凝土泵送要求。 4泵送混凝土施工工藝特點及要求在滿足設(shè)計提出的混凝土基本性能要求的前提下，泵送混凝土工藝應(yīng)根據(jù)主塔施工的不同季節(jié)、不同的緩凝時間、不同的高度泵送混凝土的要求來確定。一般應(yīng)考慮混凝土泵送設(shè)施的布置，即根據(jù)不同的部位、泵送高度，每段澆筑時間，每段澆筑混凝土工程量，考慮混凝土泵送設(shè)施來綜合布置。 5泵送混凝土配合比的設(shè)計按混凝土抗壓強度、彈性模量、水泥等級、粉煤灰摻加量、碎石粗集料用量、初凝時間來設(shè)計混凝土配合組成。優(yōu)選原材料。應(yīng)對水泥、砂、碎石、粉煤灰、泵送劑、外加劑等材料，進行優(yōu)化選擇?；炷量杀眯詢?yōu)化技術(shù)的研究。要獲得較高的早期強度，應(yīng)盡可能減少用水量、降低水灰比，但這會導(dǎo)致可泵性指標降低，故應(yīng)從改善混凝土拌和物的可泵件來進行泥凝土配合比設(shè)計，對泥凝土砂要認真比選。確定配合比。經(jīng)確定的配合比，在正式使用前，均應(yīng)經(jīng)過試驗室試拌、工程現(xiàn)場配合比調(diào)整(集料含水量情況)，以確保主塔泵送混凝土施工質(zhì)量達到設(shè)計要求。制定混凝土的施工工藝和嚴格的質(zhì)量保證和監(jiān)控體系。實踐證明，采用商品泵送混凝土施工工藝，可以達到一次泵送200m的高度，混凝土強度等級達到C50，其性能均能滿足設(shè)計主塔混凝土的基本要求，并且性能穩(wěn)定，施工速度快，機械化、自動化程度高，造價省，是橋梁混凝土施工工藝的發(fā)展方向。 任務(wù)四：主塔內(nèi)拉索張拉施工工藝要求 1主塔內(nèi)拉索張拉的特點與要求 當(dāng)主塔為空心塔柱斷面時，常常采用拉索對稱錨固的鋼橫梁構(gòu)造及平面預(yù)應(yīng)力鋼束布置構(gòu)造。拉索可在梁內(nèi)張拉，也可采用在塔內(nèi)張拉的方法。現(xiàn)代的大跨徑斜拉橋，以對稱懸臂拼裝的施工方法為主。當(dāng)塔有足夠大的抗彎剛度和能承受較大的不平衡拉索水平力時，可采用單邊不平衡的張拉方法。但從斜拉橋便于施工控制，減小主塔的施工階段彎矩考慮，往往更多地采用主塔兩側(cè)對稱張拉拉索的施工方法，這也要求主塔內(nèi)部要有足夠的空間，以滿足拉索施工工藝的要求，及施工過程中施工機具、材料、設(shè)備、人員的施工需要。 2斜拉橋成型拉索的施工工藝斜拉橋成型拉索的施工工藝，主要分為掛索、穿索、拉索及換索等部分的完成，除必要的起重吊機設(shè)備之外，大部分都依靠主塔內(nèi)的設(shè)施來實現(xiàn)。斜拉索施工安裝應(yīng)具備以下的基本設(shè)備：垂直提升成品拉索盤；水平運輸設(shè)備系統(tǒng)；卷揚機掛索系統(tǒng)；塔外活動提升平臺系統(tǒng)；塔內(nèi)提升系統(tǒng)；干斤頂及高壓油泵車；橋面起吊系統(tǒng)；塔吊。掛索，當(dāng)成盤的斜拉索在橋面上放盤后，即進入掛索安裝階段。這也是斜拉橋施工的難度之一，尤其是長索，重量大、長度長、垂度大。故一般掛索可根據(jù)短索、中索、長索來制定掛索方案。短索，其重量不超過6t,可用索塔直接放盤，并將拉素張拉端先與在主塔張拉千斤頂?shù)臓恳摻g線連接，在橋面吊機的配合下，將拉素錨固段安裝到主梁內(nèi)完成掛索。中索，可用在主塔內(nèi)的卷揚機的滑輪組進行牽引，并與主塔內(nèi)的拉索張拉千斤頂牽引鋼絞線連接，完成掛索。長索，掛索要注意可能發(fā)生鋼絲繩旋轉(zhuǎn)、扭曲的現(xiàn)象。長索掛索仍采用與主塔內(nèi)拉索張拉千斤頂牽引鋼絞線連接的方法來完成掛索。由于長索對牽引力要求高，必須經(jīng)過計算掛索設(shè)備滿足要求后方可施工。穿索，斜拉索穿索的牽引，采取剛性張拉桿張拉，以鋼絞線柔性連接及牽引的特點，根據(jù)“VSL”錨具體系的原理，在鎬頭探桿與千斤頂鋼絞線連接后，收緊鋼絞線，當(dāng)其牽引完成后拆除鋼絞線，安裝千斤項，牽引錨頭，直至永久螺母旋轉(zhuǎn)到位錨固。在斜拉索施工中，對于每根索其永久螺母帶上時的牽引力是不同的，長索牽引力很大，而鋼絞線牽引力有限。因此，在牽引穿索的過程中，應(yīng)盡可能使鋼絞線的牽引力減少，而將牽引力大的穿索階段由千斤頂?shù)奶綏U來承受。在拉運錨具牽引并進人拉索錨套管及拉出拉索套管時，均應(yīng)將千斤頂嚴格對中，并有導(dǎo)向裝置來調(diào)整拉索的不同角度入道，防止拉索錨具探傷、影響施工。張索，拉索張拉工藝、索力及標高的施工控制是斜拉橋施工的關(guān)鍵所在，應(yīng)按設(shè)計要求進行施工，由施工單位配合執(zhí)行指令，并將施工控制的實際結(jié)果快速反饋給設(shè)計單位，以便及時調(diào)錨，錨導(dǎo)下一步驟施工。拉索的張拉，一般應(yīng)考慮對于主塔兩側(cè)平衡、對稱、同步張拉，或相差一個數(shù)量噸位差以利施工控制和減小主塔內(nèi)力。必要時也可考慮單邊張拉但必須經(jīng)過仔細的計算。由于不同的斜拉橋，錨體的重量、構(gòu)造各異，拉索錨具、千斤頂?shù)囊炝?，?yīng)適應(yīng)設(shè)計的錨令要求，特別是長索的非線性影響，大伸長量及相應(yīng)的各種因索影響，設(shè)計與施工都應(yīng)予以充分的考慮和采取有效的技術(shù)探施。換索，設(shè)計應(yīng)考慮在通車條件下，更換斜拉橋任何一根拉索的可能性。并且應(yīng)在塔內(nèi)留有必要的預(yù)埋件和起重設(shè)備設(shè)施，以便換索時能順利地進行施工錨作。任務(wù)五：主塔的養(yǎng)護與維修主塔是斜拉橋的一個重要組成部分，可以說整個上部結(jié)構(gòu)就維系在此一“柱”之上，且主塔上斜拉索的錨固構(gòu)造較為復(fù)雜。因此，在設(shè)計斜拉橋時，應(yīng)重視主塔的構(gòu)造及相應(yīng)的維修與養(yǎng)護，應(yīng)該把這部分內(nèi)容考慮在內(nèi)。 1主塔的材料要求及養(yǎng)護維修要求主塔所用的材料，有鋼主塔和混凝土主塔兩種類型。混凝土材料因其良好的抗壓性能和低廉的價格，較為適合我國的國國情，因此國內(nèi)的斜拉橋主塔多為混凝土結(jié)構(gòu)。就塔身的混凝土而言，成橋后一船無法再作養(yǎng)護和維修。主塔的養(yǎng)護及維修主要針對斜拉索的錨頭而言，其次還包括其他需要進行維修養(yǎng)護的構(gòu)件、塔上的航空障礙標志燈、避雷裝置其他管線等。在塔上錨固的斜拉索的錨頭，雖然在設(shè)計時已采取了一定的防護措施，但其畢竟是暴露在大氣中的，不可避免地會受到侵蝕，還要定期進行榆查與維修。由于斜抗橋的主塔為高聳建筑物，對其上的錨頭或其他構(gòu)件進行檢查和維修養(yǎng)護是比較困難的，因此在設(shè)計主塔時，在不影響結(jié)構(gòu)受力和美觀的前提下，應(yīng)盡可能為今后的維修養(yǎng)護提供方便，確保橋梁的使用壽命和安全。 2構(gòu)造與布置 斜拉橋的塔柱可分為實心和空心兩大類。早期的小跨度斜拉橋多為實心塔柱，且塔的高度較低，可以在塔身上直接設(shè)置攀登梯級以作維修之用，也可不設(shè)維修攀登梯級而在將來檢修時采用簡易腳手架或其他措施。 隨著斜拉橋跨度的不斷增大，主塔的高度也相應(yīng)地越來越高。如上海南浦大橋的塔高為108m(自下橫梁算起)，重慶長江二橋和上海楊鋪大橋的主塔分別為120m和163m(均自下橫梁算起)。這樣高的主塔給將來的維修養(yǎng)護工作造成了更多的困難。從國內(nèi)的情況來看，對于大跨度斜拉橋的主塔，以采用空心塔柱的為多。從斜拉橋錨頭的養(yǎng)護、主塔結(jié)構(gòu)的外觀來看，空心塔柱都較實心塔柱為佳。 當(dāng)采用空心塔柱時，就可以在塔柱內(nèi)設(shè)置維護爬梯。檢修爬梯一般采用鋼結(jié)構(gòu)，沿著塔柱內(nèi)壁布置，優(yōu)點是所占空間少，結(jié)構(gòu)緊湊，缺點是攀登費力。如果能采用電動的升降設(shè)備，則上下檢修就更方便了。但一般來說，塔校內(nèi)部的空間都比較小，結(jié)構(gòu)布置是非常緊湊的，較難容納這樣的設(shè)備，在構(gòu)造布置上除了滿足檢修人員的上下之外，還應(yīng)考慮到檢修用設(shè)備的垂直搬運需要，在設(shè)計時要為此提供方便。 3拉索更換斜拉索是暴露在大氣中的，雖有PE材料等保護層，但這些材料都會隨著時間發(fā)生變化，最終導(dǎo)致斜拉索的鋼絲產(chǎn)生銹蝕。再者，斜拉索也可能因意外事故而遭到破壞。因此，斜拉橋在設(shè)計時需要考慮將來的拉索更換問題。從設(shè)計的角度來看，在確定塔柱尺寸及塔上的斜拉索的錨固間距時，要考慮構(gòu)造布置及施工時的需要，還要考慮到將來更換拉索時要有足夠的錨作空間，使人員、設(shè)備等較方便地上下提升。作主塔的受力計算時，還要考慮到將來的更換拉索的影響。根據(jù)一次允許更換的斜拉索根錨及換索時對橋上車輛等荷載的限制情況，詳細分析計算換索對主塔受力產(chǎn)生的不利影響。任務(wù)六：質(zhì)量要求 (一)基本要求(1)索塔的索道孔及錨箱位置以及錨箱錨固面與水平面的交角均應(yīng)控制準確，錨板與孔道必須互相垂直，符合設(shè)計要求；(2)分段澆筑時，段與段之間不得有錯臺，新舊混凝土接縫表而必須鑿毛，以便新舊混凝土錨合良好；(3)混凝土強度不得低于設(shè)計強度；(4)塔柱傾斜率不得大于H/2500且不大于30mm(H為橋面上塔高)；軸線允許偏位：±10mm；斷面尺寸允許偏差：±20mm；塔頂高程允許偏差：±10mm；斜拉索錨具軸線允許偏差±5mm；(5)塔柱全部預(yù)應(yīng)力束布置準確，軸線偏位不得大于10mm，張拉要求雙控，以延伸量為主，延伸量誤差應(yīng)控制在5一+10以內(nèi)，在測定延伸量時，初除非彈性因素引起的延伸量。張拉同一截而的斷絲不得大于1。(二)外觀要求(1)混凝土表面乎整、線形順直；(2)混凝土蜂窩麻面不超過該面積的0.5%，深度不超過10mm；(3)錨箱混凝土不得有蜂窩。項目三 主梁施工任務(wù)一：主梁施工方法斜拉橋主梁施工方法與梁式橋基本相同大體上可以分為以下四種：1頂推法2平轉(zhuǎn)法3支架法4懸臂法：懸臂拼裝和懸臂澆筑四種施工方法的特點及適用性簡述如下；(1)頂推法頂推法的特點是施工時需在跨間設(shè)置若干臨時支墩，頂推過程中主梁反復(fù)承受正、負彎矩。該法較適用于橋下凈空較低、修建臨時支墩造價不大、支墩不影響橋下交通、抗壓和抗拉能力相同能承受反復(fù)彎短的鋼斜拉橋主梁的施工。對混凝土斜拉橋主梁而言，由于拉索水平分力對主梁提供預(yù)應(yīng)力，如在拉索張拉前頂推主梁，臨時支墩間超過主梁負擔(dān)自重彎短能力時，為滿足施工需要，需設(shè)置臨時預(yù)應(yīng)力束，在經(jīng)濟上不合算。所以，斜拉橋主梁的施工迄今國內(nèi)尚無用頂推法修建的實例。(2)平轉(zhuǎn)法是將上部構(gòu)造分別在兩岸或一岸順河流方向的支架上現(xiàn)澆并在岸上完成所有的交裝工序(落架、張拉、調(diào)索)等，然后以墩、塔為圓心，整體旋轉(zhuǎn)到橋位合龍。平轉(zhuǎn)法適用于橋址地形平坦、墩身和結(jié)構(gòu)系適合整體轉(zhuǎn)動的中小跨徑斜拉橋。我國四川馬爾康地區(qū)金川橋是一座跨徑為68m+37m，采用塔、梁、墩固體體系的鋼筋混凝土獨塔斜拉橋，塔高25m，中跨為空心箱梁，邊跨是實心箱梁，該橋是采用平轉(zhuǎn)法施工的。(3)支架法是在支架上現(xiàn)澆、在臨時支墩間設(shè)托架或勁性骨架現(xiàn)澆、在臨時支墩上架設(shè)預(yù)制梁段等幾種施工方法。其優(yōu)點是施工較簡單方便、能確保結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計線形，但又適用于橋下凈空低、橋設(shè)支架不影響橋下交通的情況。例如我國的天津永和橋是在臨時支墩上拼裝主梁；昆明市園通大橋是一座跨徑為70.5m+70.5m、全寬24m2x 75m+3m(拉索區(qū))+2X3m獨塔單索面斜拉橋，采用支架法現(xiàn)澆。(4)懸臂法可以是在支架上修建邊跨，然后中跨采用懸臂拼裝法和懸臂施工的單懸臂法；也可以是對稱平衡方式的雙懸臂法。懸臂施工法分為懸臂拼裝法和懸臂澆筑法兩種。懸臂拼裝法，一般是先在塔柱區(qū)現(xiàn)澆一段放置起吊設(shè)備的起始節(jié)段，然后用各種起吊設(shè)各從塔柱面?zhèn)纫来螌ΨQ安裝節(jié)段，使懸臂不斷伸長直至合龍。懸臂澆筑法，是從塔柱面?zhèn)扔美@對稱逐段就地澆筑混凝土。我國大部分混凝土斜拉橋主梁都采用懸臂澆筑法施工。綜上所述，支架法和懸臂施工法是目前混凝土斜拉橋主梁施工的主要方法，前者適用于城市立交或凈高較低的岸跨主梁施工；后者適用于凈高很大的大跨徑斜拉橋主梁的施工。任務(wù)二：斜拉橋主梁施工特點斜拉橋與其粱橋相比，主梁高跨比很小，梁體十分纖細，拉彎能力差。當(dāng)采用懸臂施工時如果仍采用梁式橋傳統(tǒng)的掛籃施工方法，由于掛籃重量大，梁、塔和拉索橋由施工內(nèi)力拉制設(shè)計，很不經(jīng)濟，有時還難過關(guān)。所以考慮施工方法，必須充分利用斜拉橋結(jié)構(gòu)本身特點，在施工階段就充分發(fā)揮斜拉索的效用盡量減輕施工荷載，使結(jié)構(gòu)在施工階段和運營階段的受力狀態(tài)基本致。對于單索面斜拉橋，一般需采用箱形斷面。如全斷面一次澆筑，為減少澆筑重量，要在一個索距內(nèi)縱向分塊，并需額外配重承受施工荷載的預(yù)應(yīng)力索。所以，一般做法是將橫斷面適當(dāng)?shù)胤纸鉃槿糠?，即中箱、邊箱和懸臂板。先完成包含主梁錨固系統(tǒng)的中箱，張拉斜拉索，形成獨立穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，然后以中箱和已澆節(jié)段的邊箱依托，澆筑兩側(cè)邊箱，懸后用懸挑小掛籃拉筑懸臂板，使整體箱梁按品字形向前推進。對于雙索面斜拉橋，主梁節(jié)段在橫斷面方向分為二個邊箱和中間車行道板三段，邊箱安裝就位后就張拉斜拉索，利用預(yù)埋于梁體內(nèi)的小鋼箱來傳遞斜拉索的水平分力，使邊箱自重分別由二邊拉索承擔(dān)，從而降低了掛籃承重要求，減輕了掛籃自重，最后安裝中間橋面板并現(xiàn)澆縱橫接續(xù)混凝土。 任務(wù)三：塔梁臨時固結(jié)為了保證大橋在整個梁部結(jié)構(gòu)架設(shè)安裝過程中的穩(wěn)定、可靠、安全，要求施工安裝時采取塔梁臨時固結(jié)措施，以抵抗安裝鋼梁橋面板及張拉斜拉索過程中可能出現(xiàn)的不平衡彎矩和水平剪力。上海揚浦大橋施工中的臨時面結(jié)裝置，主要是將0號鋼主粱與主塔下橫梁剛性固結(jié)，使大橋在懸臂拼裝施工階段成為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。臨時固結(jié)裝置是以直徑為609mm的鋼管組成剛性的空間框架結(jié)構(gòu)。其上與鋼主梁底板外伸鋼板焊接，下與主塔下橫梁上的預(yù)埋鋼板和鋼筋焊接。臨時固結(jié)裝置，按能承受最大抗傾覆彎短27MN·m、最大抗不平剪力10MN設(shè)計。楊浦大橋的臨時固結(jié)措施，吸取了南浦大橋的成功經(jīng)驗，而且固結(jié)位置更加合理，安裝、拆除都很方便。特別是在中孔合龍后，在很短時間內(nèi)就順利解除了臨時固結(jié)，滿足了大橋結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的需要。施工實踐證明，該臨時固結(jié)措施在整個架設(shè)過程中穩(wěn)定可靠，滿足了設(shè)計要求，達到了預(yù)期效果。任務(wù)四：中孔合攏為保證大橋中孔能順利合龍，根據(jù)以往斜拉橋的成功經(jīng)驗一般選擇自然合龍的方法，如上海揚浦大橋。自然合龍的方法，需要考慮以下幾個方面：(1)合龍溫度的確定：大橋能否在自然狀態(tài)下順利合龍，關(guān)鍵是要正確選擇合龍溫度。該溫度的特續(xù)時間，應(yīng)能滿足鋼梁安裝就位及高強螺栓定位所需的時間。（2）全橋溫度變形的控制：由于大橋跨度大，溫度變形對中跨合攏段長度的影響相當(dāng)敏感，因此在整個施工過程中應(yīng)對溫度變形進行監(jiān)測，特別是對將接近合龍段時的中孔梁段和溫度變形更應(yīng)重點量測，找出溫度變形與環(huán)境濕度的關(guān)系，為確定合龍段鋼梁長度提供科學(xué)依據(jù)。 (3)合龍段鋼梁長度的確定：設(shè)計合龍段長度原定為55m在實際施工時再予以修正。其實際長度應(yīng)為合龍濕度下設(shè)計長度加減溫度變形量。 (4)臺龍段的安裝：合龍段鋼梁的安裝是一個搶時間、搶速度的施工過程，必須在有限的時間里完成，因此在合龍前必須做好一切準備工作。鋼梁應(yīng)預(yù)先吊裝就位，一旦螺孔位置平齊，即打入沖釘，施擰高強螺栓，確保合龍一次成功。(5)臨時面結(jié)的解除：中孔梁旦合龍，必須馬上解除臨時面結(jié)，否則由于溫度變化所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力，會使結(jié)構(gòu)難以承受，因此在合龍段鋼梁高強螺栓施擰完畢后，立即拆除臨時固結(jié)。項目四 斜拉索施工任務(wù)一：施工概述斜拉索是斜拉橋的一個重要組成部分，并顯示了斜拉橋的特點。斜拉橋橋跨結(jié)構(gòu)的重量和橋上活載，絕大部分成全部通過斜拉索，傳遞到培柱上。 在歷史上，初始的斜拉橋曾采用鐵鏈、鐵連桿來制作拉索。現(xiàn)代斜拉索全部使用高強度鋼筋、鋼絲或鋼絞線制作拉索。當(dāng)代斜拉橋?qū)鞯姆雷o手段，幾乎律使用高強度的鋼絞線或鋼絲制作拉索，軋制的粗鋼筋已淘汰。放索的隨護手段，隨著材料和工藝的進步，也日趨簡單有效。和過去相比，當(dāng)代使用的斜拉索的特點是更輕、更強、更可靠。 目前，單根斜拉索的破斷索力已達到訓(xùn)30000kN，耐疲勞應(yīng)力幅值達到200一250Mpa。良好而有效的防護，能保證拉索的使用壽命超過30年。為求拉索的質(zhì)量更加穩(wěn)定可靠，拉索的生產(chǎn)已日趨工廠化，出現(xiàn)了專業(yè)化的制作工廠。 配合我國斜拉橋建設(shè)，經(jīng)過10多年開發(fā)、研究，已建成了專業(yè)的制索工廠，拉索的質(zhì)量已達到國際水平。任務(wù)二：鋼索的種類、構(gòu)造和性能 鋼索作為斜拉索的主體必須用高強度的鋼筋、鋼絲或鋼絞線制作，這點已成為現(xiàn)代斜拉橋設(shè)計師的共識。 鋼索主要有以下幾種形式(圖5-4-1)： (1)平行鋼筋索； (2)平行(半平行)鋼絲索； (3)平行(半平行)鋼絞線索： (4)單股鋼絞線；(5)封閉式鋼纜。圖5-4-1鋼索的幾種形式a)鋼筋索；b)鋼絲索c ) 鋼絞線索；d）單股鋼絞線；e)封閉式鋼纜1平行鋼筋索平行鋼筋家索系由若干根高強鋼筋平行組成鋼筋的直徑自10一16，其標準強度Ryb不宜低于1470Mpa，索中各根鋼筋借孔板彼此分隔，所有鋼筋全穿在一根粗大的聚乙烯套管內(nèi)，索力調(diào)整完畢后，在套管中注入水泥漿對鋼筋進行防護。這種鋼索配用夾片式群錨。平行鋼筋索必須在現(xiàn)場架設(shè)過程中形成，操作過程繁雜，而且由于鋼筋的出廠長度有限用于大跨斜拉橋時，索中鋼筋存在接頭、從而疲勞強度受到影響。進入20世紀80年代，鋼筋拉索已很少采用。2鋼絲索將若干根鋼絲，平行、并攏、扎緊。穿人聚乙烯套管，在張拉結(jié)束后注入水泥漿防護，就成為平行鋼絲索。這種鋼絲索宜于現(xiàn)場制作。將若干根鋼絲，平行并攏，同心同向作輕度扭絞，扭絞角2º4 º，再用包帶扎緊，最外層直接擠裹聚乙烯索套作防護，就成為半平行鋼絲索。這種索撓曲性能好，可以盤繞，具備長途運輸?shù)臈l件，宜于在工廠中機械化生產(chǎn)。 鋼絲索配用墩頭錨或冷鑄錨。目前鋼絲索普遍使用5或7鋼絲制作，要求鋼絲的標準強度Ryb不低于1570MPa。半平行鋼絲索由于可以在工廠內(nèi)制作井配裝錨具，非但質(zhì)量有保證，而且極大地簡化了施工現(xiàn)場的工作，因此正在逐步取代平地鋼絲索。3鋼絞線索鋼絞線的標難強度Ryb已達到1860MPa，用鋼絞線制作鋼索可以進一步減輕索的重量。索中的鋼絞線可以平行排列，也可以集中后再加輕度扭絞，形成半平行排列。平行鋼絞線索的防護有兩種形式：一種是將整束鋼絞線，穿入一根粗的聚乙烯套管，然后壓注水泥漿；另一種是將每一根鋼絞線，涂防銹油脂后擠裹聚乙烯護套，再將若干根帶有護套的鋼絞線，穿入大的聚乙烯套管中，并壓注水泥漿。集束后輕度扭絞的半平行鋼絞線索的防護，采用熱擠裹聚乙烯護套最為方便。 一般而言，平行鋼絞線索多半在現(xiàn)場制作，半平行鋼絞線索則在工廠制作好后運至工地。平行鋼絞線索通常配用夾片群錨，先逐根張拉，建立初應(yīng)力，然后整索張拉至規(guī)定應(yīng)力。半平行鋼絞線索也可以配用冷鑄鐓頭錨。 4單股鋼絞纜 以一根鋼絲為纜心，逐層增加鋼絲，同一層內(nèi)的鋼絲直徑相同，但逐層鋼絲的捻向相反，最后形式一根單股鋼絞線。用作斜拉索時，鋼纜采用鍍鋅鋼絲制作，最外層加涂防銹涂料。這種只能在工廠中生產(chǎn)的鋼纜柔性好?？梢员P繞起來運輸。單股鋼絞纜配用熱鑄錨。使用單股鋼絞纜作拉索的斜拉橋較少。5封閉式鋼纜以一根較細的單股鋼絞纜為纜心，逐層絞裹斷面為梯形的鋼絲，接近外層時，絞裹斷面為“z”形的鋼絲，相鄰各層的捻向相反，最后得到一極粗大的鋼纜。和用因鋼絲制成的單般鋼絞纜不同，這種鋼纜中的梯形或“z”形鋼絲相互間基本是面接觸，各層鋼絲的層面上也是面接觸。這種鋼纜結(jié)構(gòu)緊密，具有最大的面積率，水分不易侵入，因此稱為封閉式鋼纜。封閉式鋼纜使用鍍鋅鋼絲，絞制時還可以在鋼絲上涂防銹脂，員外層再涂防銹涂斜防護。封閉式鋼纜配用熱鑄錨具。封閉式鋼纜只能在工廠中制作，盤繞后運送到施工現(xiàn)場。任務(wù)三：斜拉索制作有關(guān)要求1斜纜索色彩要求與制作由聚乙烯材料作護套的斜纜索均為黑色。當(dāng)設(shè)計要求采用涂斜成彩色外套時，應(yīng)在斜纜索安裝調(diào)試完成后進行，所用涂料必須具有抗老化的能力；當(dāng)設(shè)計要求在工廠制索時直接制成彩色外套時，則可以兩次擠塑的工藝，在黑色護套擠塑完成后，繼續(xù)加擠所需彩色護套。2平行鋼絲索的制作 (1)調(diào)直與防銹未經(jīng)鍍鋅的高強鋼絲應(yīng)堆放于室內(nèi)，并防止潮濕銹蝕。使用前須注意調(diào)直，用調(diào)直機進行調(diào)直和除銹。經(jīng)調(diào)直的鋼絲其彎曲失高5mmm，表面不能有燒傷發(fā)藍的痕跡，并在調(diào)直后的鋼絲表面均勻涂抹防銹油脂。(2)確定標推鋼絲每索斜纜索中應(yīng)有1根鋼絲0.1Ryb（Ryb為鋼絲標準強度）應(yīng)力下?lián)Q算標難溫度時的長度予以精確丈量后切斷，作為該索的標準絲(樣板絲)，并在該絲兩端涂色，用以區(qū)別于其余各根鋼絲。其余各絲可略長于標準絲在通常情況下切斷。(3)鋼絲排列夾緊定位在編索平臺上按錨板孔的位置將鋼絲分層排列，并注意將標難絲安排在最外層，不可錨位，然后用梳板將鋼絲梳理順直；再用特別的夾具，將梳理順直的鋼索夾緊定位；夾具間距一般可為2m。夾緊的鋼索斷面應(yīng)符合設(shè)計形狀，且能保證鋼絲之間相互密貼，無松動現(xiàn)象。(4)內(nèi)防腐處理在夾緊定位后的鋼絲束上須進行內(nèi)防腐處理，一般可采用涂刷橡膠瀝青防水涂料和包以玻璃纖維布的做法要求涂料涂刷均勻，無空白漏涂現(xiàn)象。玻璃纖維布的包裹則應(yīng)緊密重疊。 (5)平行索的內(nèi)防護平行鋼絲索的外防護有多種處理方法，一般宜采用聚乙烯管作護套，安裝后再在護套內(nèi)壓注特種水泥砂漿。因此，護套須能承受一定的內(nèi)壓并具有一定的防老化的能力?？筛鶕?jù)設(shè)計所要求的直徑與管壁厚度，由專業(yè)工廠制作，其分節(jié)長度可視工地現(xiàn)場及運輸條件確定。(6)護套安裝平行鋼絲索的外防護是在內(nèi)防護完成后，即可套入聚乙烯套管，要求將每節(jié)聚乙管接順，并保持其接縫平整嚴密。(7)堆放要求平行索應(yīng)保持順直、平放、支點間距一般不應(yīng)大于4m，堆放場地要求干燥陰涼處所。工地現(xiàn)場須有保護措施，以防碰撞、破損纜索表面。3鋼紋線索的制作(1)防銹、防傷絞制鋼索所用高強鋼絲為未鍍鋅時，應(yīng)用除銹、防銹油等作臨時防腐措施；當(dāng)采用鍍鋅鋼絲時，亦須注意在放絲絞制過程中防止擦傷鍍鋅表層。(2)絞制要求鋼絲應(yīng)按設(shè)計斷面進行排列定位，不能錯位。鋼索絞制的角度須嚴格控制在2。一4。以內(nèi)。(3)纏繞緊密鋼索絞制成型后立即繞上高強復(fù)合帶24層，要求繞纏緊密，經(jīng)繞纏后的鋼束斷面形狀應(yīng)正確，且鋼絲盟密無松動現(xiàn)象。 (4)熱擠護套要求熱擠護套可采用低密度聚乙烯或高密度聚乙烯材料。根據(jù)設(shè)計決定的材料性能選用，聚乙烯材料中應(yīng)摻有一定比例的碳黑，以提高抗老化能力。聚乙烯護套應(yīng)緊裹在鋼絲索外，在正常生產(chǎn)、運輸、吊裝過程中，不應(yīng)脫殼。護套外觀應(yīng)光滑圓整，厚度偏差不大于1mm。(5)斜索長度擠好護套后的纜索長度應(yīng)大于成品索的設(shè)計長度，換算成標準溫度在無應(yīng)力狀態(tài)下的長度，經(jīng)精確丈量復(fù)核無誤后將兩端切齊，要求端面與纜索垂直，不能歪斜。任務(wù)四 錨具1錨具種類斜拉索上的錨具，目前常用的有四種：熱鑄錨、鐓頭錨、冷鑄鐓頭錨、夾片群錨。前三種錨具都可以事先裝固在拉索上，稱拉錨式錨具。配裝夾片群錨的拉索，張拉時千斤直接拉鋼索，張拉結(jié)束后錨具才發(fā)揮作用，所以夾片群錨又稱拉絲式錨具。(1)熱持錨將一個內(nèi)壁為錐形的鋼質(zhì)套筒套在鋼索上，然后將鋼索端部鋼絲散開，在套簡中灌人熔融的低熔點合金，合金凝固后，即和散開的鋼絲的套筒內(nèi)形成一個頭小尾大的塞子。鋼索受拉后，這一塞子在鋼筒內(nèi)越楔越緊，外界的拉力，就可以通過鋼筒，傳遞給鋼索。習(xí)慣上，把套在熔索上的這個套筒稱為錨杯。錨杯可以用螺紋、銷接、墊塊等多種方式定著在工程結(jié)構(gòu)上。定著方式不同，錨杯的具體構(gòu)造也不同(圖5-4-2)。用于張拉端的錨杯，必須備有能和張拉設(shè)備相連接的內(nèi)螺紋。圖5-4-2錨杯構(gòu)造 a)銷接式 b)墊塊式熱鑄錨適用于單股鋼纜和封閉式銅纜。在熱鑄錨的設(shè)計計算中，要進行驗算錨杯的環(huán)向和軸向應(yīng)力、支承面的抗壓強度、螺紋強度。在熱持錨中，即便使用的是低熔點合金，澆鑄時的溫度仍超過400，這一溫度對鋼絲的力學(xué)性能會帶來不利的影響。因此又出現(xiàn)了鐓頭和冷鑄鐓頭錨。(2)鐓頭錨取一根鋼絲，穿過孔板后，將末端鐓粗，由于鐓出來的疙瘩頭已通不過板上的孔眼，鋼絲的拉力就可傳遞到孔板上。當(dāng)孔板上的孔眼數(shù)和鋼索中的鋼絲數(shù)相當(dāng)時，這塊孔板就能錨固整根鋼索，國內(nèi)均稱這種錨具為額頭錨(圖5-4-3)。圖5-4-3鐓頭錨設(shè)計鐓額頭錨時，要驗算鐓頭錨員最外圈孔眼處的材料抗剪強度，并據(jù)此選定鐓頭錨錨板的厚度。鐓頭錨根據(jù)不同的使用場合，可以有不同的形式。用于張拉端鐓頭錨拉設(shè)備相連接的螺紋，通常均留有內(nèi)螺紋。鐓頭錨適用于鋼絲索，具有良好的耐疲勞性能。使用鐓頭錨時必須選用具有可鐓性的鋼絲。(3)冷鑄鐓頭錨冷鑄錨具的構(gòu)造和熱鑄錨具相似(圖5-4-4)，只是在錨杯錐形腔的后部增設(shè)了一塊鋼絲定位板，鋼索中的鋼絲線通過錨杯后，再各個穿過定位板上的對應(yīng)孔眼鐓頭就位。錨杯中的空隙，用特制的環(huán)氧混合料填充。環(huán)氧固化后，即和錨杯中的鋼絲結(jié)合成一個整體。圖5-4-4冷鑄鐓頭錨環(huán)氧混合料中必須加入鑄鋼丸，鑄鋼丸在混合料中形成承受荷載的構(gòu)架。鋼索受拉后，由于楔形原理，鑄鋼丸受到錨杯內(nèi)壁的擠壓，對索中的鋼絲形成嚙合，使鋼絲獲得錨固。環(huán)氧混合料的固化溫度不超過180度，不會對鋼絲的力學(xué)性能帶來不利的影響。配裝冷鑄錨的拉索具有優(yōu)異的抗疲勞性能，其耐疲勞應(yīng)力幅大于200MPa，完全能滿足斜拉橋的要求。 ·(4)夾片群錨在后張預(yù)應(yīng)力體系中，用于錨因鋼絞線束的夾片群錨已是成熟的技術(shù)。但在有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋中，對錨具的疲勞性能要求較低，而在斜拉橋中，如前所述，粗大斜拉索類似的一根體外預(yù)應(yīng)力索。在拉索上使用夾片群錨時，必須提高錨具的抗疲勞性能。為此用于斜拉索的夾片群錨具備一些特殊的構(gòu)造。鋼絞線索在進入群錨的錨板前必定要穿過一節(jié)鋼筒，鋼筒的尾端和群錨錨板間有可靠的連接，在斜拉索的索力調(diào)整完畢后，于鋼筒中注入水泥漿。這樣，拉索的靜載由群錨承受，動載則在拉索通過鋼筒時，獲得端解，從而減輕了群錨的負擔(dān)(圖5-4-5)。圖5-4-5 夾片群錨2錨具配置有關(guān)要求(1)成品索的檢驗與編號長度切割正確的纜索，應(yīng)在兩端配置錨具，錨具配置完成后即為成品索。每根索經(jīng)檢驗合格后應(yīng)按編號掛牌，并附檢驗資料作為產(chǎn)品合格證書的附件。(2)冷鑄錨具的組成及其相關(guān)要求斜纜索的錨具大都采用冷鑄錨具，每副冷鑄錨具主要由錨環(huán)、錨板、約束圈、連接筒、螺母、后蓋等部分組成。其所用鋼材質(zhì)量應(yīng)符合有關(guān)標準。錨環(huán)、螺母是冷鑄的主要受力部件，應(yīng)經(jīng)探傷合格。冷鑄錨具的主要部件的金加工誤差應(yīng)符合有關(guān)設(shè)計規(guī)定，同一規(guī)格冷鑄錨具的同類部件，應(yīng)具有互換性。(3)表面處理錨環(huán)、螺母、接口、后蓋等部件，當(dāng)設(shè)計需要鍍鋅時，其鍍鋅量應(yīng)不少150gm2。不鍍鋅的部件應(yīng)妥善堆放于室內(nèi)，避免生銹；如設(shè)計采用發(fā)黑工藝時，則應(yīng)注意潤色一致。(4)鋼絲鐓頭技術(shù)要求鋼絲穿過鐓板后應(yīng)進行鐓頭，鐓頭直徑要求不小于鋼絲直徑的1.5倍，高度不小于鋼絲直徑；頭形目視正直；允許有小于0.1mm縱向裂紋，不得有橫向裂紋；鋼絲在鐓頭夾緊部位不得有削弱斷面。錨環(huán)孔眼直徑應(yīng)大于鋼絲直徑但不得超過0.4mm。(5)冷鑄料的組成和要求冷鑄錨具所有的冷鑄料由環(huán)氧樹脂、固化劑、稀釋劑、增塑劑以及鋼球等組成，所有的化工原料應(yīng)符合有關(guān)工業(yè)標準，鋼球應(yīng)符合有關(guān)鑄鋼球的標準。(6)冷鑄料的級配和要求冷鑄料的級配應(yīng)經(jīng)計算確定，并應(yīng)先作試塊，當(dāng)力學(xué)指標達到設(shè)計要求后方可采用。要求固化后的冷鑄料在25時的抗壓強度不應(yīng)小于120MPa，60時不應(yīng)小于70MPa。每灌制1只錨具應(yīng)制作試塊二組，在同等條件下升溫面化。(7)冷鑄料的撓注澆注冷鑄料時，應(yīng)先將錨具和鋼絲束潔凈無油垢(如錨環(huán)內(nèi)應(yīng)無銹、無油污，鋼球應(yīng)去銹去污等)，井做好準備工作后，方能拌制冷鑄料。冷鑄料的配合應(yīng)該精確計量，確保拌和均勻，然后澆注。冷鑄料和鋼球的澆注，須配備振動設(shè)備，確保澆注密實。(8)已澆注錨具的升溫固化將已澆注完成的錨具垂直吊放入烘箱進行升溫固化，烘箱宜有自動控制溫度的裝置，以控制溫度的升降，對于升降溫速度必須按下列要求予以控制：室溫1h 702h1404h1805h上自然冷卻至室溫3纜索預(yù)拉及成盤(成圈)要求(1)斜索預(yù)拉及預(yù)拉索力無論是工地現(xiàn)場制作的平行鋼絲纜索還是工廠統(tǒng)制的鋼纜索，在兩端配置上冷鑄錨具后，每根纜索均應(yīng)經(jīng)過預(yù)拉，預(yù)拉索力一般為設(shè)計索力的150。經(jīng)預(yù)拉后測定錨板的內(nèi)縮值，不應(yīng)大于7mm(或根據(jù)設(shè)計規(guī)定)，螺母與錨環(huán)應(yīng)能靈活旋動。 (2)預(yù)拉載荷要求及索長塑性變形量 預(yù)拉所用的千斤頂應(yīng)按規(guī)定校驗、標定。加荷要緩慢、均勻。加荷速度應(yīng)不大于100MPamim。加荷至初應(yīng)力時(一般為預(yù)拉荷載的5一10)，測量該索長度，當(dāng)加荷至設(shè)計索力的150時，持荷5min，放松至初應(yīng)力，再測量該索長，并計算其塑性變形量。(3)斜索實際長度及容許差值L經(jīng)預(yù)拉后纜索的長度即為該索的實際長度，應(yīng)將該長度記入產(chǎn)品合格證書中，要求纜索的實際和設(shè)計長度的差L小于下列規(guī)定； 索長L100m、L20mm；L100m，LL5000(4)斜索的荷載試驗為檢驗纜索質(zhì)量，可根據(jù)設(shè)計要求對纜索進行靜載和動載試驗。進行靜載試驗時，要求實際破斷索力不小于鋼絲束設(shè)計破斷索力的95，破斷時鋼絲束的延伸率不小于2。鋼絲束的破斷索力根據(jù)鋼絲的標準抗拉強度及所有鋼絲的截面積計算而得。在進行動載試驗時，加載的上限，應(yīng)滿足設(shè)計要求。(5)斜索成盤中成圈及其吊運綁扎要求平行鋼絲束應(yīng)保持順直平放，而工廠制的絞制鋼索，則可按要求進行成盤或成圈，無論成盤或成圈，其索圈的直徑不能太小，一般宜大于索的直徑30倍。當(dāng)纜索成圈運輸時，每盤索圈的綁扎木應(yīng)少于4道，并為保護纜索表面不致受損，必須在索圈的外面包裹麻布之類的包裝材料二層，要求包扎緊密，術(shù)霸纜索表面。然后再在包裝材料之外，在綁扎處墊襯橡膠之類的彈性材料，并宜綁扎時結(jié)合吊點考慮，以免另設(shè)吊點，有損索面。 任務(wù)五：掛索及張拉1、施工技術(shù)要點掛索是將拉索的兩端，分別穿入梁上和塔上預(yù)留的索孔，并初步固定在索孔端面的錨板上。張拉是用千斤頂對拉索的索力進行調(diào)整。索力的大小，根據(jù)各個不同的情況，經(jīng)計算后確定。不同的拉索，不同的錨具，不同的斜拉橋設(shè)計，要求采用不同的掛索和張拉方式。 配裝拉錨式錨具的拉索，可以借助卷揚機，直接將錨具拉出索孔后修母固定。當(dāng)拉索長度超過百米，重量超過5t，直接用卷揚機錨具拉出洞口就困難。這時，可以將張拉用的連接桿，先接裝在拉索錨具上，用卷揚機拉至連接桿露出洞口，即可完成掛索。對于更長更重的拉索，由于卷揚機的牽引力有限，連接桿的長度就要相應(yīng)加大。根據(jù)拉索的長度L，上下兩端面索孔錨板中心的幾何距離L0，可以估算出牽引力為T時拉索上端離塔柱上相應(yīng)索孔錨板端面的距離L。根據(jù)算出的L，選定連接桿的長度，最好能使牽引力為T時，連接桿能在張拉千斤頂?shù)暮蠓铰冻?，由千斤頂接替卷揚機繼續(xù)牽引，完成掛索。較長的連接桿，可以由幾節(jié)組成，千斤頂拉出一節(jié)，卸去一節(jié)，比較方便。對于特長特重的拉索，卷揚機的牽引力有限，連接桿的長度也不能太長，要采用新的對策。在塔上的索孔中先穿人一束由若干根鋼絞線組成的柔性牽引索，并在千斤頂上附設(shè)一套鋼絞線束的牽引裝置。卷揚機將拉索提升，至連接桿到達塔外索孔進口附近，即可和鋼絞線束連接，從而利用于斤頂?shù)牧α?，將連接桿拉入索孔，完成掛索。除了在事先進行計算，確定所需的卷揚機能力和連接桿長度外，在掛索過程中還應(yīng)校驗計算值是否和實際相符。斜拉橋的結(jié)構(gòu)特性，決定了施工時的掛索程序必定是由短到長。因此，根據(jù)先期掛索的實踐，可以預(yù)計到下一根較長索的情況，及時對卷揚機的能力和連接桿的長度作調(diào)整。上海南浦大橋最長的拉索長228m，每延米重86kg。掛索時所用的連接桿由3節(jié)組成，長度接近4m，牽引束由7根15鋼絞線組成，張拉千斤頂為帶有鋼絞線牽引裝置的YQL600型。由于事先對掛索方案、程序、機具作了統(tǒng)籌安排，所以全橋的掛索過程安全順利，如期完成。楊浦大橋的拉索更長更重，員長的達331m，每延米重98kg，利用上述方法，也順利完成掛索。對于配裝拉絲式夾片群錨錨具的鋼絞線拉索，掛索時先要在拉索上方設(shè)置一根粗大銅纜作為輔助索，拉索的聚乙烯套管先懸掛在輔助索上，然后逐根穿人鋼紋線，用單根張拉的小型千斤頂調(diào)整好每根鋼絞線的初應(yīng)力，員后用群錨千斤頂整體張拉。新型的夾片群錨拉索鉛具，第一階段張拉用拉絲方式，調(diào)索階段可以使用拉錨方式。張拉及調(diào)整索力的過程中，要校核索力的增量和拉伸值的對應(yīng)關(guān)系。 拉索的引伸量由兩部分組成；拉索的彈性伸長量Le和拉索的垂度修正值叢Lf。當(dāng)索中應(yīng)力由1增至2時，只要分別計算其Le和Lf由其差值，即可得到相應(yīng)的計算伸長量L： L(Le)2一(Le)l+ (Lf)1一(Lf)2實際上，張拉時索力增加，還會使橋面抬高，塔柱也向受力一方傾斜，這樣就會使以張拉端索孔端板為基準，量出的拉索伸量有所增大，具體的影響，要另作專門計算。大部分斜拉橋采用塔上的張拉方式，也有部分斜拉橋采用梁上張拉，但先掛索、后張拉索的程序不變。掛索、張拉同于起重和高空作業(yè)，必須周全考慮，采用最安全可靠的方案順利完成作業(yè)。所有的機具、設(shè)備、連接件，均應(yīng)根據(jù)負荷選用。2斜纜索的安裝要求 (1)安裝方法和選用斜纜索的安裝，可根據(jù)索塔高度、斜纜索長度、纜索的剛?cè)岢潭?、起重設(shè)備等條件和纜索護套的性能等情況選用。選用的安裝方法，一般可為單點吊法、多點吊法、腳手架法、起重機吊裝法及鋼管法等。對于已制成的較硬或脆的外防護纜索，不得采用單吊點法安裝。(2)在塔上張拉并向上安裝斜拉索如在塔上張拉并向上安裝斜拉索時，塔上張拉端鋼頭上應(yīng)安裝連接器與引出桿，從錨箱管空伸出(引出桿所需長度與直徑應(yīng)根據(jù)計算確定)，纜索吊升至引出桿的連接套外時，可即與纜索桿的錨具連接，再由塔上錨箱內(nèi)張千斤頂，將纜索張拉就位。纜索錨引出就位后應(yīng)將引出的千斤頂、引出桿、連接器等拆除，再按設(shè)計的索力進行糾正張拉。 (3)在塔上張拉并向下安裝斜拉索 如在塔丘張拉并向下安裝斜纜索時，可待纜索吊升至安裝高度后，牽引鋼絲繩可自塔上錨箱管道內(nèi)引出并拴住張拉端錨具，配合起重視的提升將錨具自錨箱管道中伸出，并旋緊錨具的螺母，使之初步定位，然后再用特制的夾具將錨固端錨具伸入主梁錨箱的管道內(nèi)并預(yù)以初步旋緊定位，然后再按設(shè)計要求的索力進行張拉。 (4)斜拉索安裝、張拉順序與張拉力控制 各斜纜索的安裝、張拉順序以及張拉力的調(diào)整次數(shù)應(yīng)按照設(shè)計規(guī)定辦理； 各斜纜索的張拉應(yīng)按設(shè)計規(guī)定的張拉力控制，以延伸值作為校核。在斜纜索的張拉過程中，必須同時進行梁段高程和索塔變位的觀測并與設(shè)計變位值比較。如果標高與張拉力有矛盾的，一般可以標高為主進行控制，但當(dāng)實際張拉力與設(shè)計張拉力相差過大(一般誤差控制在l0以內(nèi))，應(yīng)查明原因，并與設(shè)計單位商討，采用適當(dāng)方法進行控制調(diào)整。 (5)同步張拉的要求 索塔順橋向兩側(cè)和橫橋向兩側(cè)對稱的纜索組應(yīng)同步張拉，中孔無掛梁的連續(xù)梁與兩端索塔和主梁兩側(cè)對稱位置的纜索亦應(yīng)同步張拉，同步張拉的纜索，張拉中不同步拉力的相對差值，不得超過設(shè)計規(guī)定。如設(shè)計無規(guī)定時，不得大于張拉力的10，不同步拉力使塔頂產(chǎn)生的順橋向偏移值不得大于H1500(H為橋面起算的索塔高度。此值見JTJ 04189)。兩側(cè)不對稱的纜索或設(shè)計拉力不同的纜索，應(yīng)按設(shè)計規(guī)定的拉力，分階段同步張拉o (6)各斜索的拉力測定和調(diào)整 斜纜索張拉完成后，應(yīng)使用振動頻率測力計(或索力測定儀、鋼索周期儀、數(shù)字測力儀等可選用其一)測驗各纜索的張拉力值，每組及每索的拉力誤差均應(yīng)控制在10(如設(shè)計規(guī)定時應(yīng)按設(shè)計規(guī)定辦理)。如有超過應(yīng)進行調(diào)整。調(diào)整時可從超過設(shè)計拉力值最大或最小的纜索開始調(diào)整(放松或拉緊)到設(shè)計拉力。在調(diào)整拉力時應(yīng)對索塔的和相應(yīng)梁段進行位移觀測。各斜纜索的拉力調(diào)整值和調(diào)整順序應(yīng)會同設(shè)計單位決定。 (7)錨具安裝軸線與臨時防護 斜纜索兩端錨具軸線和孔道軸線容許偏差為5mm。錨具的孔道在末端封口前，應(yīng)臨時予以防護，防止雨水侵入和鉆頭被撞擊。 (8)聚乙烯護套內(nèi)壓注水泥漿時的要求由平行鋼絲束作纜索，如采用聚乙烯護套時，一般在案力調(diào)整完成后用套管內(nèi)壓注水泥漿防護法。所用水泥采用525級水泥，水灰比不宜大于035；為盡量減少水泥漿的收縮率，宜摻入有微膨脹功能、又不腐蝕鋼材的外摻劑。水泥漿的抗壓強度應(yīng)30MPa(或根據(jù)設(shè)計要求)。水泥漿的壓注壓力一般可控制在0.6一0.7MPa之間，并應(yīng)自下向上壓注；當(dāng)索高度超過50m時，可分段向上壓注。每次壓注均應(yīng)在壓注段上端的透氣孔溢出與壓入相似稠度的水泥漿時，方能表明該段索長已壓注密實。壓注完成后應(yīng)及時清除(沖洗干凈)殘留在纜索表面、塔身的水泥漿。項目五 斜拉橋施工控制與施工質(zhì)量要求任務(wù)一：施工管理施工控制貫穿于斜拉橋的施工全過程，與結(jié)構(gòu)形成的歷程緊密相連。它不僅僅是一個理論上的課題，管理工作在施工控制中的作用同樣應(yīng)給予足夠的重視。1主梁恒載的誤差對結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的影響較為顯著，應(yīng)在技術(shù)上、管理上采取有效的措施將誤差減小到最低程度。同時對施工荷載也要嚴加管理，因為它對結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的影響同樣不容忽視。2及時完成各項施工測試任務(wù)，采集的數(shù)據(jù)應(yīng)準確、可靠它們是施工控制的主要依據(jù)。3嚴格按規(guī)定的施工程序進行安裝架設(shè)。施工中如出現(xiàn)施工荷載或架設(shè)方案發(fā)生較大變更的情況，則應(yīng)根據(jù)變更后的施工荷載或架設(shè)方案重新進行施工計算，以便獲得與此相應(yīng)的施工控制參數(shù)理論值，從而保證理論計算模式與實際施工過程的一致。工程實踐表明，斜拉橋施工中理論值與實測值偏離的程度不僅與測量、千斤頂張拉存在誤差，以及理論計算時所采用的彈性模量、徐變系數(shù)、結(jié)構(gòu)自重、施工荷載等設(shè)計參數(shù)與實際工程中表現(xiàn)出來的參數(shù)不一致等隨機因素有關(guān)，而且與施工中是否嚴格按預(yù)定的施工順序進行架設(shè)，以及施工臨時荷載的控制、測量時機的選擇等人為因素密切相關(guān)。管理控制的嚴格與否往直接影響到主梁線型和拉索索力偏離程度的大小。任務(wù)二：施工測試施工測試是施工控制的重要組成部分。通過測試所獲得的斜拉橋在施工各階段結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的第一手資料是施工控制、調(diào)整的主要依據(jù)，同時它也是監(jiān)測施工、改進設(shè)計、確保結(jié)構(gòu)在施工過程中安全的重要手段。施工測試的內(nèi)容主要包括如下幾個方面： 1變形測試：主要觀測主梁撓度、主梁軸線偏差和塔柱水平位移的變化情況。通常使用(精密)水準儀、經(jīng)緯儀、傾角儀等測量儀器。 2應(yīng)力測試：主要測定斜拉索索力、支座反力和主梁、塔柱的應(yīng)力在施工過程中的變化情況。一般使用千斤頂油壓表、荷載傳感器或激振法、隨機振動法等測定斜拉索的索力，主梁塔柱應(yīng)力的測試則使用各種應(yīng)變儀(應(yīng)變片)或測力計等。3溫度測試：主要觀測主梁、塔柱和斜拉索的溫度(溫度場)以及主梁繞度、塔柱位移等隨氣溫和時間變化的規(guī)律。斜拉橋的主梁為預(yù)制鋼梁時，合龍段施工前夕溫度測試對于合龍溫度的選擇和合龍段預(yù)制長度的確定具有重要的指導(dǎo)作用。任務(wù)三：施工質(zhì)量要求有關(guān)斜拉橋施工的部分質(zhì)量要求，已于前述各節(jié)中有所述及，對于斜拉橋主要組成部分的索塔、主梁及斜纜索的各部容許偏差，現(xiàn)摘引上海市政工程管理局1993年市政工程施工及驗收技術(shù)規(guī)程的有關(guān)規(guī)定如表41。表5-5-1 索塔、主梁、斜纜索的容許偏差項 目序 號檢查內(nèi)容允許偏差（mm）檢驗頻率檢驗方法索塔1-1軸線偏位10每一對索距檢驗縱、橫軸線各一次用經(jīng)緯儀1-2橫截面尺寸±20每一對索距檢驗一次用尺量1-3傾斜度1.5H且40每一對索距檢驗一次用經(jīng)緯儀1-4塔頂高程±20塔頂檢查用水準儀1-5斜拉索錨固點高程±10每根索檢查用水準儀1-6斜索頂預(yù)埋管偏位±10每根索檢查用經(jīng)緯儀1-7梁橫截面尺寸±10每根橫梁檢驗兩點用尺量1-8橫梁高程用水準儀項目六 斜拉橋施工工程實例一、 斜拉橋1.1 索塔施工本合同段主塔包括下塔柱、下橫梁、中塔柱、上橫梁和上塔柱。施工時共分*個節(jié)段進行施工，斜拉橋索塔施工的關(guān)鍵主要是塔柱線型控制、外觀質(zhì)量和上塔柱斜拉索錨固區(qū)施工。根據(jù)索塔特點和施工總工期并考慮到各種因素，擬定主塔施工控制工期為*天，并以此制定相應(yīng)施工措施。施工材料依靠安裝在塔旁塔吊吊運，施工人員利用施工電梯運送。1. 1.1 下塔柱施工（工藝框圖見表1-1）1. 1.1.1 下塔柱模板