悬索桥锚碇预应力锚管精确安装工艺

总470期
2018年第20期(7月中)
收稿日期:2018-03-09
作者简介:罗人昆(1987—),男,江西人,工程师,主要从事路桥施工技术管理相关工作。
悬索桥锚碇预应力锚管精确安装工艺
罗人昆
(广东省长大公路工程有限公司,广东广州510000)
摘要:虎门二桥坭洲水道桥采用548+1688m 双跨钢箱梁悬索桥,采用重力式锚碇形式,由预应力锚固系统传递主缆索股拉
真空海绵吸盘力。结合项目实际,主要针对锚碇预应力管道的安装精度控制,进行工艺上的细化、优化和总结,可为同类型悬索桥梁建设提供参考。
关键词:悬索桥;锚碇;预应力锚管;施工技术中图分类号:U445.4
文献标识码:B
0引言
悬索桥凭借其跨径大、用料省、自重轻、结构受力稳定、对航道影响小等诸多优势,得到广泛应用。悬索桥的桥面荷载通过吊索及索夹传递至主缆,主缆经主索鞍、散索鞍传递至锚碇锚固区,故悬索桥除对主缆的高强度要求外,锚碇区的锚固受力也至关重要,而锚体预应力锚管的安装精度直接影响其锚固力的施加,所以,对锚碇预应力锚管的安装技术研究具有深远的意义。
1工程简介
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虎门二桥坭洲水道桥锚碇采用重力式锚碇形式,锚固系统由索股锚固连接构造和预应力锚固构造组成,而预应力锚固构造由管道、环氧钢绞线成品索及锚具、锚头防护帽等组成。预应力管道采用直缝电焊钢管,规格为Φ273×5×7300㎜,施工过程分三段接长安装,采用专用连接管连接成型。锚碇预应力管道单幅150根,其中两根为试验孔管道。
2预应力锚管安装控制措施
根据锚固系统设计图纸,预应力锚管随着索股发散方向,为空间布置结构;且单条预应力管道分三段接长,施工过程中温度影响、支撑结构下挠、外界扰动等不确定因素多,精确定位难度大,且施工过
程中必须保证安装精准,管道不变形,不漏浆,使预应力钢束顺利通过,以满足受力要求,给现场安装提出了巨大的挑战。实际操作过程中,现场主要从定位支架精确制作安装、测量精确放样、现场施工严控几个方面措施来确保预应力管道的安装精度。
2.1锚管定位支架精确制作安装
按照“锚体分层浇筑、预应力钢管分节支撑、管道分缘114
段接长”的原则设计预应力钢管支架定位支架系统。定位
钢支架由基架、骨架及片架三大部分组成,联合组拼形成空间支撑支架体系。定位钢支架结构复杂、数量大、加工安装精度高,为了保证定位精度及顺利进行定位安装,支架严格按照设计尺寸加工,从源头上把好质量关。施工过程中,逐层安装、接长、复核,确保精度,为锚管精确定位提供基础保障。2.2测量放样工艺优化2.2.1预应力锚管定位支架定位
针对锚固系统定位支架编制专门的测量实施方案,原
则为:能观测、能定位、能校核,采用双系统校核。
在浇筑基架垫层混凝土时,在基架四个角预埋钢板和角钢。在安装前,把角钢调整至设计高程,在其顶面用角钢把四角连成一个整体框架,再准确放出四个角点的位置,依次安装基架。
骨架的定位是支架定位中关键的环节,其安装质量将直接影响到片架的定位精度。骨架的定位首先保证骨架与片架连接面的位置正确,定位时再使用定位片架的定位线坐标进行调节,并调整该面至主缆中心线与水平面的夹角角度的斜面,以避开骨架总长所造成的影响。
在片架安装之前,首先在安装好后的骨架上放样出3个三维坐标点,并给出该三点与片架中心线的相对距离。据此可以将片架基本调整到位,然后在每一片架上放样出该断面上各圆弧板的y 轴点位,并利用所测三维坐标,计算出该点与圆弧板中心顶点之间的x 方向距离(即高差),根据这2个值精确定位圆弧板,使得圆弧板中心顶点与该断面预应力钢管的中心点重合。2.2.2槽口锚盒安装定位
槽口锚盒定位测点如图1所示,槽口锚盒安装定位时测
点位于槽口底部的四个角点。锚盒的加工精度会影响现场安装定位精度,因此严格按照加工精度规范要求进行加工,并且在槽口底面标识出纵横轴线点。
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交通世界TRANSPOWORLD
2.2.3锚垫板和预应力管道的安装
锚垫板加工制作时,在其底部精确放样出纵横轴线位
置。现场安装后锚垫板定位时,锚垫板的底口轴线与槽口底面的轴线对齐,只需要对锚垫板的前端进行定位。为了观测锚垫板中心位置需要加工一个预应力管道的导向装置,导向装置呈圆盘状,圆盘直径以管道内径为基准加工(比管道直径小1㎜左右),圆盘中心钻焊接一个直径2㎜、高度30㎜的圆柱体(圆柱体必须垂直于平面)作为测量置镜点。安装管道时将圆盘扣在管口,直接测量定位圆盘中心坐标与管道设计坐标一致即可,如图2所示。
预埋管安装定位方法与锚垫板方法一样。预埋管分节段安装,每根预埋管根据前后锚面底部中心坐标以及当前安装节段长度来计算此节段中点坐标。预埋管一端与后锚垫板顶口对齐,只定位前端孔口的空间位置。根据前后锚面管口设计坐标(X 1,Y 1,Z 1)和(X 2,Y 2,Z 2),安装过程中实测坐标(X 0,Y 0,Z 0),根据实测坐标与后锚面管口坐标计算得出实测管道长度ΔL ,反算ΔX ,ΔY ,ΔZ ,多次调动管
道不断逼近,将实测坐标值和计算坐标值误差控制在规范范围内。
2.3现场施工保障措施
2.3.1优化混凝土浇筑顺序及漏浆防护
优化锚块混凝土配合比,保证混凝土到达现场后的和
易性满足施工要求。优先浇筑前后锚面区域的混凝土,在锚面区域混凝土强度达到初凝状态之后,再进行后续混凝土层的浇筑,可以有效减小锚管根部的扰动。预应力管道
精确定位完成之后,利用尼龙袋对管道口进行包裹,并捆扎牢固,防止混凝土浇筑过程中,误落料至管道内;管道连接处焊接,并采用封箱胶纸全断面环绕包扎密封,防止
漏浆。
2.3.2施工过程中的扰动控制强度调制器
在前、后锚面处,设计钢筋十分密集,为了保证混凝
土的浇筑振捣密实,同时减小对已精确安装的锚管、锚垫板的扰动,现场采用振动棒配合使用,大振动棒直径为
50mm ,小振动棒直径为35㎜,分配比例为1∶2。2.3.3实用定位调节工装的采用
改进管口上下左右偏位调整方式,采用微调锚管口的
工装器具,如左右微调螺杆、上下方向精调框、密贴管口板等,增强了棱镜摆放的稳定性,减少了反
复测量的次数,有效降低了误差风险,确保测量精度的同时,极大地提高了施工效果。2.3.4优化锚面钢筋构造
通过对前锚面及后锚面的多层钢筋网片进行构造及安
装顺序上的变更优化,将横桥向的钢筋在锚管端部锚垫板的安装位置断开,提前预留出锚垫板的安装空间,减少构造钢筋对锚盒、锚垫板的干扰,降低锚盒定位难度,继而提高测量效率。2.3.5现场工序合理安排
对现场钢筋安装作业顺序进行优化调整,防止由于提
前绑扎好的钢筋遮挡全站仪视野,导致频繁地移动测站,从而降低功效;同时加强各班组作业人员沟通,提升协作能力,提前做好准备工作,保证测量工作稳步推进。2.3.6加强锚管定位复测
在每一层锚块混凝土浇筑完成之后,即组织测量人员
对管道口空间坐标进行复测,做好记录,并与混凝土浇筑前的测量数据进行对比,及时纠偏,并为下一段管道的连接及下一层锚块混凝土浇筑提供依据和数据支持,以减少
安装累计误差,保证锚管安装精度满足设计要求。
3功效分析
钌炭催化剂本项目锚块分层浇筑,单层浇筑厚度为2m ,单次接长锚管数量最多为22根,即浇筑该层混凝土前,需要一次性完成22根锚管的精确定位测量。按以往项目经验,完成如此多数量的锚管精调,至少需要3个工作日,即24h 的测量时间。本项目通过采取以上所述多项优化措施,测量时间降低到5~6h ,将测量效率提高了4倍以上,极大程度地提高了工作效率,加快了施工进度,产生了较大的经济效益和社会效益。
4结语
本项目锚管支架定位从前期工艺讨论,到过程实践及优化,并完成锚管支架的安装,最终预应力钢绞线成品索100%顺利穿束,证明本工艺行之有效。施工过程中后锚盒
(下转第110页)
测点
轴线
中心点
锚面
图1锚碇槽口锚盒底面示意图
测点
预埋管中心测点
图2锚管导向圆盘示意图
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的原则进行施工,按照从第一序孔,到第二序孔,再到第三序孔的顺序由外向内分序成孔,先对边缘帷幕孔开展施工,再对加固孔进行施工;②灌浆量符合要求后即可立即停止注浆,静置3min;③灌浆时,可采用水压式膨胀止浆塞,避免石块等杂物混入浆液中,为防止杂物影响浆液效果,在灌注前进行过筛处理;④当施工过程中出现路面隆起或漏浆,应立即停止施工并在查明原因基础上采用减量注浆等方式进行处理。
(5)清理场地,开放交通
在完成上述所有步骤后,将孔口封堵,移走施工设备,采取必要的养生措施后完全开放交通。
3结语
对于桥头跳车现象必须在充分分析形成原因的基础上出对应的解决措施。本文的研究对于预防和处理桥头跳车病害,提升公路养护质量,确保行车安全具有一定的参考意义。共享资料
参考文献
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(编辑:曹艳华)
(上接第107页)
定位、后锚垫板定位、预应力锚管定位安装、前锚垫板定位及前锚盒安装各工序测量精度均达到设计及规范要求,且测量高效快捷,得到项目各方的一致肯定,可为后续同类型桥梁项目施工提供参考。
参考文献:
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(编辑:曹艳华)
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