一種基于自平衡體系的自錨式懸索橋吊桿張拉工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及橋梁建造領域，尤其是涉及一種基于自平衡體系的自錨式懸索橋吊桿張拉工藝。
【背景技術】
[0002]自錨式懸索橋以其結構造型優美，地質條件適應性強以及經濟性良好的特點，越來越受到人們的青睞，尤其作為城市景觀橋特別具有吸引力。主梁采用混凝土材料相對鋼箱梁節省造價，并且混凝土材料有較好的耐久性。混凝土自錨式懸索橋施工過程中先澆筑主梁再張拉吊桿完成體系轉換，由于其結構受力比較復雜，吊桿張拉是施工過程中最復雜的難點，吊桿張拉方法不當會引起主梁和主塔的混凝土開裂。傳統的吊桿采用三輪張拉方法張拉，使全部吊桿分別達到設計張拉力的30%、60%、100%，張拉效率低，千斤頂轉換位置耽誤時間較長，導致施工周期長，如果想加快施工進度需要消耗大量的人力物力。因每根吊桿并非一次張拉到無應力長度，故每根吊桿都需要接長桿，吊桿接長桿數量多，制造接長桿產生較大的施工費用，并且接長桿不能重復多次使用，導致浪費嚴重。如果先將邊跨吊桿一次錨固張拉到無應力長度，邊跨吊桿力完全通過體系轉換獲得，會造成邊跨吊桿真實受力不明確的缺點。張拉過程中實行主纜位移和吊桿力雙控的方法，但存在大霧天氣和光線太強或者太弱的情況下無法使用全站儀的問題，并且全站儀的精度無法保證。
【發明內容】
[0003]針對以上技術問題，本發明設計開發了一種基于自平衡體系的自錨式懸索橋吊桿張拉工藝，其吊桿張拉施工工藝工期短，施工費用低，采用的吊桿接長桿數量少，千斤頂張拉次數少，千斤頂位置轉換次數較少，結構受力明確，張拉過程中吊桿拉力與主纜位移雙控吻合度較好，張拉過程中測量不受天氣影響，測量精度較高，吊桿張拉施工工藝適用范圍較廣，不僅適用自錨式混凝土懸索橋，同樣適用鋼箱梁自錨式懸索橋。
[0004]為達到上述目的，本發明提供如下技術方案:
一種基于自平衡體系的自錨式懸索橋吊桿張拉工藝，括以下施工步驟:
1).第一施工階段:
首先將橋塔I澆筑完成，然后采用滿堂支架施工法將主梁2澆筑完成，接著架設主纜3，緊纜完成后進行索夾放樣；索夾放樣安裝完畢后首先安裝邊跨和中跨部分吊桿4，吊桿張拉時首先將中跨橋塔I側部分吊桿4 一次張拉到無應力長度，中跨一次張拉到無應力長度的吊桿4張拉完畢后第一施工階段完成；
2).第二施工階段:
第二施工階段先將邊跨跨中吊桿4張拉到無應力長度，接著邊跨吊桿4從主纜錨固側和橋塔I側向邊跨跨中一次張拉到無應力長度，邊跨張拉時中跨未張拉到無應力長度的吊桿4配合邊跨吊桿4進行第一次張拉，方向由橋塔I側向中跨跨中進行，邊跨吊桿4全部一次張拉到無應力長度后第二施工階段完成； 3)第三施工階段:
最后未一次張拉到無應力長度的吊桿4由中跨橋塔I側開始交替循環向中跨跨中張拉，經過數輪交替前進循環張拉中跨部分吊桿4，最終全橋吊桿4拉力達到設計值。
[0005]進一步，吊桿4張拉過程中為防止橋塔拉應力超限，在橋塔I混凝土拉應力接近于橋塔拉應力限值時，頂推主索鞍5，釋放主纜引起的不平衡水平力，避免橋塔I混凝土拉裂。
[0006]進一步，中跨靠近橋塔I側部分的吊桿4和邊跨所有吊桿4 一次張拉到無應力長度，后續施工均不需要對此部分吊桿4進行張拉。
[0007]進一步，在第二施工階段，邊跨吊桿4為跳躍張拉，并非像中跨部分一次張拉到無應力長度的吊桿由一端向另一端張拉，采用先張拉邊跨跨中吊桿4使邊跨容易受力，然后分別由邊跨錨固側和橋塔側向邊跨跨中張拉，同時中跨未一次張拉到無應力長度的吊桿4配合邊跨吊桿同時張拉。
[0008]進一步，在第三施工階段，中跨循環張拉的吊桿4采用交替前進的方法。
[0009]進一步，吊桿4張拉時以主纜3位移和吊桿4張拉力雙控，主纜3位移的控制以錨杯外露；張拉過程中以游標卡尺進行測量控制為主。
[0010]進一步，吊桿張拉工藝不僅適用于自錨式混凝土懸索橋，還適用于主梁2為鋼箱梁的自錨式懸索橋。
[0011]本發明的有益效果為:
1、本發明的工藝采用的邊跨吊桿雖然同樣是一次張拉到無應力長度，但是邊跨采用先將跨中吊桿張拉到無應力長度，使邊跨受力明確，接著將從主纜錨固側和主塔側向邊跨跨中進行張拉，以便固定邊跨線形，較早的張拉主纜錨固側吊桿可以保護散索套，防止散索套在吊桿張拉后期被拉壞，同時中跨未一次張拉到無應力長度的吊桿配合邊跨吊桿的張拉，使邊跨吊桿張拉時張拉力較大，消除吊桿彎折的影響。同時邊跨吊桿張拉時本身張拉力較大，由體系轉換增加的那部分吊桿力較小，較容易實現，邊跨結構受力明確，本工藝采用的吊桿接長桿數量少，千斤頂張拉次數少，千斤頂位置轉換次數較少，結構受力明確，有效縮短了吊桿張拉施工工藝工期，降低施工費用。
[0012]2.采用錨杯外露量控制張拉的施工方法，可以不用考慮由貝雷梁整體抬升和貝雷梁撓度減少引起主纜線形抬高的問題。錨杯外露量測量精度高，測量速度快，對測量人員的技術要求低，不會受到天氣的影響，張拉過程中錨杯外露量和吊桿力的吻合程度好，測量精度高。
[0013]3.本發明的吊桿張拉施工工藝適用范圍較廣，不僅適用自錨式混凝土懸索橋，同樣適用鋼箱梁自錨式懸索橋。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明張拉第一階段示意圖；
圖2為本發明張拉第二階段示意圖；
圖3為本發明張拉第三階段示意圖；
其中，1-橋塔、2-主梁、3-主纜、4-吊桿、5-主索鞍。
【具體實施方式】
[0015]下面將結合本發明實施例和附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
具體實施例
[0016]如圖1-3所示，以浙江省青田縣前倉大橋為例詳細介紹本吊桿張拉工藝，前倉大橋是一座雙塔三跨預應力混凝土自錨式懸索橋，橋梁跨徑為45m+120m+45m，橋面寬30m。本實例自錨式混凝土懸索橋吊桿張拉施工工藝，需要8臺千斤頂同時張拉吊桿，其特征在于以下步驟:
(I)主塔1、主梁2澆筑完成后，架設主纜3，安裝邊跨吊桿S1-S7和中跨吊桿M1-M9，所有吊桿均未張拉。
[0017](2)將中跨吊桿M1-M6由橋塔向中跨跨中一次張拉到無應力長度張拉完畢第一階段完成
(3)將邊跨吊桿S4—次張拉到無應力長度。
[0018](4)將邊跨吊桿SI 一次張拉到無應力長度，同時配合第一次張拉中跨M7吊桿。
[0019](5)將邊跨吊桿S7 —次張拉到無應力長度，同時配合第一次張拉中跨M8吊桿。
[0020](6)將邊跨吊桿S2 —次張拉到無應力長度。
[0021](7)第一次張拉中跨吊桿M9和M10。
[0022](8)將剩余邊跨吊桿按照S6、S3、S5的順序一次張拉到無應力長度，張拉完畢后將邊跨中的千斤頂移動到中跨張拉中跨吊桿，第二階段張拉完畢。
[0023](9)第三階段由中跨M7開始向中跨跨中交替前進張拉，例如第二次張拉M7、M8結束后，將M7位置處的千斤頂移動到吊桿M9處，M8處的千斤頂位置不移動且千斤頂的張拉力不變，減少移動千斤頂