北京某矮塔斜拉桥塔上鞍座分丝管的检验标准(1).pdf

1、北 京 某 矮 塔 斜 拉 桥 塔 上 鞍 座 分 丝 管的 检 验 标 准摘 要 : 矮 塔 斜 拉 桥 为 国 内 外 的 一 种 新 兴 桥 型 ， 目 前 用 于 塔 柱 处 鞍 座 分 丝 管 的 检 验 标 准 还 没 有 。 本 文 结 合 北京 某 矮 塔 斜 拉 桥 的 建 设 ， 论 述 了 用 于 该 桥 分 丝 管 检 验 标 准 产 生 的 背 景 ， 给 出 了 用 于 该 桥 分 丝 管 具 体 的 检 验标 准 ， 并 且 对 各 条 标 准 作 了 详 细 的 解 释 。关 键 词 : 矮 塔 斜 拉 桥 鞍 座 分 丝 管 的 检 验 标 准13徐 德 标

2、惠 斌（ 北 京 市 市 政 工 程 设 计 研 究 总 院 北 京 1 0 0 0 8 2 ）1 潮 白 河 大 桥 塔 上 鞍 座 设 计 概 况潮 白 河 大 桥 位 于 京 承 高 速 公 路 （ 高 丽 营 至 沙 峪沟 ） 跨 越 潮 白 河 段 ， 是 京 承 高 速 公 路 桥 梁 建 设 的 重点 。 该 桥 主 桥 为 （ 7 2 m 1 2 0 m 1 2 0 m 7 2 m ） = 3 8 4 m的 三 塔 矮 塔 斜 拉 桥 。 桥 梁 总 布 置 图 如 图 1 所 示 。本 桥 斜 拉 索 采 用 环 氧 涂 层 标 准 强 度 为1 8 6 0 M P a 高

3、强 低 松 弛 钢 绞 线 （ 4 1 根 和 4 3 根 两种 ） ， 热 挤 压 P E 护 套 。 如 图 1 所 示 ， 8 号 、 9 号 、1 0 号 塔 纵 桥 向 分 别 扇 形 布 置 8 对 斜 拉 索 （ 横 桥 向为 2 排 ） 。 锚 固 装 置 梁 上 采 用 可 调 换 索 式 夹 片 锚具 ， 塔 上 采 用 分 丝 管 鞍 座 。 张 拉 方 式 为 在 主 梁 箱室 里 对 称 张 拉 。2 该 桥 分 丝 管 检 验 标 准 制 定 的 背 景以 前 国 内 外 矮 塔 斜 拉 桥 普 遍 采 用 的 鞍 座 构 造是 由 内 、 外 管 组 成 ， 成

4、桥 后 在 内 管 内 灌 注 环 氧 砂浆 进 行 封 闭 锚 固 。 这 种 形 式 的 鞍 座 厂 家 生 产 容易 、 现 场 穿 索 方 便 快 捷 ， 但 也 存 在 以 下 几 个 缺点 ： 1 、 拉 索 不 能 进 行 单 根 调 整 张 拉 ， 只 能 整 束张 拉 ； 2 、 由 于 环 氧 砂 浆 将 钢 绞 线 与 内 管 粘 在 一块 ， 这 给 今 后 换 索 带 来 一 定 的 困 难 ； 3 、 斜 拉 索存 在 相 互 挤 压 的 现 象 ； 4 、 抗 滑 性 能 不 佳 ； 5 、 鞍座 处 的 主 塔 内 部 劈 裂 应 力 较 大 。 为 了 克 服

5、 以 上 问题 ， 该 桥 鞍 座 采 用 分 丝 管 形 式 ， 分 丝 管 为 4 1 根 或4 3 根 内 径 为 2 2 m m 、 臂 厚 为 3 m m 的 铁 管 组 焊 而 成（ 鞍 座 构 造 见 图 2 ） ， 每 根 分 丝 管 穿 一 根 钢 绞线 ， 以 便 将 来 可 以 单 根 换 索 。 索 鞍 的 斜 拉 索 出 口处 设 抗 滑 锚 板 ， 以 防 止 钢 绞 线 滑 动 。图 1 主 桥 立 面 布 置 图7 8 9 1 0 1 17 2 0 01 2 0 0 01 2 0 0 07 2 0 03 9 . 3图 2 鞍 座 构 造 图主 塔 中 心 线R4

6、 3 根 分 丝 管 组 成 4 1 根 分 丝 管 组 成2 0 1 0 年 第 4 期 总 第 8 1 期 PRESTRESS TECHNOLOGY14由 于 现 行 桥 梁 规 范 尚 没 有 关 于 用 于 矮 塔 斜 拉桥 索 塔 里 的 分 丝 管 的 检 验 标 准 ， 为 了 保 证 分 丝 管对 索 体 及 塔 柱 的 安 全 ， 在 分 丝 管 生 产 前 ， 该 桥 的参 建 各 方 （ 设 计 单 位 、 建 设 单 位 、 监 理 单 位 、 施工 单 位 、 生 产 厂 家 ） 在 分 丝 管 生 产 现 场 ， 讨 论 并制 定 出 分 丝 管 出 厂 检 验 标

7、 准 。 以 使 分 丝 管 现 场 验收 时 有 据 可 依 ， 确 保 用 于 该 桥 的 分 丝 管 不 会 影 响此 桥 的 安 全 受 力 以 及 斜 拉 索 索 体 的 耐 久 性 。3 该 桥 分 丝 管 检 验 标 准 的 具 体 条 文如 图 3 所 示 ， 为 分 丝 管 曲 线 要 素 、 分 丝 管 与塔 柱 、 锚 垫 板 的 关 系 图 。 从 拉 索 、 塔 柱 等 构 件 的合 理 受 力 ， 以 及 耐 久 性 等 因 素 出 发 ， 理 论 上 分 丝管 应 具 备 以 下 几 点 要 求 ：（ 1 ） 分 丝 管 纵 桥 向 中 心 应 与 塔 柱 中 心

8、 线 重合 ；（ 2 ） 锚 固 点 处 分 丝 管 结 构 中 心 应 与 与 锚 垫板 中 心 重 合 ；（ 3 ） 分 丝 管 本 身 的 直 线 段 与 圆 曲 线 段 相 接处 应 该 平 顺 ， 并 且 分 丝 管 直 线 端 部 不 能 有 上 折 现象 ；（ 4 ） 分 丝 管 不 得 出 现 整 体 平 弯 现 象 ；（ 5 ） 分 丝 管 各 管 件 组 焊 时 不 得 焊 透 。基 于 上 述 几 点 要 求 ， 结 合 本 桥 设 计 的 拉 索 类型 与 分 丝 管 规 格 ， 考 虑 斜 拉 索 的 工 作 特 性 ， 并 且还 考 虑 厂 家 的 制 造 精 度

9、等 施 工 条 件 ， 同 时 兼 顾 现场 验 收 时 的 测 量 误 差 与 便 于 量 化 验 收 等 因 素 ， 参建 各 方 讨 论 并 最 终 形 成 如 下 检 验 标 准 。（ 1 ） 必 须 提 供 分 丝 管 的 母 材 材 质 单 ； 必 须提 供 分 丝 管 中 间 生 产 过 程 中 各 道 工 序 检 验 单 ；（ 2 ） 分 丝 管 不 得 焊 透 ， 成 型 后 的 分 丝 管 内壁 应 该 光 顺 ， 必 须 与 设 计 线 形 一 致 ， 必 须 保 证 拉索 能 够 平 顺 穿 过 分 丝 管 ；（ 3 ） 原 则 上 分 丝 管 直 线 段 应 该 与

10、圆 曲 线 相切 ， 考 虑 到 工 厂 焊 接 条 件 ， 允 许 直 线 段 与 理 论 位置 有 不 大 于 2 m m 的 向 下 偏 差 ； 但 直 线 段 不 得 上 折（ 或 上 翘 ） ；（ 4 ） 分 丝 管 整 体 中 心 与 锚 垫 板 中 心 误 差 不得 大 于 2 m m ；（ 5 ） 原 则 上 分 丝 管 不 得 存 在 平 弯 ， 考 虑 工厂 焊 接 条 件 ， 允 许 单 根 分 丝 管 平 面 投 影 与 理 论 分丝 管 中 心 有 不 大 于 2 m m 的 偏 差 ； 尽 量 避 免 分 丝 管整 体 平 弯 现 象 ；（ 6 ） 分 丝 管 总

11、长 度 与 理 论 长 度 之 差 不 得 大于 2 m m ；（ 7 ） 分 丝 管 圆 曲 线 外 矢 距 与 理 论 值 误 差 的范 围 为 ： 2 m m ， + 1 m m （ 即 下 塌 不 大 于 2 m m ，上 扬 不 大 于 1 m m ） 。注 ：（ 1 ） 上 述 分 丝 管 各 检 验 标 准 只 适 用 于 潮 白河 大 桥 ；（ 2 ） 分 丝 管 出 厂 检 验 必 须 严 格 按 照 上 述 各项 进 行 ， 并 且 必 须 满 足 上 述 各 项 要 求 。4 该 桥 分 丝 管 检 验 标 准 的 条 文 说 明如 图 4 所 示 ， 为 单 根 拉 索

12、 与 单 孔 分 丝 管 理 论相 对 关 系 ， 每 孔 分 丝 管 穿 一 根 斜 拉 索 ， 其 中 单 根拉 索 外 径 为 1 8 . 1 m m 1 9 m m ， 单 孔 分 丝 管 内 径 为2 2 m m ， 臂 厚 3 m m 。 一 束 分 丝 管 为 4 1 根 或 4 3 根 分丝 管 组 焊 而 成 。 各 条 文 相 对 应 的 说 明 如 下 。图 3 分 丝 管 要 素 图分 丝 管 中 线塔 柱 中 线塔 柱 边 线分 丝 管 中 线分 丝 管 直 线 端 部圆 直 点锚 固 点 中 心圆 曲 线 段图 4 单 根 拉 索 与 单 孔 分 丝 管 张 拉 后

13、 理 论 关 系 图分 丝 管钢 绞 线2 0 1 0 年 第 4 期 总 第 8 1 期 PRESTRESS TECHNOLOGY15（ 1 ） 与 其 他 构 件 一 样 ， 构 件 母 材 材 料 质量 、 中 间 的 生 产 环 节 ， 对 构 件 的 质 量 、 耐 久 性 等都 有 直 接 的 影 响 ， 为 此 提 出 本 条 文 ；（ 2 ） 在 单 根 张 拉 、 整 体 调 索 过 程 中 ， 或 在温 度 、 汽 车 等 活 荷 载 作 用 下 ， 拉 索 与 分 丝 管 相 贴处 将 有 相 对 滑 移 的 趋 势 ， 为 了 防 止 分 丝 管 刮 伤 拉索 ， 影

14、响 拉 索 的 使 用 寿 命 和 安 全 受 力 ， 故 而 提 出该 条 文 ；（ 3 ） 如 图 4 所 示 ， 拉 索 张 拉 后 索 底 将 与 分 丝管 下 侧 内 臂 密 贴 ， 因 此 如 果 分 丝 管 直 线 段 向 上 偏差 ， 将 导 致 拉 索 在 分 丝 管 端 部 受 剪 ， 在 拉 剪 荷 载作 用 下 将 有 可 能 导 致 拉 索 断 裂 ， 因 此 分 丝 管 的 直线 段 不 得 上 折 或 上 翘 。 但 是 考 虑 到 施 工 焊 接 条件 ， 允 许 直 线 段 与 理 论 位 置 有 不 大 于 2 m m 的 向 下偏 差 。 理 论 上 向

15、下 稍 微 偏 差 对 钢 绞 线 的 受 力 反 而 更为 有 利 （ 因 为 拉 索 本 身 有 垂 度 效 应 ， 拉 索 与 分 丝 管端 部 理 论 夹 角 不 为 0 ， 而 为 一 个 向 下 的 偏 角 ） ；（ 4 ） 如 果 分 丝 管 整 体 中 心 与 锚 垫 板 中 心 偏差 大 于 3 m m ， 则 将 导 致 一 侧 分 丝 管 内 的 钢 绞 线 的受 力 状 态 为 拉 剪 ， 影 响 拉 索 的 安 全 ， 因 此 提 出 该条 文 ， 并 且 将 误 差 严 格 调 整 为 2 m m ；（ 5 ） 如 果 分 丝 管 的 平 弯 大 于 3 m m ，

16、 其 后 果与 条 文 说 明 4 一 致 ， 因 此 提 出 本 条 文 ， 并 且 要 求避 免 整 体 平 弯 现 象 ； 如 果 整 体 平 弯 ， 将 产 生 横 桥向 的 水 平 力 作 用 于 塔 柱 上 ， 使 塔 柱 由 纯 受 压 变 为压 弯 的 受 力 状 态 ， 影 响 塔 柱 的 耐 久 性 ；（ 6 ） 为 了 防 止 出 厂 的 分 丝 管 与 塔 上 拉 索 锚固 装 置 相 冲 突 ， 规 定 分 丝 管 的 长 度 制 造 误 差 ， 避免 返 工 等 工 程 浪 费 现 象 ；（ 7 ） 为 了 保 证 分 丝 管 与 设 计 的 线 型 一 致 ，避

17、免 分 丝 管 的 圆 曲 线 半 径 较 设 计 的 大 或 小 ， 使 圆曲 线 与 直 线 基 本 处 于 相 切 的 状 态 ， 避 免 拉 索 在 圆直 点 处 受 剪 ， 故 而 提 出 该 条 文 。5 结 语该 文 介 绍 的 用 于 该 桥 的 分 丝 管 检 验 标 准 ， 使得 潮 白 河 大 桥 施 工 时 ， 分 丝 管 施 工 及 验 收 有 据 可依 ， 确 保 了 用 于 该 桥 的 分 丝 管 不 会 影 响 此 桥 的 安全 受 力 以 及 斜 拉 索 索 体 的 耐 久 性 。 目 前 京 承 高 速已 经 全 线 贯 通 ， 并 且 该 桥 已 经 运

18、营 了 4 年 ， 运 营状 态 良 好 。希 望 本 文 介 绍 的 用 于 潮 白 河 大 桥 分 丝 管 检 验标 准 ， 能 够 对 桥 梁 工 程 师 从 事 矮 塔 斜 拉 桥 建 造 起到 有 益 的 启 示 。2 0 1 0 年 第 4 期 总 第 8 1 期 PRESTRESS TECHNOLOGY（ 上 接 第 8 页 ）6 总 结在 2 0 世 纪 桥 梁 工 程 取 得 了 大 发 展 的 基 础 上 ，我 们 更 能 畅 想 2 1 世 纪 的 宏 伟 蓝 图 。 在 世 界 经 济 全球 化 的 推 动 下 ， 沟 通 洲 际 之 间 ， 国 家 之 间 和 本 土

19、与 岛 之 间 以 及 跨 海 湾 工 程 显 得 越 来 越 迫 切 。 交 通事 业 得 到 了 快 速 的 发 展 ， 是 一 个 发 展 的 机 遇 ， 也是 一 个 挑 战 ， 惟 有 充 分 发 掘 现 代 桥 梁 技 术 理 念 和图 6 巡 检 ( 检 测 ) 、 监 测 技 术 相 结 合养 护 管 理 结 构 健 康 安 全 养 护 维 修日 常 工 作结 构 巡 检结 构 安 全 检 测日 常 巡 检附 属 设 施 、 交 通 设 施结 构 上 的 检 修 设 备结 构 巡 检初 始 巡 检 、 定 期 巡 检 、 个 别巡 检 、 特 殊 事 件 后 巡 检监 （ 检

20、） 测材 料 耐 久 性 试 验 、监 测 、 测 量日 常 养 护清 洁 、 绿 化照 明 设 施 、 排 水 疏 浚 等预 防 性 养 护表 面 处 理小 型 构 件 更 换重 度 维 修结 构 大 修设 备 更 换参 考 文 献张 喜 刚 ， 袁 洪 ， 裴 岷 山 苏 通 长 江 公 路 大 桥 设 计 关 键 技 术介 绍 J 公 路 ， 2 0 0 9 ( 0 5 )黄 剑 波 ， 邱 文 珊 ， 许 志 豪 建 设 中 的 昂 船 洲 大 桥 C 第十 八 届 全 国 桥 梁 学 术 会 议 ， 2 0 0 8 0 5J C o m b a u l t ， A P e c k e

21、 r R i o n - A n t i r i o n B r i d g e ， G r e e c e -C o n c e p t ， D e s i g n ， a n d C o n s t r u c t i o n - S t r u c t u r a l e n g i n e e r i n gi n t e r n a t i o n a l ， 2 0 0 5M V i r l o g e u x T h e M i l l a u c a b l e - s t a y e d b r i d g e - R e c e n t d e v e l o p m e

22、n ti n b r i d g e e n g i n e e r i n g黄 融 ， 过 震 文 ， 黄 少 文 毕 桂 平 跨 海 大 桥 的 一 体 化 施 工 东 海 大 桥 海 上 非 通 航 孔 一 体 化 施 工 的 构 想 及 实 践 J 世 界桥 梁 ， 2 0 0 4 ( 1 2 )王 仁 贵 杭 州 湾 跨 海 大 桥 总 体 设 计 J 公 路 ， 2 0 0 9 ( 0 5 )闻 家 明 ， 周 仙 通 深 圳 湾 公 路 大 桥 结 构 健 康 监 测 系 统 的 实现 J 世 界 桥 梁 ， 2 0 0 8 ( 0 6 ) 1 2 3 4 5 6 7 技 术 创 新 的 优 势 ， 大 力 加 强 技 术 储 备 ， 才 能 抓 住机 遇 ， 应 对 挑 战 。参 考 文 献京 承 高 速 公 路 （ 高 丽 营 沙 於 沟 段 ） 第 1 8 # 标 段 潮 白 河 大桥 施 工 图 设 计 北 京 市 市 政 工 程 设 计 研 究 总 院 2 0 0 4 年 5 月 1