CN101200876A - 后锚索法架设第二孔大跨度钢梁 - Google Patents

Abstract

本发明是后锚索法架设第二孔大跨度钢梁，后锚固索8根，每根锚索由55－φ7高强度钢丝组成，截面积为21.17cm²，抗拉强度1670MPa，单根锚索张拉控制应力0.425Rj_y，张拉力为1500KN，锚索为冷铸锚体系，锚索外缠纤维聚脂带和厚5mm聚乙烯保护层；锚索布置在距支点3.2m处，下锚点埋在承台内，上锚点设在钢梁上弦杆上；挂索后，用2台千斤顶及支撑架张拉后锚索，张拉以分批逐级进行；每伸臂安装一个节点，节间12m，监测一次索力。优点：采用后锚固索法悬臂架设第二孔钢梁，补充和发展了钢梁安装工艺行之有效、受力明确，具有结构简单、操作安全、节约工期、安装拆除快捷等优点，经济实惠，效益明显。

Description

后锚索法架设第二孔大跨度钢梁

技术领域

本发明涉及的是用后支点处设置的锚固索代替压重进行第二孔钢桁梁的悬臂架设，属于钢桁梁架设技术领域。

背景技术

现有技术中为保证第二孔钢桁梁在两个支点的情况下悬臂拼装，须采取在后方设压重的方法来平衡钢桁梁悬臂架设的倾覆力矩，如芜湖长江大桥西岸正桥三孔连续砼板结合钢桁梁的架设，第一孔钢桁梁在膺架上架设，其余两孔用斜拉索辅助全伸臂架设。因第一孔跨为120米，第二孔跨为144米是不等跨度梁，在设计中为使第二孔钢桁梁能悬臂架设，通常考虑采用后支点附近压重提供的稳定力矩来平衡钢桁梁在最大伸臂架设时的倾覆力矩，后压重可以是在已架设的第一孔钢梁端部36米范围内，压重物15100KN，这么宠大的压重量，其实施起来难度极大；也可以用后平衡梁代替压重，即将以后拼装的钢桁梁先拼装在第一孔钢梁的后端，作为压重梁来提供第二孔钢梁悬臂安装时的稳定力矩，在第二孔钢梁架设完成后，再预以拆除。但拆除后的钢梁须对栓接面重新进行喷铝处理，这需要相当长的时间，总工期将要延误，且拆下的高强度螺栓也不能再用在正式结构中，浪费较大。此外也可以考虑采用三支点架设，即在第二孔跨内适当位置建设临时支墩，来减少伸臂长度，降低倾覆力矩，进行钢桁梁安全架设，但由于该处水深流急，河床覆盖层很厚，建设临时支墩耗资巨大，实为不可取。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述各方法所存在的缺陷，提出一种改进架设第二孔大跨度钢梁的后锚索法。

本发明的技术解决方案：该方法的工艺步骤分为：

(1)锚索设计：后锚固索设计为8根，每根锚索由55-φ7高强度钢丝组成，截面面积为21.17cm²，标准抗拉强度Rj_y＝1670Mpa，单根锚索张拉控制应力σ_k＝0.425Rj_y，张拉力为1500KN，锚索为PES7-55冷铸锚体系，索外缠纤维聚脂带和厚5mm聚乙烯保护层。

(2)锚索布索：理论上锚索布置在钢梁的后支点断面最好，因该处在钢梁架设中不受挠度变化影响，锚索的应力相对衡定，但在施工中锚索布置以不影响钢梁架设、不与墩帽及钢梁杆件相碰、方便施工监测为宜，同时还应考虑安装、拆除方便等诸多因素，本桥将其布置在距支点(支座中心线)3.2m处，下锚点埋在承台内，上锚点设在钢梁上弦杆上。

(3)锚索张拉：挂索工作完成后，用2台YC300A千斤顶及支撑架张拉后锚索，张拉以分批逐级进行，分级为500KN+400KN+400KN+350KN，在张拉至索力1650KN后观察24小时，将索力调整至设计值1500KN(相当于0.425Rj_y)。

(4)监测及索力调整：由于锚索固定在距端支座3.2米处，第二孔钢梁在伸臂架设时，伸臂端要产生下挠，而第一孔钢梁则产生上拱，锚固索将随钢梁的上拱而伸长，增加其索力。锚索每伸长ΔL＝1mm，索力增加值ΔN＝E·A·ΔL/L，E为锚索弹模190Mpa，A为锚索截面积21.17cm²。经计算，当第二孔钢梁架设至最大伸臂(144m)时，后锚固索处钢梁上拱值为14mm，每束索力增加150KN，此时每束索力达1650KN，其锚固索提供的稳定力矩为1541760KN-m，等同于用压重提供的稳定力矩。在施工中，每伸臂安装一个节间(12m)，监测一次索力，以便施工过程中及时进行索力调整。

本发明的优点：采用后锚固索法悬臂架设第二孔钢梁，不仅补充和发展了钢梁安装工艺，而且为大跨度钢梁悬臂架设提供了一种行之有效、受力明确的新方法。它具有结构简单、操作安全、节约工期、安装拆除快捷等优点，经济实惠，效益明显。

附图说明

附图1是后锚索布置立面图。

附图2是后锚索布置断面图。

附图3是后锚索布置平面示意图。

附图4是吊索塔架辅助全伸臂架设第二孔钢梁挠度曲线图。

上述各图是某长江大桥正桥三孔连续钢桁梁的第二孔梁架设为例。图中的1是承台、2是墩身、3是墩帽、4是支座、5是支座中心线、6是后锚索、7是钢梁上弦杆、8是钢梁顶锚固分配梁、9是桥梁中心线、10是吊索塔架、11是斜拉索、12是钢梁理论中心线、13是钢梁全伸臂安装的挠度曲线、14是钢梁最大伸臂安装时后锚点的伸长量ΔL。

具体实施方式

实施例

锚固索索力计算

钢梁悬臂架设施工，按保证倾覆稳定系数K＝M_抗倾/M_倾＞1.3的要求，计算出后锚固索索力T＝12428KN。计算图式如下。

图1中安装荷载假定(每桁)：

q：钢梁安装时自重82.5KN/(桁·m)

q1：上弦吊机、吊索塔架、施工人员走道4KN/(桁·m)

q2：下弦施工人员、牵引车走道6KN/(桁·m)

P1：架梁吊机750KN/桁；

P2：运料平车80KN/桁；

P3：牵引车80KN/桁；

P4：钢梁拼装、栓合、施拧脚手15KN/(桁·个)

P5：下锚箱、锚箱、小车、托索小车  300KN/桁

W：吊索塔架上风荷载245KN/桁(作用于上弦以上27米，至支座枢轴42m)

T：后锚索锚固力；

锚固索设计，

依据后锚固索索力T＝12428KN，后锚索设计为8根，每根锚索由55φ7高强度钢丝组成，截面面积为2116.65mm2，标准抗拉强度Rj_y＝1670Mpa，单根锚索张拉控制应力σ_k＝0.425Rj_y，张拉力为1500KN。采用PES7-55冷铸锚，锚索外缠纤维聚脂带和厚5mm聚乙烯保护层。单根锚索长38.7m，重8KN。

锚索上锚固架布置在钢梁上弦杆顶面，下锚架预埋在承台内，锚索合力点距墩支座中心线3.2m。

锚索挂索工作完成后，安装2台YC300A千斤顶及撑架张拉后锚索。锚索张拉采用分批逐级张拉法施工，分级为500KN+400KN+400KN+350KN，到张拉至每索1650KN，观察24小时后将索力调整至设计值1500KN。

由于锚索固定在距端支座3.2m处，第二孔钢梁在伸臂架设时，伸臂端要产生下挠，而第一孔钢梁则产生上拱(见附图4)，引起锚固索因弹性变形而索力增加。锚索每伸长ΔL＝1mm，索力增加值ΔN＝E·A·ΔL/L，E为锚索弹模190Mpa，A为锚索截面积21.17cm²。经计算，当第二孔钢梁架设至最大伸臂(144m)时，后锚固索处钢梁上拱值为14mm，每束索力增加150KN，因此监控工作显得尤其重要，可及时防止索力增长过大，导致锚索锚头破坏危及结构安全。该桥在钢梁伸臂安装72m～144m时，每伸臂安装一个节间12米，监测一次索力，以便施工过程中及时进行索力调整。

Claims (1)

1.后锚索法架设第二孔大跨度钢梁，其特征是该方法的工艺步骤分为：

(1)锚索设计，后锚固索设计为8根，每根锚索由55-φ7高强度钢丝组成，截面面积为21.17cm²，标准抗拉强度Rj_y＝1670Mpa，单根锚索张拉控制应力σ_k＝0.425Rj_y，张拉力为1500KN，锚索为PES7-55冷铸锚体系，索外缠纤维聚脂带和厚5mm聚乙烯保护层；

(2)锚索布索，锚索布置在距支点，即支座中心线3.2m处，下锚点埋在承台内，上锚点设在钢梁上弦杆上；

(3)锚索张拉，挂索工作完成后，用2台千斤顶及支撑架张拉后锚索，张拉以分批逐级进行，分级为500KN+400KN+400KN+350KN，在张拉至索力1650KN后观察24小时，将索力调整至设计值1500KN；

(4)监测及索力调整，由于锚索固定在距端支座3.2米处，第二孔钢梁在伸臂架设时，伸臂端要产生下挠，而第一孔钢梁则产生上拱，锚固索将随钢梁的上拱而伸长，增加其索力；锚索每伸长ΔL＝1mm，索力增加值ΔN＝E·A·ΔL/L，E为锚索弹模190Mpa，A为锚索截面积21.17cm²，经计算，当第二孔钢梁架设至最大伸臂144m时，后锚固索处钢梁上拱值为14mm，每束索力增加150KN，此时每束索力达1650KN，其锚固索提供的稳定力矩为1541760KN-m，等同于用压重提供的稳定力矩；在施工中，每伸臂安装一个节点，节间12m，监测一次索力，以便施工过程中及时进行索力调整。

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