一种基于自平衡体系的自锚式悬索桥吊杆张拉工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及桥梁建造领域，尤其是涉及一种基于自平衡体系的自锚式悬索桥吊杆张拉工艺。
【背景技术】
[0002]自锚式悬索桥以其结构造型优美，地质条件适应性强以及经济性良好的特点，越来越受到人们的青睐，尤其作为城市景观桥特别具有吸引力。主梁采用混凝土材料相对钢箱梁节省造价，并且混凝土材料有较好的耐久性。混凝土自锚式悬索桥施工过程中先浇筑主梁再张拉吊杆完成体系转换，由于其结构受力比较复杂，吊杆张拉是施工过程中最复杂的难点，吊杆张拉方法不当会引起主梁和主塔的混凝土开裂。传统的吊杆采用三轮张拉方法张拉，使全部吊杆分别达到设计张拉力的30%、60%、100%，张拉效率低，千斤顶转换位置耽误时间较长，导致施工周期长，如果想加快施工进度需要消耗大量的人力物力。因每根吊杆并非一次张拉到无应力长度，故每根吊杆都需要接长杆，吊杆接长杆数量多，制造接长杆产生较大的施工费用，并且接长杆不能重复多次使用，导致浪费严重。如果先将边跨吊杆一次锚固张拉到无应力长度，边跨吊杆力完全通过体系转换获得，会造成边跨吊杆真实受力不明确的缺点。张拉过程中实行主缆位移和吊杆力双控的方法，但存在大雾天气和光线太强或者太弱的情况下无法使用全站仪的问题，并且全站仪的精度无法保证。
【发明内容】
[0003]针对以上技术问题，本发明设计开发了一种基于自平衡体系的自锚式悬索桥吊杆张拉工艺，其吊杆张拉施工工艺工期短，施工费用低，采用的吊杆接长杆数量少，千斤顶张拉次数少，千斤顶位置转换次数较少，结构受力明确，张拉过程中吊杆拉力与主缆位移双控吻合度较好，张拉过程中测量不受天气影响，测量精度较高，吊杆张拉施工工艺适用范围较广，不仅适用自锚式混凝土悬索桥，同样适用钢箱梁自锚式悬索桥。
[0004]为达到上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种基于自平衡体系的自锚式悬索桥吊杆张拉工艺，括以下施工步骤:
1).第一施工阶段:
首先将桥塔I浇筑完成，然后采用满堂支架施工法将主梁2浇筑完成，接着架设主缆3，紧缆完成后进行索夹放样；索夹放样安装完毕后首先安装边跨和中跨部分吊杆4，吊杆张拉时首先将中跨桥塔I侧部分吊杆4 一次张拉到无应力长度，中跨一次张拉到无应力长度的吊杆4张拉完毕后第一施工阶段完成；
2).第二施工阶段:
第二施工阶段先将边跨跨中吊杆4张拉到无应力长度，接着边跨吊杆4从主缆锚固侧和桥塔I侧向边跨跨中一次张拉到无应力长度，边跨张拉时中跨未张拉到无应力长度的吊杆4配合边跨吊杆4进行第一次张拉，方向由桥塔I侧向中跨跨中进行，边跨吊杆4全部一次张拉到无应力长度后第二施工阶段完成； 3)第三施工阶段:
最后未一次张拉到无应力长度的吊杆4由中跨桥塔I侧开始交替循环向中跨跨中张拉，经过数轮交替前进循环张拉中跨部分吊杆4，最终全桥吊杆4拉力达到设计值。
[0005]进一步，吊杆4张拉过程中为防止桥塔拉应力超限，在桥塔I混凝土拉应力接近于桥塔拉应力限值时，顶推主索鞍5，释放主缆引起的不平衡水平力，避免桥塔I混凝土拉裂。
[0006]进一步，中跨靠近桥塔I侧部分的吊杆4和边跨所有吊杆4 一次张拉到无应力长度，后续施工均不需要对此部分吊杆4进行张拉。
[0007]进一步，在第二施工阶段，边跨吊杆4为跳跃张拉，并非像中跨部分一次张拉到无应力长度的吊杆由一端向另一端张拉，采用先张拉边跨跨中吊杆4使边跨容易受力，然后分别由边跨锚固侧和桥塔侧向边跨跨中张拉，同时中跨未一次张拉到无应力长度的吊杆4配合边跨吊杆同时张拉。
[0008]进一步，在第三施工阶段，中跨循环张拉的吊杆4采用交替前进的方法。
[0009]进一步，吊杆4张拉时以主缆3位移和吊杆4张拉力双控，主缆3位移的控制以锚杯外露；张拉过程中以游标卡尺进行测量控制为主。
[0010]进一步，吊杆张拉工艺不仅适用于自锚式混凝土悬索桥，还适用于主梁2为钢箱梁的自锚式悬索桥。
[0011]本发明的有益效果为:
1、本发明的工艺采用的边跨吊杆虽然同样是一次张拉到无应力长度，但是边跨采用先将跨中吊杆张拉到无应力长度，使边跨受力明确，接着将从主缆锚固侧和主塔侧向边跨跨中进行张拉，以便固定边跨线形，较早的张拉主缆锚固侧吊杆可以保护散索套，防止散索套在吊杆张拉后期被拉坏，同时中跨未一次张拉到无应力长度的吊杆配合边跨吊杆的张拉，使边跨吊杆张拉时张拉力较大，消除吊杆弯折的影响。同时边跨吊杆张拉时本身张拉力较大，由体系转换增加的那部分吊杆力较小，较容易实现，边跨结构受力明确，本工艺采用的吊杆接长杆数量少，千斤顶张拉次数少，千斤顶位置转换次数较少，结构受力明确，有效缩短了吊杆张拉施工工艺工期，降低施工费用。
[0012]2.采用锚杯外露量控制张拉的施工方法，可以不用考虑由贝雷梁整体抬升和贝雷梁挠度减少引起主缆线形抬高的问题。锚杯外露量测量精度高，测量速度快，对测量人员的技术要求低，不会受到天气的影响，张拉过程中锚杯外露量和吊杆力的吻合程度好，测量精度高。
[0013]3.本发明的吊杆张拉施工工艺适用范围较广，不仅适用自锚式混凝土悬索桥，同样适用钢箱梁自锚式悬索桥。
【附图说明】
[0014]图1为本发明张拉第一阶段示意图；
图2为本发明张拉第二阶段示意图；
图3为本发明张拉第三阶段示意图；
其中，1-桥塔、2-主梁、3-主缆、4-吊杆、5-主索鞍。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施例
[0016]如图1-3所示，以浙江省青田县前仓大桥为例详细介绍本吊杆张拉工艺，前仓大桥是一座双塔三跨预应力混凝土自锚式悬索桥，桥梁跨径为45m+120m+45m，桥面宽30m。本实例自锚式混凝土悬索桥吊杆张拉施工工艺，需要8台千斤顶同时张拉吊杆，其特征在于以下步骤:
(I)主塔1、主梁2浇筑完成后，架设主缆3，安装边跨吊杆S1-S7和中跨吊杆M1-M9，所有吊杆均未张拉。
[0017](2)将中跨吊杆M1-M6由桥塔向中跨跨中一次张拉到无应力长度张拉完毕第一阶段完成
(3)将边跨吊杆S4—次张拉到无应力长度。
[0018](4)将边跨吊杆SI 一次张拉到无应力长度，同时配合第一次张拉中跨M7吊杆。
[0019](5)将边跨吊杆S7 —次张拉到无应力长度，同时配合第一次张拉中跨M8吊杆。
[0020](6)将边跨吊杆S2 —次张拉到无应力长度。
[0021](7)第一次张拉中跨吊杆M9和M10。
[0022](8)将剩余边跨吊杆按照S6、S3、S5的顺序一次张拉到无应力长度，张拉完毕后将边跨中的千斤顶移动到中跨张拉中跨吊杆，第二阶段张拉完毕。
[0023](9)第三阶段由中跨M7开始向中跨跨中交替前进张拉，例如第二次张拉M7、M8结束后，将M7位置处的千斤顶移动到吊杆M9处，M8处的千斤顶位置不移动且千斤顶的张拉力不变，减少移动千斤顶