[發明專利]以抗滑鍵作為鎖定裝置的鋼絞線拉索的張拉施工方法

有效

• 申請號: 201410363165.5
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104099874A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 胡方健;黃錦源;陸元春;張曉松;何飛
• 申請（專利權）人: 上海市城市建設設計研究總院
• 主分類號: E01D21/00
• 分類號: E01D21/00;E01D11/04
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本發明涉及斜拉橋拉索施工技術領域，尤其涉及一種以抗滑鍵作為鎖定裝置的鋼絞線拉索的張拉施工方法。

背景技術

穿塔式鋼絞線斜拉索主要用于矮塔斜拉橋。該類型橋梁的概念由法國人Jacgues?Mathivat提出，日本建成了世界上第一座矮塔斜拉橋，迄今為止日本是該類型橋梁建造最多的國家。國內從2000年開始，相繼建成了蕪湖長江大橋、福建漳州戰備大橋等，積累了一定的設計經驗。

鞍座(如圖1所示)是矮塔斜拉橋塔柱的關鍵構造，其基本功能是讓拉斜拉索以不間斷的形式連續穿越塔柱，并通過錨固構造將拉索與塔柱鎖定，主要有雙套管構造和分絲管構造。

其中，發表于《橋梁建設》2002年1期中的文章《漳州戰備大橋主橋斜拉索設計》論述了有關雙套管構造(如圖2所示)，在應用中發現了不足：1)由于加工偏差及運營后變形使鞍座內部管道難于更換；2)雙套管之間接觸面狹小使管下應力集中現象嚴重；3)雙套管之間空隙狹小使壓漿不密實從而造成砂漿體開裂破壞。為克服以上不足，提出了分絲管鞍座方案(如圖3所示)并付諸實際應用，取得了較好的效果

但以上兩種構造在設計初期均存在抗滑能力不足的缺點，在大型橋梁使用中通常需在塔柱外部設置抗滑錨固筒(如圖4所示)，錨固筒通常在拉索承受不平衡力作用前安裝，以克服不平衡索力。具體可參考文獻《橋梁建設》2012年4期中的文章《漳州戰備大橋主橋斜拉索設計》、《橋梁建設》2002年1期中的文章《漳州戰備大橋主橋斜拉索設計》、2013年第4期《鐵道工程學報》的文章《津保矮塔斜拉橋空間分析研究》以及《世界橋梁》2012年5期中的文章《拉薩市納金大橋橋塔節段足尺模型試驗研究》。

然而，錨固筒在使用后也暴露出一些問題：1)筒內砂漿與裸露的鋼絞線粘結在一起，拉索體系不可能進行單根鋼絞線的更換，經濟性不佳；2)錨固筒通過鞍座端部的錨板將不平衡力傳遞至塔柱使塔柱表層區域局部受拉，錨板與塔柱的錨固存在拉拔疲勞效應；3)可變作用下由于主梁下撓使拉索在近塔柱部位出現微小轉角，錨固筒限制了拉索自由轉動，錨固筒與錨板的結合部、錨板與塔柱的錨固構造均將承受彎曲疲勞效應。因此，有學者建議取消在鞍座以外還需設置灌漿型錨固筒的做法以簡化設計、施工和后期維護(可參見2007年2期《東南大學學報(自然科學版)》的文章《矮塔斜拉橋索鞍區模型試驗及設計探討》)。

近年來國內研發了分絲管鞍座的機械抗滑裝置(如圖5所示)并已用于實橋(可參見《橋梁建設》2012年6期中的文章《矮塔斜拉橋中交叉抗滑鍵的研究及應用》)，采用鋼絞線單側抗滑鍵鎖定、雙向交叉布置的型式實現拉索整體抗滑錨固，其構造簡單且可實現單根鋼絞線的更換，克服了錨固筒構造的缺點。

但采用抗滑鍵的鋼絞線拉索在安裝時仍然存在問題，該構造在施工時采用在單根鋼絞線的單側(無抗滑鍵一側)施加超張拉力(超張拉系數小于3％)的形式壓緊抗滑鍵(如圖6所示)，塔柱每側各超張拉整束拉索中一半數量的鋼絞線。這種方法使每根鋼絞線在塔柱兩側(鞍座和抗滑鍵以外)的內力不同，同一根鋼絞線出現不同的設計安全系數。從整束拉索的某一斷面(鞍座和抗滑鍵以外)來看，每根鋼絞線的拉力不同，現場操作容易出錯，施工監控人員難以界定整束索力偏差是否滿足要求。因此，很有必要改進以抗滑鍵作為鎖定裝置的鋼絞線拉索的張拉方法，實現設計、施工及監控上的優化。

發明內容

有鑒于現有技術的上述不足，本發明是提出一種能夠實現設計、施工及監控上優化，使拉索在塔柱外側的索力相同、抗滑鍵與塔柱密貼且具備足夠壓力儲備的以抗滑鍵作為鎖定裝置的鋼絞線拉索的張拉施工方法。

為實現上述目的，一種以抗滑鍵作為鎖定裝置的鋼絞線拉索的張拉施工方法，在塔柱上穿設有以抗滑鍵作為鎖定裝置的拉索,每一根鋼絞線上均設置有一抗滑鍵，所述抗滑鍵交錯設置在塔柱的兩側上，包括以下步驟：

步驟一、單側超張拉力施加于在近塔柱側未布置抗滑鍵的拉索上。

步驟二、塔柱單側的拉索在施工階段分別超張拉一半數量的鋼絞線。

步驟三、每束拉索在張拉時應從位于中部的鋼絞線開始，然后逐次向外。

步驟四、記每束拉索目標張拉索力為F_c，鋼絞線數量為N，則每根鋼絞線在施工階段的目標張拉索力f_c＝F_c/N。