索塔结构是斜拉桥的主要承重结构,索塔施工的质量直接关系到斜拉桥主体结构的安全。斜拉桥索塔由于其施工过程复杂,分阶段施工过程中,斜拉桥成桥的受力状态对于索塔线形的控制和锚固体系位置、斜拉索的倾角较为敏感。
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本文依托广佛江快速通道江顺大桥H型索塔的施工,介绍斜拉桥索塔结构施工控制的关键技术。
广佛江快速通道江顺大桥是广东省内跨径最大的斜拉桥,主桥最大跨径为700m,为双塔双索面半悬浮体系混合梁斜拉桥。江顺大桥索塔采用H型,设置塔座与承台相接,索塔设置两道横梁将塔分为上、中、下塔柱(图1)。塔柱采用箱型截面,其中下塔柱高17.13m,中塔柱高105.77m,上塔柱高60.1m,塔的高度为183m。拉索塔部位锚固区位于上塔柱,每个塔柱有拉索22对,塔上锚固方式采用钢锚梁进行锚固。
图1 主塔构造
江顺大桥H型索塔采用液压爬升模板(图2)作为施工平台施工索塔。横梁与塔柱采用异步施工的方法施工,即先利用爬模分段施工塔柱过横梁后,再施工横梁。异步施工使得横梁和塔柱的施工互不干扰,在一定程度上节省了塔柱施工的工期。在爬模爬过横梁一段距离后,利用支架施工横梁。横梁利用塔柱节段内埋置预应力管道和钢筋接头进行连接。由于塔柱施工过程中所预留的钢筋接头在同一断面,无法错开,故塔柱与横梁的钢筋接头均以I级接头进行验收。江顺大桥主塔施工考虑到爬模的形式及工期要求,采用6m为标准节分阶段施工索塔,索塔分为32个节段。
图2 液压爬升模板构造
江顺大桥下塔柱高17.13m,塔肢横桥向外边向外斜率为32.88:1,在塔的内部的向外斜率为35.75:1。下塔柱斜度小,刚度大,下横梁修建后对塔柱的约束能力强。下塔柱按照塔柱设计线形施工其索塔成塔线形相差较小,采用满堂支架式的横撑即可满足精度控制的要求。
江顺大桥中塔柱高105.77m,稍向内倾斜,横桥的斜率为32.88:1。由于索塔倾斜,在采用裸塔悬臂爬模施工过程中,塔柱由于自重的叠加和其上荷载的作用,在根部会形成较大的弯矩。下横梁由于其刚度大,所以中塔柱施工过程中会在下横梁与塔柱交接顶部产生较大的弯矩,使得索塔外侧混凝土在施工过程中产生混凝土的拉裂现象。塔柱也会由于悬臂自重产生较大的变形,造成成桥时塔柱与设计线形不符,与设计受力状态不符的情况。
1.授课之前先要使学生明确教学目标和重点。教师在导入新课后,可随即以不同的方式展示这一堂课的教学目标,并围绕教学目标展示教学过程。这样可以有效避免那种漫无目的、随心所欲的教学状况,也使学生能根据目标有重点有准备地汲取课堂知识,做到心中有数,收获良好的教学效果。制定教学目标要注重课文内容,读懂课文,理解中心,把握大体,还要读出作者的情感倾向。同时还要注重重点和难点。把握了重点就找到了全篇文章的突破口,教师可以教得得心应手,学生也可以学得酣畅淋漓。而突破了难点,学生才会有质的飞跃,在知识的深度和广度上都有提升,真正采摘到胜利的果实,在积累了知识的同时也会提升能力,这是自主学习的先决条件。
为了解决上述由于裸塔悬臂施工所产生的问题,在塔柱施工到一定节段时,需要设置一定数量的横撑来克服塔柱由于塔柱逐渐施工所造成的力的累计及位移累计造成的影响,保证塔在施工过程中的结构安全,也保证索塔在成塔后的线形和受力状况达到设计状态。同时,在中塔柱施工时,设置临时横撑,使临时支撑与塔柱固结形成框架体系,减少了施工过程中索塔自由段的长度,加强了索塔施工过程中的稳定性。横撑的设置可根据是否主动在横撑上施加顶推力分为主动式和被动式。江顺大桥为了控制索塔成桥后的线形,保证施工过程中塔柱的稳定性,选择主动横撑的方式。
横撑位置的确定,一般由塔根部混凝土截面的应力、塔柱施工过程中的稳定性、索塔施工的现场因素等综合确定。
在根据塔根部截面应力确定横撑高度,其条件为未设置临时支撑的最大高度应为塔柱根部在悬臂浇筑的过程中自重及施工荷载产生作用下不产生裂缝。根据这一条件,预留一定的安全储备,即可确定第一道横撑的最大悬臂高度,
根据江顺大桥主塔采用C50混凝土,其设计抗拉强度为1.89MPa,塔柱下横梁根部薄弱截面如图3所示。
图3 下横梁根部薄弱截面
江顺大桥索塔为H型,其索塔倾斜度较小,根据计算截面面积A=27.84m2,惯性矩I=82.14m4,受拉边缘距重心距离y=2.6m。混凝土重量按照25kN/m3计算,混凝土塔柱重量按照塔底截面积计算每延米质量为696kN/m。根据塔柱内侧坡度为35.75:1,其与水平线的夹角88.3°,求得最大裸塔施工高度H为95.7m。
根据混凝土横梁根部抗拉应力与线形控制及塔柱施工稳定安全性综合考虑,在中塔柱施工过程中设置三道横撑。第一道横撑位于上横梁顶30m,第二道横撑位于上横梁顶60m,第三道横撑位于上横梁顶90m。
倾斜索塔柱在浇筑过程中,索塔在受到自重及施工荷载横向分力等的影响,可能会影响索塔在施工完成时的整体线形,从而达不到塔柱所要求理想的受力状态。在横撑位置确定后,主动地对塔柱施加顶推力来修正塔柱的线形就尤为重要,主动力施加的大小是修正塔柱线形的重要手段。在确定主动力施加的大小时,一般假定以不施加任何施工附加应力下塔的应力和变形状态作为参考。利用钢管横撑对塔柱施加顶推力,保证塔柱成桥后的内力尽可能地接近设计的理想状态。按分阶段施工荷载叠加的方法计算出塔柱在各个施工阶段各点的位移,同时计算出塔柱施工完成拆除之后,塔柱各个节点的位移,将上述的水平位移梁的代数和作为塔柱的荷载位移调整量,从而使得塔柱成桥线形满足要求。江顺大桥主塔施工过程中,以顶推力在分阶段施工最终主塔线形与设计线形相符为原则,计算考虑对横撑分别施加顶推力,根据塔柱线形和顶推力进行双向控制。
表1 主塔横撑顶推位置、顶推力及位移控制参数
项目顶推位置距下横梁顶面/m顶推力/kN顶推位移/mm第一道横撑3030008.2第二道横撑6080012.4第三道横撑9080013.0
江顺大桥索塔上塔柱集中了斜拉索的塔端锚固区,塔端第1对斜拉索锚固于塔柱在混凝土底座上,其余斜拉索锚固在钢锚梁上(图4)。钢锚梁采用箱形结构,由钢牛腿支承。钢牛腿设置剪力钉与混凝土塔柱连接。
图4 上塔柱钢锚梁布置
为了保证成桥时斜拉桥总体受力状态接近设计的受力状态,在分阶段施工过程中需从成桥状态反推阶段施工状态,来调整阶段施工状态的控制参数。对于斜拉桥,其斜拉索的锚固相对位置和斜拉索的倾角对斜拉桥的最终受力状态影响较大,故控制斜拉桥成桥后其塔上锚固点及斜拉索倾角达到设计状态极为重要,也是斜拉桥上塔柱施工控制的重点。江顺大桥斜拉索塔端第一对索直接锚固在混凝土底座,其他索锚固于钢锚梁上,钢锚梁牛腿顶与下一节底座直接相连,故在分阶段时需对第一对索及第一节钢锚梁的标高进行预抬,其他钢锚梁依次预抬。这样在后续荷载的作用在分阶段施工完成,成桥的塔端锚固点的标高方可达到设计标高。根据后续作用估算预抬标高,如表2。
指标体系是国土空间规划编制的基础依据,因此要不断完善指标体系。需要注意的是,国土空间规划编制的指标体系必须结合区域的实际情况,坚持一切从实际出发原则,进而提高国土空间规划编制的水平。此外,在新形势下国土空间规划编制的指标体系还应该综合考虑各项因素,综合做好生态文明建设、乡村振兴、精准扶贫、区域协调、可持续发展等指标设置。例如:坚持绿色发展,落实生态文明建设要求,强化生态保护红线、山水林田湖草系统治理、新增水土流失治理面积等指标;实施乡村振兴战略,统筹安排人均农民收入增量、投资规模增量、基础设施增量、农村产业增加值、农村人居环境整治等指标。
表2 锚固齿块及钢锚梁预抬量
项目预抬量/mm齿块锚固54.2钢锚梁61.0
江顺大桥主桥测量控制网平面控制采用1980西安坐标系,高程采用国家1985国家高程基准。根据主桥索塔所处的位置在桥梁轴线上下游设置互通观测视位,以便于进行测量控制。
在CBL教学过程中,学员通过教师的引导,将已学知识融入到了具体病例的治疗和处理中,提高了解决实际问题的能力,同时把对临床问题的感性认识上升为了理性认识。而教师方面,也在采集、分析、总结病例的过程中,不断更新理论和技术,对设计的问题进行再思考和再更新,从而更全面地把握了所要教授的知识点,教学和科研能力也得到了锻炼和提升[8]。
图5 测量控制网
测量和定位往往会受到风振、温度等因素的影响,而斜拉索锚固点的定位精度和施工精度要求较高。为了提高上塔柱测量定位的精度,使其满足规范和设计的要求,江顺大桥钢牛腿和索导管进行微调和复测的时段都选择在温度稳定的夜晚,以减少环境对定位精度的影响。
完整的“神人兽面纹”只出现在良渚反山12号墓,其它的墓出土的玉器包括玉琮,也有神人兽面纹,但不完全一样,如瑶山2号墓出土一件玉冠形器,器上有神人兽面纹,但与反山12号墓中的神人兽面纹相比,就有明显的差别。最突出的不同是神人的两只手臂没有表现出来,神人的下身被省略掉了。所以,我们讨论神人兽面纹的意义,要抓住它们共同的东西,也许作为神人兽面纹最共同的是神人面部和羽冠;对于兽面纹最共同的是两只重圈的眼睛。
钢锚梁和钢牛腿在工厂内进行组装,并形成整体后运输至现场吊装。每一节钢锚梁吊装之前,均对钢锚梁的各项指标进行复检,确定几何尺寸、索导管倾角等符合要求。由于钢锚梁设计为牛腿的连接方式,第一节钢锚梁的安装精度将直接影响到整个钢锚梁锚固系统的安装精度和几何线形,故对其平面位置、轴线偏位、表面倾斜度的控制需要达到较高的精度。为保证第一节钢锚梁的安装和定位精度,采取了以下方案安装第一节钢锚梁。
(1)将第一节钢锚箱梁用塔吊吊至基座上,进行微调,复测钢锚梁平面位置、高程,根据预抬61mm进行控制。第一节锚梁结构采用如下安装方式保证平整度:在第一个锚梁牛腿底板下预留有50mm厚混凝土暂不浇筑,待锚梁结构精确定位后,在空隙中注入高强度环氧砂浆垫层。
(2)依次安装钢锚梁,复测安装精度,当出现偏差时,及时采用垫片进行微调,避免误差向上传递累积。
(3)斜拉索索道管定位采用精密全站仪三维坐标法实测索道管出塔点和锚固点的位置,进行安装。对于已经安装到锚梁上面的索道管,通过测量1~2个索道管的管口坐标进行检查校核索道管安装在锚箱上面的精度和锚梁安装的精度,保证定位准确。对法兰高强螺栓连接的索套管,必须再次校核,确保索套管的水平倾角、横向偏角、偏距及中心位置正确。实际上钢锚箱上的索套管决定了混凝土内索套管的位置,两者顺直、通畅即可。
成立于1929年的中国营造学社标志了具有现代科学意义的中国自己的古代建筑史研究之发端[1]。而后1981祁英涛先生所著《怎样鉴定古建筑》,提出了“两查两比五定”的古建筑鉴定原则,建构了目前通行的我国文物建筑的年代谱系和宏观发展规律[2],沿用至今。但该著作也具有其局限性——忽略了地域性对乡土建筑营造方式的影响,故本文试图以“两查两比五定”为行文结构,辨析旌义坊的建造年代,探讨乡土建筑的断代问题。
(1)斜拉桥索塔与横梁采用异步施工时,当横梁接头位于同一断面时,重点要保证I级接头的连接质量。
(2)为了保证索塔成桥后的线形及受力状态,对于裸塔悬臂施工所产生的问题,可在塔柱施工到一定节段时设置一定数量的横撑来克服塔柱由于塔柱逐渐施工所造成的力的累计及位移累计造成的影响。
(3)上塔柱集中了斜拉索的塔端锚固区,其施工的重点和难点是保证成桥后,塔柱、钢锚梁、索导管等各部分的绝对位置。为了保证成桥时斜拉桥总体的受力状态接近设计的受力状态,在分阶段施工过程中需从成桥状态反推阶段施工状态,来调整阶段施工状态的控制参数。
(4)第一节钢锚梁的安装精度将直接影响到整个钢锚梁锚固系统的安装精度和几何线形,故对其平面位置、轴线偏位、表面倾斜度的控制需要达到很高的精度。
参考文献:
[1]广佛江快速通道江顺大桥工程施工图设计第四分册:主桥 索塔钢锚梁[R].广州:广东省交通规划设计研究院股份有限公司,2014.
[2]曾一峰.大跨度混合式组合梁斜拉桥施工关键工序及控制技术研究[D]. 重庆:重庆交通大学, 2016.
[3]周文, 杨新林, 徐秋红. 广佛江快速通道江顺大桥主桥综合施工技术[J]. 施工技术, 2014(17) :61-66.
[4]周梦波. 斜拉桥手册[M].北京:人民交通出版社,2004.
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