京台高速改扩建徒骇河大桥体外预应力索安装施工技术

京台高速改扩建徒骇河大桥体外预应力索安装施工技术

荣杰 李宝英

山东省公路桥梁建设集团有限公司

一、工程概况

1.1总体布置

京台高速改扩建新建徒骇河大桥为变截面预应力波形钢腹板预应力混凝土连续梁桥，跨径布置为75+130+75m。其中主梁为单箱双室波形钢腹板结构，箱梁底板宽 14.5m，顶板全宽 20.5m。箱梁纵向预应力采用体内与体外相结合的体系，其中体内预应力在主梁挂篮施工过程中施工安装，体外预应力索体系在边跨和主跨主梁全部施工完成后再进行安装。

体外预应力在边跨和中跨分开设置，其中中跨体外预应力分为TW1和TW2两种编号，两端分别锚固在主墩顶箱室内横梁上。边跨体外预应力分为TW3和TW4两种编号，一端锚固点在边墩12#（15#）墩顶箱室内横梁上，另外一端锚固点在主墩13#（14#）墩顶箱室内横梁上。

体外预应力总体布置图

1.2体外预应力索

体外预应力索体为整体索，规格为19-φ^s15.2成品索，外包热挤HDPE护套，内部采用填充型环氧钢绞线。锚固端采用可调可换锚具。体外预应力索体和锚具分别运输至桥位现场，索体穿束完成后，在锚固端头临时穿预应力钢绞线组装锚具。

体外预应力索锚固和索体结构图

二、体外预应力索安装工艺

2.1主墩桥面下索预留孔

在体外索安装期间，为了从桥面往箱室内部进行放索，在主墩位置边跨和主跨方向各10.37m处主梁顶板上各预留一个放索孔，放索孔的尺寸为40×40cm。另外为了防止在往箱式内下索过程中，索皮护套被混凝土棱角割伤并减少摩擦力，在预留口上下棱角处安装防磨尼龙辊轮。

桥面预留下索孔布置图

2.2中跨体外索安装

2.2.1体外索初展束

体外索转运至桥位后，用25T吊机将体外索放置至索盘上，初放索约5m左右，将索端锚固段和锚杯内共2.42m长度护套切割剥掉，端头长度剥除护套完成后，在钢束端头安装牵引防滑钢丝网套，并收网紧固。然后进行初展索至索端至近箱室下索口处，在展索过程中根据实际需要放置展索小车。

初展索示意图

2.2.2体外索穿束

为了体外索能够顺利进入下索孔，以及后续的穿索，在下索口处体外索的姿势角度及线型非常重要，根据实际情况分析，采用吊机结合升降辊轮的方式进行调整下索角度。14#主墩体外索在下索的同时，另外一侧13#主墩桥面设置的卷扬机同步牵引钢丝绳沿着体外索的路径前进，直至体外索穿过所有横梁并最终达到13#主墩锚固位置处。

中跨穿索示意图

在体外索穿索的过程中，为了防止在主梁横梁位置处预埋的钢转向管和钢保护导管端头立棱角刮伤体外索护套，应充分利用体外索内衬PE套管进行保护，边穿索边安排专人查看内衬管的位置情况，预防拖落。

防刮伤PE套管设置

2.2.3体外索锚具安装

体外索两端均为张拉端，锚具规格和型式等所有参数完全相同，均为现场临时将散件进行组装成体。但穿索开始端与结束端的锚具组装方式略有不同，其中开始端的锚具在桥面上一次组装到位，临时固定在开始端，从桥面上通过下索孔，随着牵引索的进行行进至墩顶横梁预埋套管内。结束端的锚具需要在体外索穿束完成后，在墩顶箱室内横梁锚固侧现场组装而成。

穿索结束端锚具安装示意图

2.2.4体外索张拉施工

体外索两端同步张拉，横桥向沿横截面对称张拉，每次张拉两束体外索。张拉千斤顶选用500T，为专门加工制造，为了达到夹片能够穿透环氧防腐涂层，进而夹紧钢绞线的目的，在张拉千斤顶的前端配套安装100T液压夹片顶进器。

由于在箱室内进行施工，千斤顶重量较重约，使用人工安装难以实现，为了实现张拉千斤顶的安装，在箱梁顶板上对应张拉时千斤顶位置预留φ25mm竖向穿钢丝绳的孔道，在千斤顶安装时，在桥面上设置临时钢管支架，支架上悬挂倒链，倒链下吊φ10mm钢丝绳，钢丝绳穿过箱梁顶板预留孔，栓接张拉千斤顶。

千斤顶安装示意图

2.3边跨体外预应力安装

边跨体外预应力安装施工与中跨体外预应力施工流程和措施基本相同，从主墩桥面预留孔开始穿索，在边墩引桥上设卷扬机进行牵引。另外边墩伸缩缝较小，为了达到满足张拉设备安装和张拉空间的目的，该体外索张拉端处的箱梁顶板预留槽口，施工完成后进行封闭。

边跨体外索穿束示意图

边墩位置张拉示意图

三、结语

京台高速改扩建徒骇河大桥工程体外预应力施工安装工期紧，安装质量控制复杂，技术难度大，通过采用本安装施工工艺，总共安装施工周期约为40天，保证了体外索的安装质量，满足了施工进度要求，顺利完成了施工任务。该体外索的安装工艺对于同类工程的施工具有较好的指导和借鉴意义，值得推广应用。