作者：张毅
矮塔斜拉桥拉索体系通常采用分丝管索鞍，在索鞍两端的抗滑锚固装置内灌注高强环氧砂浆对钢绞线产生握裹力，从而达到克服拉索不平衡力的作用。
基于分丝管索鞍的单侧双向抗滑锚固装置设有固结在单根钢绞线上的抗滑键和锁紧结构。抗滑键的一端支承在索鞍端面，另一端与抗滑插片的一端紧密接触，抗滑插片的另一端与锁紧螺母紧密接触，螺母与锚固筒螺纹连接，形成两端约束抗滑键滑动。该装置不仅在施工阶段就可以提供足够的抗滑力，而且抗滑能力是持续不变的，从施工到桥梁营运整个过程都有足够的抗滑力，提高了拉索的使用安全性。另外，由于每根钢绞线形成独立抗滑，锁紧结构可拆分，解决了环氧握裹式抗滑形式无法单根换索的技术难题。
本文依托武汉三官汉江公路大桥工程，通过足尺模型试验，对单侧双向抗滑锚固装置进行测试，研究索塔两侧锚固装置在偏载作用下的位移情况，验证抗滑锚固装置的结构性能及抗滑性能，确保塔端抗滑装置在1.4倍设计荷载作用下能够满足设计抗滑要求。
1 依托工程背景
武汉市三官汉江公路大桥为预应力混凝土矮塔斜拉桥，采用独柱形索塔，共3跨，桥梁主跨120 m+190 m+120 m，主桥结构布置见图1。武汉三官汉江公路大桥索塔采用独柱形索塔，布置在中央分隔带上，并与主梁固结。索塔有索区设有索鞍，以便斜拉索贯穿。索鞍采用分丝管索鞍技术，该索鞍形式斜拉索与分丝管内壁接触，将拉索力传递给分丝管，分丝管再将力传递给桥塔。
主桥共设56根斜拉索，斜拉索采用扇形布置方式，横桥向2排布置，2排索鞍横桥向间距为1.0m，竖向间距为1.9 m；索鞍由31根规格直径28 mm、壁厚3 mm的圆形钢管焊接而成，分丝管与单侧双向锚固装置配套使用。单根钢绞线直径15.2 mm，抗拉强度≥1 860 M Pa，屈服强度≥1580 M Pa，疲劳应力幅250 M Pa（应力上限0.45f p t k，200万次脉部加载）。2单侧双向抗滑锚固装置试验方案
2.1试验模型
主塔鞍座节段模型采用与实桥比例1:1设计，见图2。模型截面的主塔高取2m，纵向长2. 326 m，横向宽取2.5 m，采用的混凝土强麦等级为C50级，钢筋采用HRB335。试验主要是测试锚固装置的抗滑移性能，在足尺模型的塔上按照实桥进行拉索的安装锚固。试验模型包括张拉撑脚、千斤顶、锚板、锚固装置等。本试验用的撑脚的承载力超过6 500 k N。单侧双向抗滑锚固装置依托工程设计制作，并安装在试验模型B端．并布置测点。
2.2试验方案
本次试验为静力荷载试验，测试单侧双向抗滑锚固装置在1.4倍设计荷载(即试验偏载1 260K N)作用下，是否能够满足设计抗滑要求，同时检测试验加载过程中抗滑锚固装置区域内钢绞线的滑移情况。测试方案如下。
(1)安装单侧双向抗滑锚固装置。
(2)将制作好抗滑键的钢绞线对应穿过索鞍，安装抗滑插片，抗滑键布置在索鞍一侧。
(3)旋紧锁紧螺母。
(4)单根钢绞线逐根预紧。
(5)选取2根钢绞线，在抗滑锚固装置的位置安装百分表座，监测钢绞线的滑移情况。
(6)两端抗滑锚固装置安装百分表。
(7)用千斤顶整体逐级张拉到设计载荷(3 150 k N)。
(8)无抗滑键一侧千斤顶开始逐级加载，每级200 k N，共分7级加载，并记录每一级百分表的数据。
(9)无抗滑键一侧放张到设计载荷并且持荷，有抗滑键一侧千斤顶开始逐级张拉，每级200K N，共分7级加载，并记录每一级百分表的数据。
(10)有抗滑键侧放张到设计载荷，两侧同时持荷。
3单侧双向抗滑锚固装置试验结果分析
3.1设计荷载下的抗滑测试
为了保证拉索两侧有一个预紧力，两侧拉索先张拉到31孔位的标准索力0. 05倍，即403. 62 k N(F =260.4×31×0.05=403. 62 k N)。两侧从5%标准索力逐级加载，先张拉无抗滑键侧到第一级10%标准索力持荷，再张拉有抗滑键侧到第一级，这样两侧循环交替分别依次加载到10%，20%，30%标准索力，直至3 150 k N设计载荷，结果见图3。
由图3可见：①无抗滑键侧和有抗滑键侧1，2号钢绞线的测试位移总量均小于理论计算位移；②随着荷载的增加，位移基本保持线性增加；③有抗滑键侧的钢绞线位移小于无抗滑键侧，说明抗滑键和抗滑插片起到了一定的抗滑作用，导致可自由伸缩的钢绞线长度相对于无抗滑键侧变短；④无抗滑键侧和有抗滑键侧锚固装置位移均为0，说明钢绞线在设计荷载作用下未与锚固装置之间发生滑移。
3.2设计荷载下的偏载试验
3.2.1 无抗滑键侧逐级偏载
有抗滑键侧持荷在3 150 k N设计载荷下，无抗滑键侧从3 150 k N按每级200 k N逐级加载，分7级加载到4 550 k N，再降到3 150 k N，即单侧最大抗滑力为1400 k N，结果见图4。
由图4可见，在设计载荷时，随着无抗滑键侧偏载的增加，模型两侧钢绞线测试位移基本呈线性增加，偏载卸去后，模型两侧钢绞线测试位移值可恢复到设计荷载时，且钢绞线相对于锚固装置未有滑移（有抗滑键侧最大滑移为0.01 mm，可视为锚固装置自身的结构微变形）。
3.2.2有抗滑键侧逐级偏载
无抗滑键侧持荷在3 150 k N设计载荷下，有抗滑键侧按从3 150 k N按每级200 k N逐级加载，分7级加载到4 550 k N，再降到3 150 k N，即单侧抗滑力为1 400 k N，结果见图5。
由图5可见，在设计载荷时，随着有抗滑键侧偏载的增加，无抗滑键侧钢绞线测试位移基本呈线性增加；有抗滑键侧位移加速发展，分析其原因，可能由于抗滑键、抗滑插片、锁死螺母之间的进一步压密造成；偏载卸去后，模型两侧钢绞线测试位移值可恢复到设计荷载时，且钢绞线相对于锚固装置未有滑移（有抗滑键侧最大滑移为0. 06mm，可视为锚固装置自身的结构微变形）。
4结论
(1)在无抗滑键端和有抗滑键端分别加载到1 400 k N抗滑力时，抗滑键未产生滑移现象，抗滑锚固装置的最大位移量变化为0. 06 mm，位移变化量非常小。将载荷卸载至设计载荷，百分表能恢复到原数值，未出现抗滑力失效的现象。
(2)根据武汉三官汉江公路大桥测试要求，单侧双向抗滑锚固装置在1.4倍设计荷载作用下能够满足设计抗滑要求，具有可靠的抗滑移性，充分说明该单侧双向抗滑锚固装置内的抗滑键对钢绞线的握裹作用优异。
5摘 要单侧双向抗滑锚固装置因其良好的锚固性能和单根换索能力广泛应用于矮塔斜拉桥。文中依托武汉三官汉江公路大桥，通过足尺模型试验，对单侧双向抗滑锚固装置进行试验，测试索塔锚固装置在偏载作用下的位移情况，以及单侧双向抗滑锚固装置的结构性能及抗滑能力。结果显示，在1.4倍设计偏载作用下，拉索和单侧双向抗滑锚固装置之间未产生滑移，表明单侧双向抗滑锚固装置对钢绞线的握裹作用优异，具有可靠的抗滑移性。
下一篇:返回列表
