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湖 北 省 地 方 标 准 DB42 DB42/T 1252 2017 斜拉索更 换技术规 程 Technical specification for cable replace of cable-stayed bridge(报批稿)2017-04-09 发布 2017-07-01 实施 湖 北 省 质 量 技 术 监 督 局 发 布 ICS 93.040 P 28 备案号:DB42/T 1252 2017 I 目 次 前 言.III 引 言.V 1 总则.1 2 规 范性 引用 文件.1 3 术 语和 定义.1 4 基 本要 求.2 5 材料.3 5.1 一般 规定.3 5.2 斜拉 索.3 6 斜 拉索 更换 设计.4 6.1 一般 规定.4 6.2 更换 设计.4 6.3 斜拉 索更 换结 构验 算.4 7 斜 拉索 更换 施工.5 7.1 一般 规定.5 7.2 施工 准备.5 7.3 旧斜 拉索 拆除.6 7.4 新斜 拉索 安装.6 7.5 附属 设施 安装 与防 护.6 8 斜 拉索 更换 施工 监控.7 8.1 一般 规定.7 8.2 监控 计算.7 8.3 施工 监测.7 8.4 反馈 控制.7 9 完 工测 试与 交工 验收.8 9.1 完工 测试 内容.8 9.2 交工 验收.8 本规程 用词 说明.9 条 文 说 明.11 DB42/T 1252 2017 III 前 言 本 标准 按 GB/T 1.1-2009 标准化 工作 导则 第 1 部 分:标准 的结 构和 编写 给 出的规 则起 草。请注意 本标准 的 某些 内容 可能涉 及专 利。本规 程的 发布机 构不 承担 识别 这些 专利的 责任。本 标准 由湖 北省 交通 运输 厅归口。本 标准 主要 起草 单位:武 汉二航 路桥 特种 工程 有限 责任公 司、湖 北省 交通 规 划设计 院、重 庆交 通大学、中 交第 二公 路勘 察设 计研究 院有 限公 司、鄂西 高速公 路管 理处、柳 州中 达预应 力工 程有 限公 司。本 标准 主要 起草 人:王蔚、盛海 军、陈军、吴 中鑫、向中 富、李少 芳、张世 平、马 小云、苏 桥、宛劲松、吴 俊明、谭慧、高 志朋、朱 慈祥、晏国 泰、陈进、乐 绍林、高洪 波、李凡生、曹适、王 伟、赵 顺清、胡 亚锋、刘 昂、周华 威、邱 业亮、李 双。DB42/T 1252 2017 V 引 言 斜拉桥 作为 一种 拉索 体系,比梁 式桥 的跨 越能 力更 大,是 大跨 度桥 梁的 最主 要桥型。目 前,我 国 已建成的 斜拉 桥 300 余座,跨径超 过 400m 的有 60 多 座。鉴 于斜 拉桥 斜拉 索结 构尺寸 纤细,与 主梁 和索塔相比 刚度 较小,又易 受腐 蚀和长 期疲 劳荷 载作 用,其 设计使 用年 限仅 为主 梁或 索塔设 计基 准期 的 1/4 1/2,并 且加之环境影响和外力损伤等因素影响,斜拉索实际使用寿命比设 计寿命还要短,因此在斜拉桥通车 运行 期间,必 须进 行 23 次 或更 多次 的斜 拉 索更换。为 适 应 斜拉 桥 斜拉 索 更换工 程 的 需要,规范 和 指导地 区 斜 拉桥 斜 拉索 更 换实践,根 据鄂 质 监标 函2014348 号 文 省 质监 局 关于下 达 2014 年湖 北省 地 方标准 制修 订项 目计 划的 通知(第一 批),由 武汉二航路 桥特 种工 程有 限责 任公司 等单 位在 总结 我国 斜拉桥 斜拉 索更 换工 程经 验的基 础上,并 借鉴 国 内 外其他类 似工 程经 验,联合 编写了 本规 程。本规程 主要 内容:1 总则;2 规范 性引 用文 件;3 术 语与定 义;4 基本 要求;5 材料;6 斜拉 索更 换设计;7 斜 拉索 更换 施工;8 斜 拉索 更换 施工 监控;9 完 工测 试与 交工 验收;条文 说明。本规程 为 湖 北省 内 首 次发 布,由 武汉 二航 路桥 特种 工程有 限责 任公 司负 责具 体内容 的解 释。执 行 本规程过 程中 如有 意见 和建 议,请及 时函 告武 汉二 航 路桥特 种工 程有 限责 任公 司,以便 修订 时参 考,联 系地址:湖北 省武 汉市 武昌 区小洪 山东 区 34 号 湖北 省 科技创 业大 厦 A 座 20 层,邮 编 430071。DB42/T 1252 2017 1 斜 拉索更 换技术规 程 1 总则 1.0.1 为 规范 斜拉 桥换 索 设计与 施工,使 换索 设计 与 施工符 合技 术先 进、安全 可 靠和经 济合 理的 要求,制定本 规程。1.0.2 本 规程 适用 于混 凝 土斜拉 桥平 行钢 丝斜 拉索 的更换。其 他形 式桥 梁的 斜拉索 更换 可参 照执 行。1.0.3 斜 拉索 更换 应采 用 成熟、可靠 的工 艺及 对既 有交通 影响 最小 的施 工方 案。1.0.4 斜 拉索 换索 除应 满 足本规 程规 定外,尚 应符 合现行 国家、行 业及 地方 相关标 准的 规定。2 规 范性 引用 文件 本标准 引用 了下 列标 准的 有关条 文。凡 标注 年号 的 引用文 件,仅 注年 号的 版 本适用 于本 标准,凡未注年号 的引 用文 件,其最 新版本(包 括所 有修 改单)适用 于本 标准。GB/T 699 优 质碳 素结 构 钢 GB/T 3077 合 金结 构钢 GB/T 17101 桥梁 缆索 用 热镀锌 钢丝 CJ/T 297 桥 梁缆 索用 高密 度聚乙 烯护 套料 JT/T 775 大 跨度 斜拉 桥平 行钢丝 斜拉 索 JTG D60 公路 桥涵 设计 通 用规范 JTG/T D65-01 公路 斜拉 桥设计 细则 JTG/T F50 公 路桥 涵施 工 技术规 范 JTG/T J21 公路 桥梁 承载 能力检 测评 定规 程 3 术 语和 定义 JTG/T D65-01 和 JT/T 775 界定的 以及 下列 术语 和定 义适用 于本 规程。为 了便 于使用,以 下重 复 列出了 JTG/T D65-01 和 JT/T 775 中 的某 些术 语和 定义。3.1 斜 拉桥 cable-stayed bridge 将斜拉 索两 端分 别锚 固在 塔和梁 或其 他载 体上,形 成塔、梁、索共 同承 载的 结构体 系。JTG/T D65-01-2007,术 语 2.0.1 3.2 平 行钢 丝斜 拉索 索体 parallel steel wire cable 按照预 定长 度及 规格 要求,将确 定根 数的 高强 度镀 锌钢丝 呈正 六边 形或 缺角 六边形 紧密 排列,经 左旋轻度 扭绞 后缠 包高 强度 聚酯纤 维带 再热 挤高 密度 聚乙烯(HDPE)护 套的 钢 丝束。JT/T 775-2010,定义 3.1.2 DB42/T 1252 2017 2 3.3 塔 顶吊 overhead suspension 安装于 塔顶 的主 提升 设备。3.4 梁 底施 工平 台 construction platform of beam bottom 斜拉索 更换 过程 中在 主梁 底部设 置的 施工 作业 平台。3.5 斜 拉索 放张 reducing cable force 利用张 拉或 牵引 设备 将拟 拆斜拉 索索 力逐 级减 小的 过程。3.6 斜 拉索 退索 pulling cable out of cable duct 利用牵 引设 备将 拟拆 斜拉 索锚固 系统 从索 道管 内牵 引出来 的过 程。3.7 斜 拉索 下放 lower down cable 利用塔 顶起 吊设 备牵 引斜 拉索将 其下 放到 桥面 的过 程。3.8 桥 面展 索 cable expansion on bridge deck 将斜拉 索索 盘放 置在 放索 机上利 用卷 扬机 牵引 斜拉 索将其 展开 的过 程。3.9 塔 端挂 设 cables suspension of tower head 利用塔 顶起 吊设 备将 斜拉 索牵引 到塔 端并 挂设 的过 程。3.10 梁 端挂 设 cables suspension of beam end 利用牵 引设 备将 斜拉 索引 入梁端 索道 管的 过程。3.11 斜 拉索 索力 调整 adjustment of cable force 为改善 结构 的受 力和 线形 状态而 对斜 拉索 索力 进行 调整的 过程。3.12 合 理成 桥状 态 reasonable state of completed bridge 斜拉桥 成桥 时结 构受 力、斜拉索 索力 及 线 形等 与设 计基本 吻合 的状 态。JTG/T D65-01-2007,术 语 2.0.28 4 基 本要 求 4.0.1 换 索设 计前 应进 行 桥梁结 构检 测与 评定,并 对换索 的必 要性 及可 行性 进行研 究。4.0.2 斜 拉索 换索 实施 前 应按如 图 4.0.2 所示 流程 制 定换索 实施 流程。DB42/T 1252 2017 3 图4.0.2 换索 实施 流程 4.0.3 换索 工程 实施前 应 设置或 利用已 有的 永久性 控制监 测点,使其 满足桥 梁换索 的设计、施 工及 换索后服 役期 检测 和监 测的 需要。4.0.4 换 索前 应依 据专 项 检测报 告进 行设 计,设计 文件中 应明 确换 索的 范围 及各项 要求。4.0.5 换 索的 桥梁 如需 加 固,应 同步 进行 加固 设计,并应 在加 固完 成后 实施 换索。4.0.6 换 索中 应避 免损 伤 桥梁结 构。4.0.7 换索 施工 前应进 行 恒载索 力和桥 面线 形测试,当测 试结果 与换 索前的 检测评 估测试 结果 偏差 超过5%时应 分析 原因,并 应将其 及时 反馈 至换 索设 计方。5 材料 5.1 一般 规定 5.1.1 斜 拉索 基本 参数 及 相应配 套锚 具类 型、规格、数量,宜 与原 设计 保持 一致。5.1.2 斜 拉索 索体 与锚 具 材料品 质不 低于 原设 计要 求。5.1.3 斜 拉索 采用 的防 护、防腐 材料 应满 足结 构耐 久性设 计要 求。5.2 斜拉 索 5.2.1 新 换的 拉索 宜选 用 复合防 腐型 索体。5.2.2 斜 拉索 用高 强钢 丝 的性能 指标 应满 足现 行 桥梁缆 索用 热镀 锌钢 丝(GB/T 17101)的要 求。5.2.3 斜拉 索用 锚具钢 材 应选用 优质碳 素结 构钢或 合金结 构钢,其性 能指标 应满足 相应国 家标 准 优质碳素 结构 钢(GB/T 699)和 合金 结构 钢(GB/T 3077)要 求。5.2.4 斜 拉索 外防 护材 料 性能指 标应 符合 行业 标准 桥梁 缆索 用高 密度 聚乙 烯护套 料(CJ/T 297)的相应要 求。设计文件检测报告施工资料监控报告竣工资料管养资料可行性研究报告换索前检测要求换索前检测与评估检测报告评估报告换索决策换索可行性研究维修养护换索施工换索设计换索前结构检算换索施工图设计索力优化设计换索后索力目标施工组织设计施工专项方案施工临时设施施工监控换索完工测试否是DB42/T 1252 2017 4 6 斜 拉索 更换 设计 6.1 一般 规定 6.1.1 换 索设 计前,应 充 分收集 桥梁 设计、施 工及 运营期 的资 料。6.1.2 换索 设计 前应对 桥 梁结构 进行专 项检 测,其 检测内 容应包 括外 观、桥 面线形、塔顶 偏位 及索 力等。6.1.3 换 索设 计应 对桥 梁 的技术 状况 和承 载能 力进 行评定,确 保换 索后 的结 构 安全和 正常 使用 的要 求。6.1.4 换 索施 工方 法、流 程、工 艺的 设计 应考 虑结 构或构 件的 实际 状况 和换 索期间 交通 组织 情况。6.1.5 换 索设 计应 明确 换 索的顺 序及 采取 的相 应措 施。6.2 更换 设计 6.2.1 斜 拉索 更换 设计 应 符合如 下原 则:1 以 检测 报告 为主 要依 据,方案 应具 有针 对性、可 靠性、可操 作性 和经 济性;2 病 害最 严 重 的索 最先 更 换;3 换 索实 施过 程及 换索 完 成后的 桥梁 结构 处于 安全 状态;4 换 索施 工对 交通 和社 会 造成影 响最 小。6.2.2 斜 拉索 更换 设计 应 综合考 虑下 列因 素:1 原 结构 的技 术状 况;2 需 要维 修加 固的 结构 部 位及范 围;3 加 固后 的荷 载等 级标 准;4 新 索体、锚 具及 减振 装 置的选 型;5 施 工方 案及 施工 环境;6 控 制工 期及 交通 组织;7 工 程技 术经 济性 指标。6.2.3 斜 拉索 更换 设计 应 包括下 列内 容:1 拉 索更 换的 范围 及数 量;2 新 索体 结构 的类 型;3 换 索对 桥梁 通行 的要 求;4 换 索施 工顺 序及 要点;5 结 构需 要同 时维 修加 固 的内容 和实 施方 案;6 换 索过 程中 不确 定因 素 分析和 应急 策略。6.3 斜拉 索更 换结 构验 算 6.3.1 换索 设计 应根据 原 桥设计、竣工 资料、历次 监测和 维修改 造的 历史记 录、以 及换索 前实 测索 力和桥面 线形,拟 定换 索后 合理的 成桥 状态。6.3.2 按 照拟 定的 合理 成 桥状态,确 定换 索顺 序,并确定 新索 张拉 控制 力。6.3.3 换 索设 计计 算应 包 括如下 内容:1 桥 梁结 构原 设计 验算;2 桥 梁结 构现 有状 态确 定;3 合 理成 桥状 态确 定;4 合 理施 工状 态及 流程 确 定。6.3.4 换 索计 算参 数取 值 应符合 下列 规定:1 结构 线形、截面 几何 尺 寸、材 料特性 应以 现场实 测数据 为准,无法 实测时,可取 原设计 采用 值,但应计 入材 料劣 化及 结构 的损伤 影响;DB42/T 1252 2017 5 2 结 构二 期恒 载应 根据 现 场实测 数据 为准;3 汽 车和 人群 荷载 标准 应 按现行 标准 计算,当 有明 确约定 时亦 可维 持原 设计 标准;4 应 维持 原设 计的 边界 条 件,如果 存在 改变,应在 计 算建模 时考 虑,并 判断 是 否需要 恢复 到原 设计状态;5 混 凝土 桥梁 计入 收缩、徐变的 影响;6 基 础变 位的 影响 应根 据 桥梁实 测变 位值 计入;7 临 时荷 载应 根据 施工 方 案据实 计入。6.3.5 换 索计 算模 型建 立 应符合 下列 规定:1 上、下 游索 成对 同步 更 换时可 采用 平面 杆系 模型 进行计 算,否则 应采 用空 间杆系 或三 维实 体模 型进行计 算;2 应 计入 桥梁 既有 损伤 的 影响;3 应 计入 非线 形的 影响;4 应 计入 桥梁 原有 施工 过 程的影 响;5 应 计入 风、温度 等环 境 影响。6.3.6 合理 成桥 状态计 算 应以成 桥索力 的优 化并改 善已受 损结构 受力 状况为 目标。换索后 不应 改变 原结构受 力模 式。6.3.7 在 合理 施工 状态 计 算 中,当需 通过 换索 改善 主梁受 力时 宜采 用多 次张 拉法。6.3.8 换 索前、换 索中、换索后 的结 构强 度、刚度、稳定 等验 算应 符合 现行 公路 桥涵 设计 通用 规范(JTG D60)、公路 桥梁 承 载能力 检测 评定 规程(JTG/T J21)和 其 他 现行 规范 的规定。6.3.9 当 采用 不中 断交 通 换索时,换 索各 施工 阶段 的计算 应考 虑车 辆荷 载作 用对结 构的 影响。6.3.10 运 营状 态、施工状 态斜 拉索 和斜 拉索 锚具的 安全 系数 应满 足 公路斜 拉桥 设计 细则(JTG/T D65-01)的要 求。7 斜 拉索 更换 施工 7.1 一般 规定 7.1.1 换 索施 工应 符合 公路桥 涵施 工技 术规 范(JTG/T F50)的相 关规 定,并 满足换 索设 计的 要 求。7.1.2 斜 拉索 张拉 施工 宜 选在环 境因 素变 化较 小、交通量 少或 交通 中断 的时 间段进 行。7.1.3 换索 施工 过程中 若 发生主 要受力 结构 意外破 损,应 暂停换 索施 工,查 明并分 析原因 后采 取相 应措施,再进 行换 索施 工。7.2 施工 准备 7.2.1 换 索施 工前 应进 行 如下基 础资 料的 收集 与调 查:1 斜 拉索 更换 设计 施工 图;2 有 关斜 拉索 的设 计图 纸、计算 书、设计 变更、施 工记录、材 料试 验报 告、竣工验 收资 料和 养护 维修等资 料;3 有 关斜 拉索 有害 振动 的 资料,包括 定性 或定 量的 振幅、频度 及发 生有 害振 动时的 气象 或其 他成 因条件;4 已 进行 过的 历次 检测 及 其评定 结果;5 运 营期 间的 维修 加固 情 况、超 载车 辆过 桥的 情况;6 自 然灾 害及 意外 损伤(火灾、爆炸、化 学腐 蚀等 引起拉 索烧 伤、钢丝 退火 或车辆 冲撞 使拉 索断 丝或折断)详 情。7.2.2 换索 前应 对桥梁 进 行全面 复查,并保 存相应 的复查 记录。与专 项检测 报告不 符的情 况,应及 时DB42/T 1252 2017 6 向建设 单位 反映。7.2.3 斜拉 索更 换前应 根 据斜拉 索更换 设计 文件、检测报 告、现 场实 际情况、斜拉 桥相关 基础 资料 编制斜拉 索更 换施 工组 织设 计,施 工组 织设 计应 包括 以下内 容:1 施 工组 织机 构的 确定;2 施 工工 期计 划,特别 是 旧索拆 除、新索 安装 的时 间安排;3 施 工方 案的 确定,包括 确定塔 端或 梁端 张拉、合 理的换 索牵 引方 式、旧 索 拆除及 新索 安装 的方 法与设备、新 旧索 体的 保护 措施等。应 根据 索长、索 重的不 同,选择 不同 的放 张设备;4 交 通开 放与 管制 方案;5 施 工安 全与 质量 的保 证 措施。7.2.4 斜拉 索更 换施工 前 应根据 塔顶构 造、单根斜 拉索重 量、斜 拉索 挂设方 式制作 安装塔 顶吊 装置,塔顶吊 装置 应进 行专 项设 计。7.2.5 斜拉 索更 换施工 前 应根据 斜拉索 结构 形式、桥面宽 度和交 通通 行要求,结合 桥梁技 术状 况、施工方案 进行 交通 组织 设计。交通组 织设 计应 包含 交通 标志标 牌、安 全设 施、诱 导 措施及 信息 播报 等 设 计。7.2.6 斜拉 索更 换施工 前 应根据 主梁结 构尺 寸、张 拉空间 需求、荷载 需求、安装方 法等设 计制 作梁 底施工平 台。7.2.7 斜 拉索 更换 施工 前 应进行 施工 设备、工 具的 准备,并对 设备 进行 鉴定 校准,合格 后方 可使 用。7.3 旧斜 拉索 拆除 7.3.1 斜拉 索拆 除应先 拆 除斜拉 索上下 锚头 外端的 防护罩、防雨 罩、减振器 等附属 设施;再对 上下 锚头索道 管、锚垫 板进 行清 理,必 要时 对索 道管 进行 修整。7.3.2 斜 拉索 放张 应符 合 下列规 定:1 斜 拉索 放张 应以 索力 和 回缩量 进行 双控;2 斜 拉索 放张 宜对 称同 步 进行、分级 松张;3 以 实测 索力 为依 据,进 行斜拉 索放 张;4 旧 斜拉 索放 张时 宜先 采 用千斤 顶放 张,待斜 拉索 张 力小于 松索 时卷 扬机 的牵 引力时 采用 卷扬 机进行斜拉 索下 放。7.3.3 在斜 拉索 下放过 程 中应采 取措施,缓 慢放松,防止 拉索坠 落。斜拉索 下放至 桥面后 应及 时将 其移出桥 面。7.4 新斜 拉索 安装 7.4.1 斜拉 索进 场后应 对 成品斜 拉索进 行检 查,其 质量满 足设计 和相 关规范 要求;斜拉索 安装 前应 对塔、梁 端的 索导 管进 行全 面检查,对 索导 管内 的焊 渣、毛 刺等 进行 打平 磨光 处理。7.4.2 斜 拉索 安装 前应 利 用放索 机对 斜拉 索进 行桥 面展索。7.4.3 在 不中 断交 通条 件 下换索 时,应采 用占 用施 工空间 较少 的压 锚装 置进 行梁端 挂设。7.4.4 斜 拉索 张拉 的顺 序、分级 和量 值应 按设 计规 定执行。7.4.5 斜 拉索 在运 输、展 索、挂 索、牵引 及压 锚过 程中应 采取 相应 的保 护措 施防止 索体 损伤。7.5 附属 设施 安装 与防 护 7.5.1 斜拉 索更 换过程 中 对已更 换完成 的斜 拉索应 采取临 时减振 措施,待索 力调整 完成后 换成 永久 性的减振 装置。7.5.2 在换 索施 工过程 中 应采取 临时措 施防 止雨水 侵入。在新斜 拉索 安装后 应按设 计要求 在梁 端安 装防雨罩、锚 头安 装保 护罩,且采 取有 效的 防水、防 潮措施。DB42/T 1252 2017 7 8 斜 拉索 更换 施工 监控 8.1 一般 规定 8.1.1 换 索施 工监控 应 由 有资质 的第 三方 实施。8.1.2 换 索施 工监 控应 以 设计要 求的 合理 成桥 状态 为控制 目标,并 保证 桥梁 结 构在换 索过 程中 的安 全。8.1.3 换索 前应 根据换 索 设计与 施工方 案制 定换索 监控方 案,监 控方 案应包 括监控 目标、监控 内容、监控频 率、监控 计算、施 工监测、反 馈控 制和 监控 组织等 内容。8.1.4 全桥 拉索 更换后 应 根据实 测的索 力与 桥面线 形,以 及实测 索力 与设计 索力之 间的差 异情 况确 定是否调 整索 力。8.1.5 在换 索完 成后应 形 成监控 报告,其主 要内容 应包括 换索工 艺流 程、换 索中结 构受力 与变 形变 化情况、换索 完成 后桥 梁索 力、主 梁线 形等。8.2 监控 计算 8.2.1 换 索实 施前 应进 行 下列监 控计 算:1 原 桥设 计符 合性 计算;2 换 索前 桥梁 结构 实际 状 态识别 分析 计算;3 换 索设 计方 案复 核计 算;4 既 有索 拆除、新 索张 拉 施工过 程结 构模 拟分 析计 算;5 换 索后 的成 桥状 态调 整 计算。8.2.2 换索 前的 桥梁结 构 实际状 态识别 分析 应针对 实测索 力与结 构几 何状态 进行,并将其 作为 换索 过程结构 分析 与换 索后 的合 理成桥 状态 调整 计算 的基 准。8.3 施工 监测 8.3.1 换 索施 工前 应对 桥 梁结构 几何 及索 力状 况进 行测试。8.3.2 换 索过 程中 结构 应 力及变 形监 测应 针对 其变 化量值 较大 的部 位进 行,并应包 括:1 主 梁跨 中、L/4 及根部 截面应 力;2 主 梁跨 中、L/4 截面变 形;3 桥 塔根 部截 面应 力;4 桥 塔顶 偏位;5 索 力。8.3.3 拉 索更 换过 程中 应 对被更 换索前后 45 组(根)索 的索 力进 行测 试。8.3.4 换索 过程 中除应 对 已有混 凝土结 构裂 缝进行 监测外,还应 对结 构控制 截面及 薄弱部 位进 行裂 缝观测。8.3.5 换索 过程 中应对 温 度场进 行监测,换 索施工 监测应 选择在 结构 温度趋 于稳定 且封闭 交通 的时 段内进行,监 测仪 器设 备应 能满足 设计 或监 控对 误差 识别的 要求。8.4 反馈 控制 8.4.1 换 索施 工反 馈控 制 工作应 包括:1 通 过实 际监 测结 果与 理 论计算 值进 行比 较识 别桥 梁在换 索过 程中 结构 受力 与几何 状态,并 判别 其误差是 否处 于容 许范 围内;2 当 误差 超过 容许 值时,分析其 误差 成因 及影 响程 度;3 发 布换 索施 工过 程指 令。8.4.2 换索 施工 过程中 的 结构受 力和几 何 状 态改变 的监测 值与计 算值 之间的 误差限 值应符 合设 计要 求;当设计 无要 求时,部 分误 差限值 可按 表 8.4.2 采用。DB42/T 1252 2017 8 表 8.4.2 结构 受力 和几 何状态 改变 监测 值与 计算 值之间 的误 差限 值 项目 误差限值 混凝土结构应力 计算值不大于 10MPa 20%计算值大于 10MPa 10%索力 10%桥塔偏位 塔高的 1/3000,且不大于 30mm 主梁标高 20mm 8.4.3 换 索施 工过 程中 结 构内力 和几 何状 态的 监测 值超过 设 计 要求 或 表 8.4.2 规定时,应 停止 施工,并应在查 明原 因或 采取 措施 后方能 继续 施工。9 完 工测 试与 交工 验收 9.1 完工 测试 内容 完工测 试除 测定 成桥 索力 外,宜 进行 静、动载 试验。9.2 交工 验收 换索工 程完 成后,应 按“公路工 程竣(交)工验 收 办法”的要 求进 行交 工验 收,评 价工 程质 量是 否符合技 术标 准及 设计 要求。验收 合格 后,方可 交付 使用。DB42/T 1252 2017 9 本 规程 用 词说明 1 为 了便 于在 执行 本规 程 条文时 区别 对待,对 要求 严格程 度不 同的 用词 说明 如下:1)表 示很 严格,非 这样 做 不可的 用词:正面词 采用“必 须”,反面词 采用“严 禁”;2)表 示严 格,在正 常情 况 下均应 这样 做的 词:正面词 采用“应”,反面词 采用“不 应”或“不得”;3)表 示允 许稍 有选 择,在 条件允 许时 首先 这样 做的 词:正面词 采用“宜”,反面词 采用“不 宜”;4)表 示有 选择,在 一定 条 件下可 以这 样做 的,采用“可”。2 规 程中 指定 应按 其他 有 关标准、规 范执 行时,写 法为“应按 执行”或“应符 合 要 求或 规定”。非必 须按 指定 的标 准、规 范 的规 定执 行时,写 法为“可参 照”。DB42/T 1252 2017 11 斜拉索更 换技术规 程 Technical specification for cable replace of cable-stayed bridge 条 文 说 明 DB42/T 1252 2017 13 目 次 1 总则.15 5 材料.15 5.1 一般 规定.15 5.2 斜拉 索.15 6 斜 拉索 更换 设计.15 6.2 更换 设计.15 6.3 斜拉 索更 换结 构验 算.15 7 斜 拉索 更换 施工.16 7.2 施工 准备.16 7.3 斜拉 索拆 除.17 7.4 斜拉 索安 装.17 7.5 附属 设施 安装 与防 护.18 8 斜 拉索 更换 施工 监控.18 8.1 一般 规定.18 8.2 监控 计算.18 8.3 施工 监测.18 9 完 工测 试与 交工 验收.19 9.1 完工 测试 内容.19 DB42/T 1252 2017 15 1 总则 1.0.1 根 据 公路 工程 技 术 标准(JTG B01-2014)6.0.11 条 规定 斜拉 索设 计使用 年限 为 20 年,而根据 公路 桥涵 设计 通用 规 范(JTG D60-2015)1.0.3 条规定 公路 桥涵 结构 的设 计使用 年 限 100 年。在 斜拉桥通 车运 行期 间,须进 行 23 次 或更 多次 的斜 拉 索 更换。1.0.2 本条 主要 是考虑 到 已经换 索的斜 拉桥,大部 分为混 凝土斜 拉桥,且斜 拉索以 平行钢 丝斜 拉索 为主,钢 主梁 斜拉 桥换 索工 程尚无 样本。因 此,适用 范围确 定为 混凝 土平 行钢 丝斜拉 桥。1.0.3 应 避免 因检 测手 段 和评价 技术 落后,导 致换 索 之后带 来的 结构 损坏、经 济 损失和 社会 不良 影响。5 材料 5.1 一般 规定 斜拉索 作为 一个 独立 构件,应有 完整 可靠 的密 封防 护构造,尤 其是 索端 与锚 具结合 部位。5.2 斜拉 索 5.2.1 防腐 化合 物采用 具 有不干 性、对 钢丝 有良好 的粘附 性、对 钢丝 有阻蚀 保护性 能等特 点的 不干 性阻蚀型 化合 物。6 斜 拉索 更换 设计 6.2 更换 设计 6.2.1 换索 是一 个必然 的、不断 改进的 过程。换索 过程是 充分利 用原 结构物 设计使 用年限 的储 备,延长其使 用寿 命。6.3 斜拉 索更 换结 构验 算 6.3.1 运营 多年 的斜拉 桥,由于 车辆的 超载,斜拉 索的腐 蚀、松 弛,混凝土 的收缩、徐变,运 营期 的加固改 造等 因素 的影 响,结构的 内力 和线 形会 偏离 原设计 的合 理成 桥状 态。换索计 算时,参考 原设 计 索力、竣 工及 运营 期间 的实 测索力、换 索前 实测 索力,及历 次维 修改 造的 情况 重新拟 定合 理成 桥 状 态,以使换索 后结 构的 内力 和线 形达到 拟定 的合 理成 桥状 态。6.3.2 换索 张拉 力不仅 与 成桥状 态有关,还 与合理 施工状 态有关。换 索张拉 力应以 成桥状 态的 索力 为基础,确定 换索 顺序,可 通过常 规的 方法,求 得换 索的张 拉力,所 确定 的张 拉力应 保证 成桥 状 态 和 合 理施工状 态的 耦合。必 要时,可在 换索 的一 定阶 段施 加换索 调整 力(即调 索)。6.3.3 换索 设计 一般通 过 对原桥 设计图 纸进 行计算 与验算,掌握 桥梁 的完好 状态;根据检 测评 定结 果进行复 算,从 桥梁 的完 好 状态退 化为 桥梁 现状,作 为换索 设计 的起 始状 态,据此确 定换 索后 的合 理成 桥状态和 合理 施工 状态。计 算 应包括 换索 前后 各工 况的 拉索索 力、主梁 应力 值、主 梁挠度 值、主塔 应力 值、主塔偏 位值,及 换索 后结 构正常 使用 极限 状态 及承 载能力 极限 状态 等项 目。6.3.4 参数 取值 的基本 原 则是应 使结构 分析 尽可能 与桥梁 的实际 状态 相近。实际结 构可能 存在 结构 恒载自重 与设 计图 纸不 符的 情况,应根 据施 工记 录和 实测拉 索索 力对 恒载 集度 进行调 整。长期 运 营 的 混 凝土桥梁 结构 应根 据实 际情 况确定 混凝 土材 料的 弹性 模量,建议 在桥 梁检 测时 进 行荷载 试 验 以确 定结 构 的实际刚 度。施工 过程 中,如果不 中断 桥面 交通,荷 载按照 实际 施工 临时 荷载 以及桥 梁通 行荷 载 考 虑。材料劣化 程度 在换 索前 的桥 梁检测 评估 中有 明确 结论。6.3.6 换索 除了 改善索 体 状况外,也是 改善 结构受 力状态 的机会,至 少不得 加剧结 构已经 存在 的缺 陷或损伤。例 如,当既 有结 构出现 裂缝,为 防止 裂缝 的进一 步开 展,须严 格限 制目标 内力 及各 施 工 阶 段 结DB42/T 1252 2017 16 构开裂 区的正 应力 和主应 力。在 换索主 梁支 座反力 太小,甚至出 现负 反力时(拉压 支座除 外),对 结 构的受力 及稳 定性 影响 很大,需要 在合 理成 桥状 态计 算中综 合考 虑。6.3.7 针对 合理 成 桥状 态 需要,对换索 施工 过程进 行分析 计算,以确 定各工 况下的 拉索初 张力 和结 构受力状 态。在确 定的 成桥 目标索 力下,换 索初 拉力 与施工 步骤 密切 相关。如 果采用 一次 张拉 法,应 根 据倒退分 析或 正装 迭代 分析 确定出 换索 初拉 力;如果 采用多 次张 拉法,则 拉索 初拉力 仅须 保证 结 构 安 全 和线形平 顺即 可,并在 必要 时对拉 索索 力进 行调 整,最后在 成桥 时再 调整 一次 索力确 保达 到需 要 的 成 桥 索力。6.3.8 换索 时,桥梁已 使 用一定 时间,因此,无论 是换索 前还是 换索 后,均 针对服 役桥梁 进行 结构 验算。6.3.9 换索 的桥 梁很多 都 存在中 断交通 困难、压力 大的难 题,尤 其是 高速公 路桥梁、城市 桥梁 等,采用不中 断交 通换 索大 大增 加了换 索施 工的 复杂 性,主要是 由于 通行 车辆 荷载 的复杂 性,换索 各 施 工 阶 段的计算 需充 分各 种类 型车 辆荷载 对结 构的 影响。因 此,换索 工程 尽可 能采 用 中断交 通的 施工 方式,即 便不能完 全封 闭交 通,也尽 可采用 在斜 拉索 张拉 或调 索时临 时封 闭交 通的 方式,以去 除车 辆荷 载 对 索 力 的影响。7 斜 拉索 更换 施工 7.2 施工 准备 7.2.1 斜拉 索更 换前对 桥 梁相关 基础资 料的 收集与 调查非 常重要,通 过资料 的收集 与调查 了解 大桥 的加固历 史、现状 及可 能出 现的偶 然荷 载,为斜 拉索 更换施 工的 顺利 进行 奠定 基础。历次检 测及 其评 定结 果、车辆超 载情 况、自然 灾害、意外 损伤 情况 对于 掌握 桥梁状 态极 其重 要,防止施工 过程 中对 桥梁 造成 破坏性 损伤,加 重桥 梁病 害。7.2.2 换索 前 的 复查工 作 是换索 工程的 重要 组成部 分,是 先导工 程、基础,应全面、细致,复 查对 象包括主 梁线 形及 桥塔 偏位、斜拉 索索 力、斜 拉索 PE 护套破 损状 况及 钢丝 锈蚀 状况、斜拉 索锚 固系 统 及减振装 置、梁塔 裂缝 等缺 陷和损 伤、附属 设施 等其 他构件。换 索工 程除 了涉 及工程 技术 问题 外,还 涉 及经济和 社会 影响 等方 面,因此在 决定 采取 换索 措施 以前应 认真 做好 换索 必要 性评定。斜拉索 钢丝 及锚 具锈 蚀情 况的检 查,包括 每根 拉索 截 面损失 严重 程度(腐 蚀或 断 丝造成 截面 削弱),损坏钢 丝的 根数 与在 索截 面上的 分布 情况,以 及对 整桥安 全危 害情 况的 评估。斜拉索 锚固端 应进 行详细 检查,包括钢 锚箱 和冷铸 锚锚杯 裂缝开 裂情 况,钢 套管、锚头、锚垫 板、螺栓、索道 管锈 蚀情 况,墩头有 无 径 缩迹 象等。检 查拉索 内置 及外 置式 阻尼 装置是 否有 效,有无 损坏。7.2.3 换索 工程 的实施 是 一个严 格按照 设计 程序进 行的复 杂的施 工过 程。施 工单位 应根据 换索 结构 设计的要 求,做好 施工 组织 设计,以保 证换 索过 程安 全、可 靠、质量 优良。7.2.4 旧 斜拉 索下 放和 新 斜拉索 挂设 的一 个关 键设 备是塔 顶吊 装置,其 使用 贯 穿整个 斜拉 索更 换施 工。由于在 斜拉 索更 换施 工时 索塔已 经形 成,无法 像新 建斜拉 桥斜 拉索 安装 时 在 塔顶预 埋吊 点,塔 顶 形 式 多样,给塔 顶吊 设计 和安 装 增加 难 度。塔 顶吊 的安 全 性直接 影响 着斜 拉索 更换 施工的 安全 性,因 此必 须 对塔顶吊 进行 专门 设计 和安 装。塔顶吊 的设 计应 结合 斜拉 桥新建 时斜 拉索 安装 方案(若斜 拉索 安装 时有 塔顶 吊预埋 件可 以利 用,若没有需 另行 设计)和 塔顶 结构形 式进 行针 对性 设计。塔顶吊 的安 装和 拆卸 均为 高空作 业,在塔 顶吊 设计 时应采 用小 构件 现场 拼装 成型的 方式,尽 量 减 少高空作 业,确保 塔顶 吊质 量和装 拆便 利。塔顶吊 使用 过程 中应 注意 以下事 项:1 严禁 超荷 载使用。当 塔 顶吊实 际荷载 超过 设计荷 载时,应对其 进行 重新计 算补强 后方可 继续 使用;2 定期、不 定期对 塔顶 吊 进行全 面检查。若 发现异 常应立 即停止 使用 进行维 修处理 后方可 继续 使DB42/T 1252 2017 17 用。7.2.5 交通 组织 是斜拉 索 更换施 工正常 进行 的保障,在交 通组织 设计 时应与 斜拉索 更换施 工组 织设 计相匹配。7.2
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