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作者：張毅           

   矮塔斜拉橋拉索體系通常采用分絲管索鞍，在索鞍兩端的抗滑錨固裝置內(nèi)灌注高強(qiáng)環(huán)氧砂漿對鋼絞線產(chǎn)生握裹力，從而達(dá)到克服拉索不平衡力的作用。

  基于分絲管索鞍的單側(cè)雙向抗滑錨固裝置設(shè)有固結(jié)在單根鋼絞線上的抗滑鍵和鎖緊結(jié)構(gòu)�？够�鍵的一端支承在索鞍端面，另一端與抗滑插片的一端緊密接觸，抗滑插片的另一端與鎖緊螺母緊密接觸，螺母與錨固筒螺紋連接，形成兩端約束抗滑鍵滑動。該裝置不僅在施工階段就可以提供足夠的抗滑力，而且抗滑能力是持續(xù)不變的，從施工到橋梁營運(yùn)整個過程都有足夠的抗滑力，提高了拉索的使用安全性。另外，由于每根鋼絞線形成獨(dú)立抗滑，鎖緊結(jié)構(gòu)可拆分，解決了環(huán)氧握裹式抗滑形式無法單根換索的技術(shù)難題。

  本文依托武漢三官漢江公路大橋工程，通過足尺模型試驗(yàn)，對單側(cè)雙向抗滑錨固裝置進(jìn)行測試，研究索塔兩側(cè)錨固裝置在偏載作用下的位移情況，驗(yàn)證抗滑錨固裝置的結(jié)構(gòu)性能及抗滑性能，確保塔端抗滑裝置在1.4倍設(shè)計(jì)荷載作用下能夠滿足設(shè)計(jì)抗滑要求。

1 依托工程背景

  武漢市三官漢江公路大橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土矮塔斜拉橋，采用獨(dú)柱形索塔，共3跨，橋梁主跨120 m+190 m+120 m，主橋結(jié)構(gòu)布置見圖1。武漢三官漢江公路大橋索塔采用獨(dú)柱形索塔，布置在中央分隔帶上，并與主梁固結(jié)。索塔有索區(qū)設(shè)有索鞍，以便斜拉索貫穿。索鞍采用分絲管索鞍技術(shù)，該索鞍形式斜拉索與分絲管內(nèi)壁接觸，將拉索力傳遞給分絲管，分絲管再將力傳遞給橋塔。

  主橋共設(shè)56根斜拉索，斜拉索采用扇形布置方式，橫橋向2排布置，2排索鞍橫橋向間距為1.0m，豎向間距為1.9 m；索鞍由31根規(guī)格直徑28 mm、壁厚3 mm的圓形鋼管焊接而成，分絲管與單側(cè)雙向錨固裝置配套使用。單根鋼絞線直徑15.2 mm，抗拉強(qiáng)度≥1 860 M Pa，屈服強(qiáng)度≥1580 M Pa，疲勞應(yīng)力幅250 M Pa（應(yīng)力上限0.45f p t k，200萬次脈部加載）。2單側(cè)雙向抗滑錨固裝置試驗(yàn)方案

2.1試驗(yàn)?zāi)Ｐ?

  主塔鞍座節(jié)段模型采用與實(shí)橋比例1:1設(shè)計(jì)，見圖2。模型截面的主塔高取2m，縱向長2. 326 m，橫向?qū)捜?.5 m，采用的混凝土強(qiáng)麥等級為C50級，鋼筋采用HRB335。試驗(yàn)主要是測試錨固裝置的抗滑移性能，在足尺模型的塔上按照實(shí)橋進(jìn)行拉索的安裝錨固。試驗(yàn)?zāi)Ｐ桶�括張拉撐腳、千斤頂、錨板、錨固裝置等。本試驗(yàn)用的撐腳的承載力超過6 500 k N。單側(cè)雙向抗滑錨固裝置依托工程設(shè)計(jì)制作，并安裝在試驗(yàn)?zāi)Ｐ虰端．并布置測點(diǎn)。

2.2試驗(yàn)方案

  本次試驗(yàn)為靜力荷載試驗(yàn)，測試單側(cè)雙向抗滑錨固裝置在1.4倍設(shè)計(jì)荷載(即試驗(yàn)偏載1 260K N)作用下，是否能夠滿足設(shè)計(jì)抗滑要求，同時檢測試驗(yàn)加載過程中抗滑錨固裝置區(qū)域內(nèi)鋼絞線的滑移情況。測試方案如下。

  (1)安裝單側(cè)雙向抗滑錨固裝置。

  (2)將制作好抗滑鍵的鋼絞線對應(yīng)穿過索鞍，安裝抗滑插片，抗滑鍵布置在索鞍一側(cè)。

  (3)旋緊鎖緊螺母。

  (4)單根鋼絞線逐根預(yù)緊。

  (5)選取2根鋼絞線，在抗滑錨固裝置的位置安裝百分表座，監(jiān)測鋼絞線的滑移情況。

  (6)兩端抗滑錨固裝置安裝百分表。

  (7)用千斤頂整體逐級張拉到設(shè)計(jì)載荷(3 150 k N)。

  (8)無抗滑鍵一側(cè)千斤頂開始逐級加載，每級200 k N，共分7級加載，并記錄每一級百分表的數(shù)據(jù)。

  (9)無抗滑鍵一側(cè)放張到設(shè)計(jì)載荷并且持荷，有抗滑鍵一側(cè)千斤頂開始逐級張拉，每級200K N，共分7級加載，并記錄每一級百分表的數(shù)據(jù)。

  (10)有抗滑鍵側(cè)放張到設(shè)計(jì)載荷，兩側(cè)同時持荷。

3單側(cè)雙向抗滑錨固裝置試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1設(shè)計(jì)荷載下的抗滑測試

  為了保證拉索兩側(cè)有一個預(yù)緊力，兩側(cè)拉索先張拉到31孔位的標(biāo)準(zhǔn)索力0. 05倍，即403. 62 k N(F =260.4×31×0.05=403. 62 k N)。兩側(cè)從5%標(biāo)準(zhǔn)索力逐級加載，先張拉無抗滑鍵側(cè)到第一級10%標(biāo)準(zhǔn)索力持荷，再張拉有抗滑鍵側(cè)到第一級，這樣兩側(cè)循環(huán)交替分別依次加載到10%，20%，30%標(biāo)準(zhǔn)索力，直至3 150 k N設(shè)計(jì)載荷，結(jié)果見圖3。

  由圖3可見：①無抗滑鍵側(cè)和有抗滑鍵側(cè)1，2號鋼絞線的測試位移總量均小于理論計(jì)算位移；②隨著荷載的增加，位移基本保持線性增加；③有抗滑鍵側(cè)的鋼絞線位移小于無抗滑鍵側(cè)，說明抗滑鍵和抗滑插片起到了一定的抗滑作用，導(dǎo)致可自由伸縮的鋼絞線長度相對于無抗滑鍵側(cè)變短；④無抗滑鍵側(cè)和有抗滑鍵側(cè)錨固裝置位移均為0，說明鋼絞線在設(shè)計(jì)荷載作用下未與錨固裝置之間發(fā)生滑移。

3.2設(shè)計(jì)荷載下的偏載試驗(yàn)

3.2.1  無抗滑鍵側(cè)逐級偏載

  有抗滑鍵側(cè)持荷在3 150 k N設(shè)計(jì)載荷下，無抗滑鍵側(cè)從3 150 k N按每級200 k N逐級加載，分7級加載到4 550 k N，再降到3 150 k N，即單側(cè)最大抗滑力為1400 k N，結(jié)果見圖4。

 由圖4可見，在設(shè)計(jì)載荷時，隨著無抗滑鍵側(cè)偏載的增加，模型兩側(cè)鋼絞線測試位移基本呈線性增加，偏載卸去后，模型兩側(cè)鋼絞線測試位移值可恢復(fù)到設(shè)計(jì)荷載時，且鋼絞線相對于錨固裝置未有滑移（有抗滑鍵側(cè)最大滑移為0.01 mm，可視為錨固裝置自身的結(jié)構(gòu)微變形）。

3.2.2有抗滑鍵側(cè)逐級偏載

  無抗滑鍵側(cè)持荷在3 150 k N設(shè)計(jì)載荷下，有抗滑鍵側(cè)按從3 150 k N按每級200 k N逐級加載，分7級加載到4 550 k N，再降到3 150 k N，即單側(cè)抗滑力為1 400 k N，結(jié)果見圖5。

  由圖5可見，在設(shè)計(jì)載荷時，隨著有抗滑鍵側(cè)偏載的增加，無抗滑鍵側(cè)鋼絞線測試位移基本呈線性增加；有抗滑鍵側(cè)位移加速發(fā)展，分析其原因，可能由于抗滑鍵、抗滑插片、鎖死螺母之間的進(jìn)一步壓密造成；偏載卸去后，模型兩側(cè)鋼絞線測試位移值可恢復(fù)到設(shè)計(jì)荷載時，且鋼絞線相對于錨固裝置未有滑移（有抗滑鍵側(cè)最大滑移為0. 06mm，可視為錨固裝置自身的結(jié)構(gòu)微變形）。

4結(jié)論

  (1)在無抗滑鍵端和有抗滑鍵端分別加載到1 400 k N抗滑力時，抗滑鍵未產(chǎn)生滑移現(xiàn)象，抗滑錨固裝置的最大位移量變化為0. 06 mm，位移變化量非常小。將載荷卸載至設(shè)計(jì)載荷，百分表能恢復(fù)到原數(shù)值，未出現(xiàn)抗滑力失效的現(xiàn)象。

(2)根據(jù)武漢三官漢江公路大橋測試要求，單側(cè)雙向抗滑錨固裝置在1.4倍設(shè)計(jì)荷載作用下能夠滿足設(shè)計(jì)抗滑要求，具有可靠的抗滑移性，充分說明該單側(cè)雙向抗滑錨固裝置內(nèi)的抗滑鍵對鋼絞線的握裹作用優(yōu)異。  

5摘  要單側(cè)雙向抗滑錨固裝置因其良好的錨固性能和單根換索能力廣泛應(yīng)用于矮塔斜拉橋。文中依托武漢三官漢江公路大橋，通過足尺模型試驗(yàn)，對單側(cè)雙向抗滑錨固裝置進(jìn)行試驗(yàn)，測試索塔錨固裝置在偏載作用下的位移情況，以及單側(cè)雙向抗滑錨固裝置的結(jié)構(gòu)性能及抗滑能力。結(jié)果顯示，在1.4倍設(shè)計(jì)偏載作用下，拉索和單側(cè)雙向抗滑錨固裝置之間未產(chǎn)生滑移，表明單側(cè)雙向抗滑錨固裝置對鋼絞線的握裹作用優(yōu)異，具有可靠的抗滑移性。