1、精選優質文檔-傾情為你奉上高強平行鋼絲斜拉索在大跨度斜拉橋中的施工技術中鐵十三局第一工程有限公司高 偉【內容提要】: 以金華市西二環跨金華江大橋為例,簡要介紹斜拉橋高強平行鋼絲斜拉索施工工藝及施工要點,經實踐證明該方法施工經濟簡便、安全可靠。【關 鍵 詞】:斜拉橋 斜拉索 高強平行鋼絲 施工技術1.工程概況:金華市西二環跨金華江大橋主橋上部結構采用95.5米+222米+95.5米三跨雙塔雙索面半漂浮體系混凝土斜拉橋，主橋總長413米，全寬45米。主梁斷面為邊雙主梁、橫梁和頂板構成的梁板結構，頂板厚0.28米。每側邊主梁由兩條寬1.5米高2.5米矩形截面梁形成“”形結構，梁體標準節段長6.0米。

2、中孔梁體采用移動支架施工，邊孔采用滿堂支架施工，均為現澆C50預應力混凝土。主塔采用混凝土橋塔，直立結構，自基礎頂至塔頂高83.28米，由門型主墩和H型塔柱構成。橋面主梁下設一塔間下橫梁，橋面以上42.5米處設一上橫梁。圖一：主橋立面布置圖斜拉索為平面索，兩索面距離為27米，18對拉索在塔上呈扇形布置，塔上索距為2.01米3.29米，標準梁段索距為6米，邊跨梁體箱梁段為3米，斜拉索采用鍍鋅平行鋼絲成品索，鋼絲直徑7毫米，鋼絲標準強度為RYB=1670MPa，設計最大索力6484kN。拉索為熱擠兩層PE，第一層為高密度黑色聚乙烯，外層為高密度彩色聚乙烯；錨具采用冷鑄錨，塔端為張拉端，梁端為固定端

3、。為保護索體不受損傷，每索下端離梁面2.5米高范圍外包不銹鋼，斜拉索共計72對144根，從PES7-163PES7-295型號中共計10種規格，最長索約123米，最大拉索重約12噸，全橋總重約1064噸。 2施工工藝2.1總體安排在塔柱施工至標高106.78米完成之后，主橋梁體施工時，開始斜拉索安裝，斜拉索安裝完畢之后澆筑裝飾段混凝土。斜拉索的掛設安裝分三步進行：放索、斜拉索的塔部安裝、斜拉索的梁部安裝。掛索工藝“先梁上展索、塔端安裝，然后在主梁拉索錨固節段安裝完成的條件下，進行梁端錨頭安裝、錨固后再塔上牽引、張拉”的施工方法。塔端為張拉端，梁端為錨固端，按順序進行張拉，最后完成調索施工。拉索

4、的安裝工藝流程為：索盤運至現場橋面吊機起吊至橋面索盤架內梁上安裝卷揚機滾道牽引斜拉索放索塔根卷揚機通過塔頂轉向滑輪起吊斜拉索索夾至索管口吊籃操作人員將錨頭與塔內伸出的牽引頭連接塔頂卷揚機鋼絲繩將錨頭牽引進入索導管并錨固安裝張拉桿梁體混凝土澆筑完成達張拉強度梁下軟牽引將梁部錨頭安裝至梁體斜拉索完成掛索塔端張拉，完成安裝調 索重復掛索工序至安裝結束當一座塔同索號的4根索均牽引到位后，4根拉索同步進行張拉到設計制定的拉力值。至此、拉索安裝的一次循環完成。2.2斜拉索施工準備2.2.1拉索進場、檢驗及前期防護措施高強平行鋼絲成品索采用工廠預制完成后，成盤包裝，以汽車運至施工現場，用吊車裝卸吊至主塔附近

5、梁上，起吊及運輸時注意對PE護套的保護，搭設離地30CM的平臺，平臺上鋪麻袋多層，卸完用油布蓋好，做好防漏防火工作，拉索由塔柱附近移至橋面放索位置采用橋面上專用吊機。成品索進場后根據質保單進行嚴格檢驗，合格后，妥善保管。首先檢查錨具，PE在運輸過程中是否有損傷，如有損傷，及時采取修理措施。檢驗并核對成品索合同內的質量證明文件等是否齊全完整。2.2.2斜拉索放索斜拉索放索使用專用放索盤放索，見附圖。在放索過程中，由于索盤自身彈性和牽引產生的偏心力，會使轉盤轉動時產生加速，導致轉盤及施工人員的安全，所以轉盤內設剎車，放索時注意轉盤的轉速。圖二：放索盤示意圖2.2.3拉索水平牽引斜拉索的水平牽引主要

6、使用卷揚機。拉索從索盤上釋放出來，進入梁端、塔端鋼套管前，需在橋面上進行一段較長距離的移動。關鍵是如何保護好拉索的PE防護外套。本工程主要采用的方法有：滾筒法、墊層拖拉法兩種。在橋面上擺放多個滾筒，滾筒之間要保持合適的距離（一般35米），防止拉索因下垂而與橋面接觸，以致刮傷PE防護套。滾筒宜固定在橋面上，防止拉索移動時傾倒。制作滾筒時，要根據拉索的剛柔程度，選擇適宜的滾軸半徑，以免滾軸彎折；滾輪做成凹槽形，用橡膠或塑料等柔性、半柔性材料制成，以較好地保護拉索PE護套。對于一些自重輕，長度短的拉索，使用墊層拖拉法，可在梁面放索線上鋪設麻袋、草包、地毯等柔軟的墊層，就地拖移。 圖三：滾筒法放索示意

7、圖2.2.4斜拉索安裝前的清理檢查、清除錨索管內的水泥砂漿、焊渣和管口處毛刺。、清理錨墊板上的砂漿、焊渣等，保證錨固螺母與錨墊板密貼。、檢查錨頭槽口尺寸，以確定千斤頂的安裝位置。、在錨墊板上放出孔道口十字中心線，以便對中，如若錨頭安裝偏位會造成錨頭外螺紋與孔口磨擦，影響斜拉索張拉力精度。2.2.5 預埋件的布置2.2.5.1預埋件的作用預埋件的準備是一項非常重要的工作。各個部位的預埋件為將來掛索施工中卷揚機的固定、吊裝的施工點等提供了保證。根據各個部位的特點和使用的需要，設計了不同的預埋件、并盡可能利用塔柱施工埋件。2.2.5.2橋面預埋件在橋面上根據施工需要設計若干個埋件。橋面塔根中心附近，

8、安置8塊預埋件，用于固定橋面上8噸位卷揚機。用于控制牽引成品斜拉索。2.2.5.3塔頂預埋件塔頂每腔室邊線附近各埋設10塊個預埋件，主要用于焊接工字鋼后作塔頂吊架和工作平臺及安裝5t卷揚機和轉向滑輪用。 圖四：塔頂預埋件構造圖2.3拉索的掛設2.3.1上錨安裝2.3.1.1放索將斜拉索從存放地利用龍門吊上車運至塔根部，由橋面懸臂吊機將索盤直接吊到橋面后放入放索盤，放索盤做成可自行式，移運至斜拉索梁部安裝位置后固定。2.3.1.2掛索用帶防護物的索夾按錨索管長度確定,夾緊索體作為塔頂龍門架提升吊點；安裝好錨頭牽引連接器，把卷揚機鋼絲繩扣牢在吊點上。圖五：起吊用索夾示意圖開動塔根部卷揚機提升錨頭，

9、吊至塔上錨索管附近（梁端卷揚機反向拽拉），此時在塔外掛索吊籃上的操作人員的協助下。把塔上卷揚機由錨索管內放出的牽索鋼絲繩與錨頭連接器連接收緊，塔外自升降式吊籃在固定后即行加扣手拉葫蘆保險。塔上卷揚機通過鋼絲繩牽拉錨頭，及時調節合適的錨頭位置，通過內拉外送的辦法，使拉索進入索管口，當拉索錨頭露出塔上錨墊板后將螺母旋進張拉端錨頭，旋進錨頭的深度以螺母平齊錨具端面為準，將千斤頂張拉桿與錨頭連接。此時塔外卸下吊鉤及索夾，塔內解除牽索連接件，拉索的塔上部分安裝完成，整個斜拉索由塔上懸垂在橋面上。2.3.2 下錨安裝2.3.2.1安裝索力計算根據斜拉索的下料長度L，上下兩端索孔錨板中心的幾何距離L0，塔上

10、斜拉索鋼絲墩頭端部與錨板距離L1，可以推導出計算斜拉索梁端鋼絲墩頭端部離梁上索孔錨板端面距離為L時的安裝索力T的方程，計算圖式見圖，由圖不難得出：圖六：安裝索力計算式L= L0+L1+Lf-L-Le (1)式中：Lf斜拉索垂直度修正，Lf=W2Lx2L0/（24T2）； W斜拉索賠單位長重量； LxL0的水平投影長度；Le斜拉索的拉伸修正，Le=TL/AE；A斜拉索的鋼絲總截面積；E斜拉索的鋼絲彈性模量，取1.95×105MPa；由此可推計算斜安裝索力T的方程：T3L/AE-(L0+L1-L-L)T2- W2Lx2L0/24=0 (2)解此方程，所得正確即為L時的安裝索力T。用MAT

11、LAB5.3軟件自編程序，迅速準確的進行計算。2.3.2.2放索在橋面上順斜拉索前行路徑上每隔一定距離安置一臺支架式滾筒，以防斜拉索與橋面摩擦損壞PE護套。采用掛籃端5T卷揚機通過動滑輪組牽引錨頭至錨管口附近。2.3.2.3梁部安裝首先塔上放松，然后進行梁下軟牽引，最后進行剛性牽引。為了盡可能的降低安裝索力，應盡量降低L1和加大L值。降低L1的方法是利用安裝在塔端斜拉索上的千斤頂，通過拉桿在保證錨固可靠的原則下，將斜拉索放下一段距離。利用多股鋼絞線通過特制連接器或組合式多節張拉桿與索頭加長拉桿相連，配合千斤頂牽引掛索的方法為軟牽引法。加大L的方法是在梁下千斤頂上先安裝一套軟牽引裝置，使其提前與

12、拉索冷鑄錨連接上，將安裝索力轉換到千斤頂上。通過一種特制連接器與拉桿連接，拉桿與錨頭再連接。先用梁下千斤頂張拉斜拉索將拉桿與錨頭一起牽引，從梁下安裝拉索索道鋼管向梁外引出由卷揚機作動力的牽引索，將鋼絞線與之相連的拉索從梁下向梁上穿，穿過夾片錨環、開合連接法蘭、反力架、錨頭螺母，放于反力架中；當拉桿拉到索道鋼管口時，然后在反力架后的錨環上安裝100-200t連續快速千斤頂，并在千斤頂后安裝對應的工具錨環，使用千斤頂收緊鋼絞線束，再慢慢放松卷場機，卸除滑輪組。手拉葫蘆調整索頭對中索道鋼管中心，用連續快速千斤頂張拉軟牽引鋼絞線，直到冷鑄錨頭出現螺紋在千斤頂反力架下方空間，旋入預置在錨墊板上的錨圈，至

13、少保證旋入4圈螺牙；圖七：梁部斜拉索軟牽引裝置結構圖拆除卷揚機牽引系統，拆除連續快速千斤頂。整個軟牽引過程應小心緩慢進行，隨時注意保護錨頭及PE護套不受損傷。特別是已澆梁段橋面與掛籃底部落差位置應加強保護。記錄千斤頂油表數值，換算成索力值校驗表中數值，為下根拉索安裝做準備，若有大的偏差要及時調整。錨頭與張拉桿接上后，利用安裝在張拉桿上的650T千斤頂，進一步把斜拉索張拉到預定位置。完成上述步驟后，在對稱另一跨側安裝另一根斜拉索，當4根拉索都張掛到位后，即安裝4套張拉千斤頂與拉桿，完成拉索牽引施工，進入張拉施工程序。2.3.3 安全施工要點掛索這一階段施工作業面長、危險性大，要做到安全文明施工必

14、須掌握施工中特別注意的細節。為確保斜拉索錨頭和PE護套不受損傷，因此在對斜拉索的各項防護措施必須嚴格檢查、切實做好。上錨就位后，在下錨牽引前為防止拉索重掛與錨索管接觸擦傷PE護套，因此在鋼絲繩脫掛前，用膠板襯墊在錨索管與拉索之間。在斜拉索上安裝索夾應有足夠的長度，其夾緊用的螺栓應有足夠的強度，擰緊后應使索夾與斜拉索之間（墊高強橡膠板）產生足夠的摩擦力，以防止索夾受力后滑移。下錨頭牽引時，牽引力較大，牽引連接索夾應頂住冷鑄錨杯，將力傳至冷鑄錨可有效防止連接索夾滑移。在掛索安裝過程中，各種構件連接處較多，如錨頭與拉桿、牽引頭的連接、滑輪與塔柱拉索的連接等，任一處發生問題就會發生事故，在施工中應特別

15、注意各連接的可靠性。所有起重用鋼絲繩、卸扣、轉向輪等均應符合施工規范，具有足夠的安全系數。各作業點指揮人員應用對講機及時聯系，統一步調，協調指揮卷揚機應定人專職操作，遇有情況能及時作出正確的反應。塔內、塔外各施工部件都應做好雙重保險任務，防止事故發生。2.4拉索的張拉拉索的張拉程序如下：張拉前準備工作安裝千斤頂張拉桿擰入冷鑄錨杯擰入張拉桿工具錨圈調整各部分的相應位置施工5%設計索力檢查并調整安裝位置，記錄初始值解除安裝千斤頂時的吊點或支墊點的約束分級施力直至達到一次張拉所要求的拉力值與張拉同步擰緊錨圈量測應力、應變值檢驗，與設計應力應變值核對外觀檢查（錨墊板、錨箱、塔柱結構等變形情況，拉索有無

16、斷絲、滑絲現象）檢驗合格，拆除千斤頂，張拉桿，進入下一根索的張拉周期。2.4.1張拉前的準備工作2.41.1 張拉工作平臺的準備在塔內做一個可上下移動的升降平臺，其上下的運動是靠塔頂卷揚機的鋼絲繩來實現。該平臺做成雙層，其承載力在3噸以上。下層用于承載高壓油泵，上層為張拉工人操作空間，上層面板可分塊拆除。當工作平臺到達需要張拉的位置時，用一個“十”字鐵件插入上面索管口內，鐵件上垂下鋼絲繩將平臺四個角吊住并保持水平，解除卷揚機鋼絲繩。同時吊籃與周圍塔身內的預埋件焊接，使之固定牢固。為配合上下人員、物資的運輸，塔內安置兩臺吊籃，同樣用塔頂卷揚機起吊，至平臺位置通過鋼絲繩與塔頂工字鋼上的鋼絲繩用卡箍

17、連接。2.4.1.2張拉前的準備工作拉索張拉前，應作好充分的準備工作，主要內容如下：確認臨時錨固安全可靠，拆卸牽掛拉索時牽引索連接接頭，確認拉索無額外的牽掛、阻礙。檢查并清除錨墊板面上的鋼渣、混凝土渣、油污及其他不屬于結構部分的任何物質，檢查并量測冷鑄錨頭是否居于錨墊板孔眼中心，檢查冷鑄錨頭內外螺牙是否保持完好。如螺牙有劃傷、變形、堵塞，則要進行修復、清洗，直到符合施工要求。檢查、調試張拉設備的完好狀態，如電源的安裝、油表的校驗，液壓油泵、千斤頂的標定和檢驗等。張拉計算資料的準備，如張拉次數，每次張拉的力值，換算的油表讀數，拉索的理論延伸量，梁面的標高變化值，塔柱的偏移值等。2.4.1.3 張

18、拉前注意事項、在成品索掛索完成后，塔內張拉前的準備工作也要立刻進行。、拆除掛索時使用的牽引頭，選擇與成品索錨頭內部螺紋相配套的變徑套，旋入錨頭內。此時應該注意，變徑套所有螺紋一定要旋入錨頭的內螺紋底部，多余的螺紋部分應留在外面。、將YCW650千斤頂的撐腳安放到合適的位置。使之在裝拉桿及千斤頂就位時不要移動。撐腳的中心與錨具中心，應保持同心，不得有偏心的現象，以免在以后的張拉中將錨具的外螺紋拉傷。、裝入拉桿。注意，拉桿在銷結時一定到位。否則，將有可能出現拉脫的現象。、千斤頂就位。千斤頂在放下時要輕。要求和撐腳的接觸面要平，并且要求對中。、裝配螺母。螺母裝上后不要旋得太緊，以便給千斤頂活動的余地

19、。應離千斤頂1-2cm，這樣有利于調節千斤頂、撐腳與錨具的中心位置。同時，也有利于千斤頂的供油。2.4.2 張拉施工張拉實行四根并每根在塔端都要對稱張拉。以防止索塔承受過大的彎曲應力。張拉采用應力應變雙控措施。以應力為主，以應變為輔。張拉時施工監控單位測定索力，與油表讀數相互校核，確保索力最終控制在2%以內。拉索張拉過程中必須同時進行高程、塔柱變形觀測并與設計變位值校核，索塔兩側對稱的拉索應同步張拉，并記下當天的溫度。斜拉索正式張拉分兩次，在掛索完成后進行第一次張拉；為了減少溫度、日照對張拉和梁體標高的影響，斜拉索的第二次張拉定在晚上9:30以后日出之前進行。采用分級張拉，以每10t為一級緩慢

20、進行，并作好張拉記錄。張拉施工張拉工藝：a接通油泵和YCW650千斤頂的油管，檢查精密壓力表是否與千斤頂相符，在未張拉之前，可以在空載的情況下活動兩個行程，確保千斤頂在張拉時無任何問題。b啟動油泵，在張拉過程中，成品索緩慢上升。與此同時，應將成品索的錨圈緩慢的下旋，使其不致離錨墊板的位置過高。c當達到設計、監測監控給定的張拉噸位后。應先穩住油壓，檢查索力值是否正確。然后旋緊螺母，使螺母能與錨墊板充分的結合。d最后，卸除油壓?；赜?、關機、斷電、完成張拉的全過程。張拉施工要點：a、施工要嚴格按設計所提出的張拉程序及張拉力進行。對施工中出現的異?，F象，應停止施工，并及時報請現場監理和設計，待查明原因

21、，采取措施后再繼續施工。b、千斤頂、油泵等整個加載系統在施工前必須標定，以確保張拉控制的準確性。施工中應同時觀察油壓表讀數。c、當張拉設備，如：千斤頂、壓力表等損壞或超過規定使用期限，應重新進行標定。d、張拉操作必須逐級、平穩、對稱進行，以每10噸分級為宜，不允許出現超載現象，并作好張拉記錄。e、在張拉過程中，要不斷擰緊斜拉索冷鑄錨的錨環，防止千斤頂回油時，斜拉索產生沖擊損壞千斤頂和油泵。f、張拉斜拉索和索力調整應在溫度比較穩定的夜間進行。如需在白天施工時，應有設計計算提供的張拉力溫度修正值。2.4.3張拉安全注意事項：張拉時，千斤頂要有懸吊或支墊保險，防止千斤頂掉落傷人；千斤頂后面不得站人，

22、防止千斤頂失穩時傷人；油泵運轉有不正常情況時，應立即停電檢查，在有壓情況下，不得隨意擰動油泵或千斤頂各部位的螺絲，不得拉扯高壓油管；高壓油管的接頭應加防護套，以防噴油傷眼；張拉作業須持證上崗，由熟練的專業人士操作，形成專業化施工。2.5 索力調整2.5.1 調索的目的及次數一般說來，斜拉橋從施工到成橋狀態，需要通過索力調整，為了補償施工過程中的一些應力損失或者是修正施工中出現的誤差，使得全橋的橋面線形和結構內力能最大限度的符合設計要求。索力調整一般與索力張拉在同一部位進行，在塔端張拉，則在塔端凋整索力，張拉與調整共用一套設備，這樣，施工支架，升降平臺，千斤頂懸吊設施等均可共用，可以以節省工作時

23、間。圖八：索力張拉調整示意圖調索根據實際情況利用上、下錨張拉千斤頂同時對稱進行，大致可分3次進行：、根據施工中橋面線型情況，按監控方的要求調索。、合攏前，按監控方的要求進行調索。、全橋合攏后，按監理方的要求調索。2.5.2 調索的步驟5.2.1計算好要調整的索的索力、延伸量、主梁標高的變化值等數據；5.2.2檢查并調試好張拉設備的完好狀態，撐腳的安裝、拉桿的安裝及千斤頂的就位與張拉步驟相同。5.2.3將張拉設備、工具分別安裝就位，張拉絲桿擰入冷鑄錨杯，并擰合到位，不裝工具錨圈，千斤頂與油泵油管接好；開動油泵，使千斤頂活塞無負荷載空升少許，如調索要求提高索力，則空升3-5cm即可，如調索要求降低

24、索力，則空升值為拉索回縮值加3-5cm。擰入工具錨圈；按預先計算并確定調索的相應的張拉力，通過電動油泵進油或回油逐級調整索力。如果是降低索力，則先進油張拉至上次張拉的噸位，看錨圈是否有所松動，如沒有松動，則增加少許拉力，使錨圈松動，反時針擰松錨圈至大于拉索回縮量位置,油泵緩慢回油使拉索索力降低,直到滿足設計要求,隨即擰緊錨圈，量測并檢查索力調整后各項數據是否符合設計要求；如果是增加索力，則緩慢進油張拉至設計索力值，隨即擰緊錨圈。在調索過程中，如調索延伸量超過千斤頂行程，則第一次張拉達到千斤頂行程時，旋緊錨圈，千斤頂回移，重復進行下一行程的張拉。調索過程中，應以檢測、校核數據配合油表讀數，共同控制張拉力，并隨時觀測，防止不正常情況的發展。5.2.4以設計、監理、監控確認后，完成調索。2.5.3 調索注意事項及效果調索要求“均勻、對稱、分次、循環”施工，一般采用三種控制目標：索力控制；撓度控制；索力與撓度雙控。調索后主梁標高恢復到原合龍狀態，使橋面線型流暢，索力均勻，梁結構也能處于較佳工作狀態，基本消除徐變、非線性影響，使索力、主梁應力、索塔應力都處于安全的工作范圍內。2.6 斜拉索的臨時減振在斜拉索安裝完成后整橋調索過程中，為減小風振影響，在斜