斜拉索桥梁工程施工工艺及技术措施方案

斜拉索桥梁工程施工工艺及技术措施方案
1斜拉索施工工艺流程图
2 钢绞线下料要求
本工程拉索数量较多，为提高现场挂索进度，方便施工，并且减少钢绞线损
工厂备料、运输
体内索张拉
料盘运输
工作平台搭设 钢绞线卸盘 起重牵引设施安装
张拉设备安装 HDPE 圆管安装
单根桂索、张拉
索箍、减振装置安
索体外防护
锚具防腐处理
循环N 次
锚具安装
预埋管、分丝管安装
浇筑混凝土并养护达到100%
耗，保证斜拉索剥皮段油脂清理干净，下料长度精准，采用生产厂家工厂内下料方式，（反之，如果现场下料，要求有非常大的平整场地，专门配备下料班，至少二十工人，下料的长度控制不精准，剥皮长度误差大，油脂清洗不干净，容易划伤钢绞线外层PE及环氧涂层，钢绞线材料损耗相当大）。

下料长度及要求由双方确认后方可有效，双方为施工方、总承包方。

3 HDPE管焊接
3.1 焊接长度计算
L
焊= L
/2-L
6
-A
5
- L
7
-L
8
- L
9
/2+L
10
，式中：
L
——两侧梁端垫板底面之间的中心线或弧长(mm),该数据由设计院提供；
L
6
——梁端预埋管长度及钢垫板厚度之和(mm)；
A
5
——梁端钢质索箍厚度(mm)；
L
7
——塔端连接装置长度(mm)；
L8——塔端锚固筒长度(mm)；
L9——分丝管长度(mm)；
L10——HDPE外套管进入塔端连接装置长度(mm)。

3.2 焊接工艺
HDPE管的连接采用专用HDPE发热式工具对焊，其焊接工艺流程图见图4。

图8. 4 HDPE焊接工艺流程
3.3 焊接条件
HDPE管焊接时，根据管材规格，其焊接条件为：
管材格规预热温
（℃)
预热压力
(b a r)
加热时间
(s)
切换
(s)
焊接压力
(bar)
冷却时间
(min)
焊接准备HDPE管端面刨平、加热撤离发热工具、切换
加压焊接、冷却
焊接结束
循环
N次
操作要点：
（1）HDPE管堆放场地要垫平，堆放高度不宜超过6层，要远离火源。

用卷尺选出PE管并做好顺接标记，变形严重的PE管不能使用。

（2）将PE管放上托架在PE焊机处进行对接，调整PE管位置和卡箍使PE管基本顺直，两管外圆高差不大于2mm。

（3）刨削时压力要均衡，刨花成连续圈状，厚度均匀，才能退刀，退刀时压力要适当减小，退刀时要直进直出，不能左右摆动。

退刀后进行试对，看管接缝四周是否有缝隙，如有缝隙必须重新刨削。

刀片刀口钝用细砂轮进行水磨，要注意刀口的角度。

（4）刨削后调整卡箍使管口接口处外圆高差小于1mm。

（5）对每种规格的PE管正式焊接之前进行试焊，确定焊接参数。

（6）加热时要控制温度和压力恒定，时间控制准确，同时观察熔高要符合要求。

（7）加热完成后取加热板、活塞推进要在5秒钟内完成，控制好对接压力和时间，观察焊缝翻转高度5～6mm。

（8）在冬天进行PE管焊接时要采取取暖措施，保障焊接温度在20℃左右，冷却时用棉纱头、挡风布对接头进行保暖。

冷却接近室外温度时取出PE管，焊好的PE管堆放场地要平整，不能在PE管上堆放杂物，不能踩踏PE管，防止焊好的PE管变形。

（9）严格按HDPE焊机操作规程焊接，作好详细记录，保证焊接质量。

（10）HDPE套管计算长度，必要时考虑上下管口挂索操作空间及整体防护时热胀冷缩的影响长度。

4 索鞍安装
4.1 安装工艺
（1）计算
根据设计图纸给定的索鞍参数计算索鞍垫板中心点的坐标（高程、与横桥向
塔柱中心线的相对位置、与顺桥向塔柱中心线的相对位置）。

（2）放样
依据中心点的坐标，利用仪器在塔柱上放出垫板的坐标线、位置线。

（3）吊运
利用起吊设备将索鞍吊至安装位置与位置线大致对中，采用两点起吊，吊点位置要合理，保证索鞍平衡，防止偏转、变形。

陈村特大桥索鞍结构细图
（4）定高程
利用仪器在塔柱上定出中心点的高程线，用4个手拉葫芦挂在索鞍四角拉起索鞍调整高程，高程确定后焊托架进行高程固定,如图8.6.1-1所示。

图8.6.1-1 索鞍（分丝管）标高定位示意图
（5）定横桥向位置
调整垫板的水平位置，使垫板的中心线与位置线重合。

在高程托架上焊挡块进行限位。

图8.6.1-2 鞍座横桥定位示意图
（6）定顺桥向位置
用葫芦调整索鞍顺桥向位置，使垫板的中心线与位置线重合。

（7）复核
用仪器、直尺对垫板的位置进行复核，用钢片进行微调。

（8）固定
利用劲性骨架、塔柱钢筋等对索鞍进行固定。

固定焊接部位在索鞍的固定短
钢管及垫板上进行，不能焊在索分丝管上，以免焊透分丝管导致无法穿索。

如图
顺桥向位置定位
4.2 注意事项
（1）索鞍安装前要根据索号选择对应的索鞍。

（2）垫板上的分丝管口及螺杆用胶带缠绕，防止碰伤及粘上混凝土。

（3）索鞍固定时不能在分丝管上施焊，以免焊透造成无法穿索。

（4）索鞍存放时最好侧身平放，防止变形。

（5）索鞍在运输、起吊时吊点要合理，防止扭曲变形。

（6）分丝管不能碰伤，防止扁曲。

5 锚具安装
5.1 锚垫、锚管的清理
清理锚垫板、锚管上的混凝土、铁渣、垃圾等杂物，下端注意清理排水槽。

根据锚具的尺寸，用钢板尺定出预埋管的中心线用石笔画出锚具螺母的边线定位标记，并焊好挡块。

5.2 锚具的检查
将锚具的锚板和密封筒的压盖拆下，清洁锚孔、密封筒和锚筒内壁，将锚
板按注浆孔在下、排气孔在上定位好，利用水平尺、吊锤对锚具锚板和密封板的孔位进行对应；检查螺牙是否有损伤，用钢绞线检查每个孔道是否通畅，清理锚孔内的油污。

5.3 锚具的运输
桥面锚具用推车运至桥面管口处。

在运输过程中要保护好，防止碰伤。

5.4 锚具的安装
梁下张拉端锚具安装前应清洁锚孔，并保持清洁无污。

由于锚具分别由多个零部件组成，运到工地后应进行检查。

锚具安装就位时要求：
(1)安装前，将锚具的锚板和密封筒的压盖拆下，清洁锚孔、密封筒和锚筒内壁，将锚板按注浆孔在下、排气孔在上定位好，并与锚板孔对正后焊牢，同时焊缝要求用锌粉漆重新防护；
(2)中、边跨锚具组装件的锚板上明显成排的中排孔的中心线必须严格控制在同一垂直平面内；
(3)锚板的中心线与承压板(锚垫板)的中心线应力求保持一致，两者偏差不得超过5mm；
(4)中、边跨锚板及塔上分丝管锚孔也必须相互对齐，以免钢绞线打绞；
5.5 锚具调整
按石笔线调整调整锚具位置使锚具居中。

锚具中心线与锚垫板中心线保持一致，两者偏差不得超过5mm。

根据索鞍孔位排布调整锚具孔位排布，利用水平尺、吊锤调整锚具的锚孔排列位置使其与索鞍一致。

5.6 塔外锚固护筒临时定位
（1）护筒运输：利用塔吊、或汽吊垂直运输至塔外平台上
（2）临时就位：在塔外用手拉葫芦拉起护筒，护筒与索鞍垫板间距离不小于
80CM，保证挂索操作空间。

（3）角度调整：利用手拉葫芦调整护筒角度，使其角度大致与斜拉索的角度一致。

5.7 张拉支座安装
（1）在锚具上旋上底板，在底板上旋上立柱，安装顶板，在顶板上安装蜂窝板。

（2）调整蜂窝板的孔位使其与锚具孔位一致。

6 HDPE套管的挂设安装
6.1 套管吊装前的组装
（1）PE管根据索号人工进行就位在对应索的桥面，PE管放在托架轮上，防止PE管划伤。

（2）在PE管靠塔端依次套入塔端连接装置、塔端锚固钢护管，在离管口不小于50CM位置安装抱箍，用铁丝将钢护管、塔端连接装置、抱箍连接。

（3）在PE管梁端安装抱箍。

（4）利用抱箍、绳夹绑好两端的起吊钢丝绳。

6.2桥面准备
梁下锚具处人员从锚具相应锚孔内穿入中心丝，将牵引钢丝绳与中心丝连接。

桥面管口处人员利用中心丝将牵引钢丝绳从管内带到桥面。

6.3HDPE管挂设
（1）在塔外吊装好PE管，临时固定在塔外脚手架或预埋吊点上，管口离索鞍垫板不小于80cm。

（2）塔外人员利用麻绳吊起辅助钢绞线的一端至塔外，将钢绞线塞入对应分
丝管内。

利用塔吊慢慢起吊PE管,塔外另一端操作人员牵引钢绞线沿PE管送至梁端。

PE管至塔外时，塔外人员将PE管固定在塔外，管口离索鞍垫板不小于80cm。

梁下人员用手拉葫芦拉紧PE管。

（3）塔外人员、桥面人员配合同时将钢绞线穿过索鞍、对面PE管，利用牵引钢丝绳牵引出梁下锚具安装好夹片。

塔外人员注意塔外索体标记。

（4）桥面人员利用牵引钢丝绳将辅助索尾端桥面锚具留好长度安装好夹片。

（5）桥面利用张拉机具按给定的索力进行对称张拉挺直PE管，张拉完成后塔外人员利用塔外吊点将PE管临时固定。

6.4HDPE套管吊装过程中应注意以下要求：
（1）在HDPE套管搬运及吊装过程中，采取铺垫及托轮架立，应防止HDPE 护管刮伤、碰伤，如损伤严重应及时修复。

（2）严禁HDPE套管弯折直径小于30D。

（3）注意起吊速度，防止PE管突然加速滑行。

（4）注意保护辅助钢绞线的PE层，防止刮伤。

（5）起吊时严禁站在PE管的下方。

7 单根挂索
7.1 索力控制
梁体、索体在挂索过程中是一个渐变过程，因此单根挂索时每根索力也是一变化过程，单根钢绞线索力均匀性控制是平行钢绞线拉索制作安装的关键。

本工程采用等张拉力法控制，操作如下：
（1）将压力传感器安装在张拉端第2排第1根钢绞线上，减少PE管对控制索力的影响，控制索力为P
传单。

（2）后续每根钢绞线的张拉力按压力传感器变化值进行控制，索力计算公式
P
N =P
传单
-ΔT
N
ΔT
N
：第n根绞线张拉至比第n-1根绞线对应的油压少0.5MP时与第三根应传感器显示值比较变化值。

7.2 单根索力确定
P
传单＝P
控
＋P
1
＋P
2
＋P
3
＋P
4
＋P
5
P
传单
：实际单根控制初张力
P
控单
：监控指令单根控制初张索力
P
1
：夹片回缩影响索力
P
2
：桥面位移影响索力，位移量由监控提供。

P
3
：塔柱位移影响索力，位移量由监控提供。

P
4
：锚具、混凝土压缩影响索力
P
5
:垂度差影响
陈村特大桥斜拉索整束索力如下表：
7.3 单根挂索施工工艺流程
图8.3-1 单根挂索工艺流程图7.4 单根挂索步骤
（1）单根挂索示意图
图9 钢绞线挂索示意图
（2）操作步骤
简要说明：陈村特大桥虽然是矮塔斜拉桥，但斜拉索与桥面倾角很小，斜拉索长度非长大，第一号索长度已经达到九十米，人工无法送索，决定全桥挂索采用钢绞线专用穿索机送索及卷扬机牵引配合挂索作业，本桥为独塔双排索，两索中心间距0.8米，考虑工法为左右两根交替上索，具体操作步骤如下祥述：
①准备
a、索体准备
索盘人工滚动至塔根附近，利用塔吊或龙门架、手拉葫芦吊装索盘至放线架上，索体从盘的下方抽出。

两端放索架铺平，防止往一边倾斜。

放索架位置距塔的正下方不小于10米。

b、循环系统安装
卷扬机固定在斜拉索轴线的后方桥面，与塔相距10米左右。

从前端卷
扬机上放出钢丝绳，绕过塔外导向轮沿PE管放至桥面。

后端卷扬机钢丝绳绕过预埋管口导向轮，牵引到塔外。

塔外人员利用中心丝穿入对应分丝管孔位，将后端牵引钢丝绳引出。

c、塔外人员准备好安全带、刀片、棉纱头、清洗济。

d、梁下人员在对应锚具孔位穿入中心丝，连接好牵引钢丝绳。

e、桥面人员在索盘与预埋管口间做好铺垫，预埋管口、防水罩口做好索
体保护措施。

利用中心丝将梁下牵引绳牵引至桥面。

②解盘
拆开索盘缠包带，用大力剪或钢钳剪断捆绑铁丝，从盘内抽出钢绞线的一头（称前端，另一头称为后端）与牵引钢丝绳连接。

解盘时人工压住钢绞线头，防止钢绞线弹出伤人。

③牵引
a、启动卷扬机，牵引索体经梁端管口处转向轮至HDPE管口，管口人员辅助索
体贴近HDPE管内下部沿HDPE管牵引至塔外。

b、塔外人员再将索体与前端牵引钢丝绳连接，启动前端卷扬机牵引索体穿过
分丝管，沿前端HDPE管内至前端桥面管口处。

塔处人员注意分丝管孔位与锚具孔位对应，防止索体在分丝管口处刮伤PE层。

c、前端桥面人员将索体与牵引钢丝绳连接，将索体沿预埋管在牵引绳的引导
下将钢绞线穿过前端锚具直至单根张拉所需的工作长度。

d、后端桥面人员与牵引绳连接，将索体沿预埋管在牵引绳的引导下将钢绞线
穿过后端锚具至单根张拉所需的工作长度。

e、调整两端工作长度，使两端长度差在10CM以内。

④安装工作夹片
在工作夹片外均匀涂抹退锚灵，将夹片塞入锚孔内。

⑤锚固筒内段剥皮、清洗
索体外层PE从塔外锚垫板向桥面10cm处往桥面方向用刀片剥除45cm，防护油脂用棉纱头擦干净，然后用清洗剂进行清洗干净。

(3)注意事项
①注意钢绞线PE护套的保护，在转向、管口处、桥面要用橡胶铺垫。

②在预埋管、HDPE管内用电筒进行检查，严防打绞、旋转，扭曲现象发生。

③塔内和桥面牵引钢绞线时要保持联系，孔位要对应统一，不能错孔。

④桥面、塔外人员要注意观察，牵引绳不能和已穿好的索打绞，挂好的索之间不能打绞。

⑤索体PE层破损不能破损，如有破损和深度划痕处要进行修补。

8 单根张拉
8.1单根张拉操作示意图
预埋管
张拉示意图
8.2 单根张拉施工工艺
对于斜拉索而言,斜拉索单根索力离散性(均匀性)是平行钢绞线拉索施工控制的关键,直接关系到斜拉桥施工、运营过程中的质量和寿命[1]。

平行钢绞线拉索的单根张拉也是基于这一控制目标而进行拉索的施工控制的。

单根张拉时,由于结构的变形,其它钢绞线所持的应力状态会受到影响,影响的程度与梁、索塔的变形程度有关,另外还与锚孔、夹片的加工精度等因素有关。

在斜拉索的结构模式中,将第一根拉索张拉至预定的数值将会使得主塔及桥面上已连接的拉索处于一种新的状态。

在第二根钢绞线张拉后,由于千斤顶的施加作用而引起结构的进一步变形以及拉索强度的增加,结果地一根钢绞线上的应力将会减小。

单根张拉时,
根据单根张拉索对已张拉的钢绞线拉索应力的不同影响,先单根张拉的平行钢绞线拉索进行不同程度的超张拉,最终实现整索索力的等值张拉。

所谓等值张拉,它是基于锚具相对于梁、塔来说,可以看作一个点,梁、塔受力变形对锚具内各根钢绞线的影响是相等的这一前提。

其实现等值张拉的关键是通过安装一种测量设备测试钢绞线上的拉力,以保证在写出最后一根钢绞线上的千斤顶后每根钢绞线的拉力相等。

工艺要点：
1、依次安装单根张拉支座和YDLSl60-150千斤顶；
2．按单根初始张拉力依次张拉1-1到1-5（1-1到1-3）钢绞线,并在2-1号锚具孔的钢绞线上安装传感器线，2-1号锚具孔的钢绞线放张锚固后传感器显示读数N3。

如图下所示：
3、按计算的单根初始张拉力张拉2-2号锚具的钢绞线，2-2号锚具孔的钢绞线放张锚固后传感器显示读数N4;
4、2-2号锚具孔的钢绞线的张拉力＝2-2号锚具孔的钢绞线张拉力-（N3-N4），即；当前钢绞线张拉力＝前一钢绞线张拉力-前两根钢绞线放张后传感器读数的差值;
5、依此类推，一直张拉完43根（55）钢绞线，再返回头按相同方法依次张拉张拉1-1到1-5（1-1到1-3）钢绞线，张拉2-1号锚具孔的钢绞线前先将安装在其上的传感器取出，再按相同方法计算好的张拉力来张拉2-1号锚具孔的钢绞线，到此，一对斜拉索张拉结束。

6、安装单根张拉系统装置时的要求如下：
（1）安装单根张拉支座
单根张拉支座由底板、立柱和顶板组成，先将底板固定在锚具上，装好立柱和顶板，注意顶板的孔位要与锚具的孔位一致。

（2）传感器安装
为了保证传感器的精度，单根压力传感器安装在第三根上（此根钢绞上环氧涂层剐掉），安装顺序：传感器支座，传感体，单孔工具锚 ，工具夹片，其中传感体通过导线与显示仪相联，压力变化值从显示仪中读取。

安装要求对中，安装好后及时对传感器进行归零。

（3）张拉端钢绞线装上临时夹片锚固后，安装好YDCS160-150千斤顶、单孔
1-3
1-4
250-43钢绞线编号顺序6
6
6
6
6
1-1
1-2
5-6
3-67-4
7-3
7-2
7-1
7
1-5
工具锚、工具夹片。

在钢绞线适当部位作好测量基点。

（4）按给计算张位力进行张拉。

张拉加载至5Mpa开始测量初始伸长值，用压力表控制最后一级张拉力，敲紧传感器后的工具夹片，复核显示仪读数并作好记录。

（5）以后每根索开始张拉加载至5Mpa时测初始伸长值。

在张拉至比前一根的油压少0.5MP时，读取传感的变化值，根据传感器的变化值计算出该根索控制力，按计算控制力进行张拉。

张拉完成后测量伸长终值。

（6）最后一根张拉完成后，对安装传感器索前安装的索进行补拉，补拉方法同上所述。

（7）最后拆除第1根钢绞线上传感器，并按当时变化值进行补张拉锚固。

（8）若在张拉过程中一个行程未满足要求时，通过连续张拉装置反复张拉，直到张拉到动态控制应力值。

8.3 技术要求
（1）在单根张拉过程中，两侧应同时均衡分级进行加载，力求两端伸长值的不均匀值应控制在设计允许范围之内。

（2）夹片平整度控制，同一付夹片两片之间的高差控制在3mm以内，不同付之间的高差控制在3mm以内。

（3）张拉操作时，油压值差值应小于0.5MPa。

（4）单根索间的索力差小于控制索力的1%。

（5）不同索间的索力差小于控制索力的2%。

（6）实测张拉伸长值与理论伸长值的误差应在±6%以内。

8.4 单根张拉过程中的注意事项
（1）两端取得联系确认可以张拉后才能进行张拉。

（2）在单根挂索时,控制各挂索点的挂索进度,两束索的总索力差不大于20T，同时挂索，每束索相差不超过2根。

（3）张拉时操作人员在张拉时要随时敲紧夹片。

（4）当张拉到该根钢绞线计算控制应力的100%时，开始手工安装工作夹片，并采用专用工具适当打紧，保证均匀和跟进同步，同时记录此时传感器的显
示值以指导下一根钢绞线张拉。

（5）安装夹片时必须保证一致的外露量一致、平整而且缝隙均匀，高度必须保证达到相应控制值。

（6）张拉时油压控制要均衡，在油压达到控制油压时要缓慢进油，达到控制油压后要保压1分钟，保证油压数值的准确。

（7）要确认工作夹片安装好后才能卸压。

卸压也要均衡进行。

卸压完后要检查夹片的锚固质量。

9紧索、减振器及管口索夹安装
1紧索
（1）在安装减振器、索箍的位置填充1米长的PE钢绞线作假索组成设计索形，用胶带缠绕。

（2）缠上防护橡胶。

（3）用紧索器按正将整束紧固成设计截面。

2梁端减振器安装
（1）在减振器校正钢圈上安装半环挡板。

（2）将减振块塞入校正钢圈内，用螺杆对好半环挡板孔位临时固定。

（3）整体推入预埋管内离管口10cm～15cm。

（4）拧紧螺杆压紧减振圈。

按内缩外涨原理，使其内外分别与索体和调整护管壁紧紧相贴；
（5）用钢板将减振器校正钢圈与预埋管焊接固定。

3塔端减振器安装
（1）将两半式减振块塞入锚固筒外口内对好螺栓孔。

（2）穿入螺栓，用套筒扳手拧紧螺栓压紧减振块。

4索箍安装
（1）在减振器外口缠上防护橡胶。

（2）根据设计截面装上索箍，拧紧螺杆。

5桥面防水罩、不锈钢护套安装
（1）防水罩采用不锈钢材料制成，防锈性能良好。

（2）将防水罩顺索体放下，罩在预埋管口，通过齿口支承在预埋管上。

（3）检查PE管下端端口是否平齐。

（4）放下PE管，PE管下端支承防水罩的止口上。

（5）不锈钢护套安装的作用是保护离桥面较低处的PE管，防止行人或其它撞击。

护套上端与PE管采用不锈钢护筒支撑环固定并防止水进入。

6塔端钢套管连接装置安装
（1）将PE管放下，拉起套管。

（2）连接管上的法兰盘与锚固筒进行连接。

（3）钢套管与法兰盘连接。

7斜拉索防腐施工工艺
陈村特大桥斜拉索防水防腐示意图
斜拉索是斜拉桥的生命线,索体、锚头防腐需高度重视，按国家有关标准和OVM250平行钢绞线拉索体系技术标准进行。

采用密封浆体材料加强索体的锚固性，同时将索体与外界进行隔离，防止雨水、水汽对索体侵蚀，有效防止索体锈蚀，延长索体使用寿命。

梁端锚具密封筒及塔端锚固筒内装内灌注环氧砂浆防护1砂浆材料。