斜拉索安装施工及调索监控施工工艺工法解读

斜拉索安装施工及调索监控施工工艺工法

(QB/ZTYJGYGF-QL-0603-2011)

桥梁工程有限公司静国锋罗孝德

1前言

1.1工艺工法概况

斜拉索是一种柔性拉杆，是斜拉桥的主要受力构件之一。目前国内外斜拉桥所用的斜索主要采用经过多种防腐处理制作的高强平行钢丝和平行钢绞线两种形式。无论是平行钢索或平行钢绞线索在安装过程中所要遵循的基本原则是：在保证斜拉索安装质量、安全的前下，所采用的安装方法、程序、工艺及动力牵引系统力求做到简单、方便、易操作。

拉索结构体系分为三个主要部分。①锚固部分：分为张拉端锚固和固定端锚固，均由锚杯、锚圈、锚垫板和防护罩组成；②过渡部分：由钢导管、减震器、防水罩组成；③中间部分：由高强钢丝、玻璃丝带、PE防护、缠包带等组成。

图1斜拉索结构示意图

1.2工艺原理

斜拉桥索塔两侧是对称的斜拉索，通过斜拉索将索塔主梁连接在一起。左右一一对称，这两根斜拉索受到主梁的重力作用，对索塔产生两个对称的沿着斜拉索方向的拉力，根据受力分析，左边的力可以分解为水平向向左的一个力和竖直向下的一个力；同样的右边的力可以分解为水平向右的一个力和竖直向下的一个力；由于这两个力是对称的，所以水平向左和水平向右的两个力互相抵消，最终主梁的重力成为对索塔的竖直向下的两个力，传给了索塔下面的桥墩。

2工艺特点

斜拉索挂设与张拉是斜拉桥施工的关键所在。斜拉索采用平行钢绞线拉索，索体由多股无粘结高强度平行镀锌钢绞线组成，外层由双层同步挤压成形双螺旋线HDPEF套管防

护。在锚固区，钢绞线有PE导管组件防护，其端部浸泡在油脂中。钢绞线采用单根穿索、单根张拉、单根测试检查，并可以进行单根钢绞线调索和更换。

3适用范围本工艺适用于所有的预应力混凝土斜拉桥成品斜拉索的施工。

4主要技术标准《斜拉桥换索设计与施工规程》DB 37/T 1312 《公路桥涵钢结构以木结构设计规范》JTG D60 《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50

5施工方法

平行钢绞线斜拉索采用单根PE镀锌钢绞线安装、单根张拉、单根调索、单根换索的施工方案。为保证其施工索力准确、方便、快捷，需采用数显或数控张拉设备，应选择专业队伍进行施工。

施工控制采取标高与索力双控，施工期间主梁拼装标高允许偏差不大于5mm，桥轴线偏差不得大于5mm施工阶段控制标高允许偏差不大于土20mm主梁上下游控制标高允许偏差不大于土10mm斜拉索张拉力允许偏差不大于土2.5%,且不得大于50kN。

张拉斜拉索用千斤顶必须配备经过校核的测力传感器，正常情况下每施工四对斜拉索，必须对张拉千斤顶以及传感器进行标定，并测量一次索塔塔顶偏位。

6工艺流程及操作要点

6.1 施工工艺流程

斜拉索安装施工时防止PE防护套受损的措施和施工中确保防止索导管和锚头进水的措施是本项目施工的重点。工艺流程见图2

图2工艺流程图

6.2操作要点

621斜拉索验收、运输

进场斜拉索必须有合格证，合格证应注明：制造单位、工程名称、生产日期、拉索编号、规格、长度、重量、弹性模量，斜拉索出厂进场组织专人验收，各种数据均符合规范和设计要求，记录破损情况及其它情况并填写检查记录，在制造过程中有专人进行质量跟踪。进场斜拉索注意保存，加强防火，斜拉索起吊稳妥小心、轻起轻落，防止摔、碰、挤、压，避免损伤PE护套及锚杯丝扣。

6.2.2斜拉索上桥、放索

1施工准备

1 ）按设计要求布置好放索卷扬机及转向滑轮，搭设塔端施工平台，平台上铺设脚手板，周边设栏杆，挂好安全网。

2）安装梁端斜拉索牵引用转向滑轮或转向架。

3）准备好索盘支架、锚头小车等。布置好桥面平辊架放索滑道，避免放索损

伤斜拉索护套。

4） 挂索前，对索导管进行检查、清理，清除焊渣、毛刺及杂物。

5） 配备好放索用的船只及起吊设备，编插好各类吊装、牵引用千斤绳，千斤绳 长度要

适当。

2放索

斜拉索通过运输船运至索塔附近，利用塔吊或浮吊将索盘从船上吊至塔侧附近 桥面的索盘支承架上。索盘支承架上设刹车装置，以控制索盘转动速度。防止索 盘因偏心力矩而翻转。在桥梁中心线按 5m 左右间距安放索盘支承架，索盘支承架 应摆放整齐、滚筒顶标高一致，以便放索小船滑移。短索用塔吊抽出塔端锚头， 抱箍安装完毕后即与高塔吊吊点相连，塔吊起升，继续放索，直至将梁端锚杯拉 出。长索用塔吊抽出梁端锚头，抽出梁端锚头，放在锚头小船上，利用主梁上的 50KN 卷扬机将锚头小船索引至梁端附近。塔吊下放塔端锚头，以卷扬机为动力将 斜拉索牵引至主梁待挂索索道管附近，完成放索。

塔吊“

图3斜拉索挂索起

吊示意图

3

塔端安装

钢较线软牵引

在塔端锚头上安装张拉杆和牵引杆，在距锚杯适当位置安装两个拉索的专用吊装夹具，用钢丝绳将夹具与塔吊吊钩相连。将牵引杆与钢丝绳绑在一起，防止提升过程中碰撞挂索平台及已挂设好的斜拉索。提升塔吊吊钩，将塔端牵引杆提至待挂索索导管口附近，将牵引杆前端锚座与索导管内伸出的内牵引钢丝绳相连，以便牵引杆进入索导管。在待挂索索导管的上一个索道管处吊挂一台100k N倒链, 在待挂索导管的上两个导管口设一台400k N滑车组，将其与斜拉索上的夹具相连，以调整斜拉索角度,使牵引杆顺利进入索导管,收紧滑车组及倒链,用牵引杆接长斜拉索，安装张拉撑脚、千斤顶，作好斜拉索张拉工作。

4 梁端安装

用梁面上50kN 卷扬机将牵引锚头小船向梁端牵引。待锚头小船到达梁端后，在斜拉索上安装夹具及100kN 倒链，在锚头前端连接2 根钢绞线，用桥面汽车吊或倒链起吊梁端斜拉索对准索导管，将钢铰线穿过索导管并与桁梁内的千斤顶相连。先用100kN 倒链将斜拉索拉入索导管内，同步收紧钢铰线作保险。当牵引力达90kN时，改用钢铰线牵引，直至将梁端锚头牵引出索导管并戴上螺母。

6.2.3斜拉索张拉所有斜拉索均在塔端锚固、梁端张拉，张拉采取对称分级进行。按要求依次安装撑脚、千斤顶、牵引杆、垫块、螺母等，利用千斤顶张拉。斜拉索初张拉时因斜拉索具有一定垂度，应注意保护好斜拉索PE管。根据主梁线型及索力监控小组提供的索力及线型标高，分批逐级张拉斜拉索，并做好张拉伸长量记录。张拉顺序及张拉吨位应按设计要求办理，索力误差控制在3%以内，张拉所用千斤顶、油

泵、油表应配套标定、配套使用，油表应定期校验，张拉记录应完整齐全。斜拉索张拉施工全过程应根据监控要求做好主梁线型、塔柱偏移测量工作，并将有关测量数据资料及时报送监控小组，为斜拉索张拉和桥梁线型、内力控制提供依据。

斜拉索张拉完成后，应使用振动频率测力计测验各索和张拉力值，每组及每索的拉力偏差均不得超过图纸规定，如有超过应进行调整。调整时可以从超过设计拉力值最大或最小的索开始调整（放松或拉紧）到设计拉力。在调整拉力时应对索塔和相应梁段进行位移观测。

6.2.4 张拉控制

斜拉索施工过程中，结构实际参数难免与设计值存在着差异，加之施工荷载的不确定性，使得结构内力与变位偏离设计值。这种偏离的积累，不仅影响成桥后的正常使用，而且会危及施工中的结构安全，因此必须采取施工控制措施予以调整。