斜拉索张拉施工技术分析

斜拉索张拉施工技术分析

发表时间：2017-07-26T15:55:02.497Z 来源：《基层建设》2017年第10期作者：胡涛刘宸安[导读] 摘要：重庆高家花园大桥为双塔双索面混合梁斜拉桥，主跨为钢箱梁结构，边跨为预应力混凝土箱梁结构

中交一公局第三工程有限公司

摘要：重庆高家花园大桥为双塔双索面混合梁斜拉桥，主跨为钢箱梁结构，边跨为预应力混凝土箱梁结构，施工时斜拉索索力技术要求高、难度大。本文介绍了斜拉索张拉过程中索力控制的技术要点，以及采取的施工质量控制措施。

关键词：高家花园大桥斜拉索索力控制

1.工程概况

重庆高家花园大桥是轨道交通环线跨越嘉陵江的一座轨道交通专用斜拉桥，也是轨道交通环线主要节点性工程之一。索塔设计为H 形，索塔高139.5m；塔梁分离，半漂浮体系。索塔由下至上依次分为墩柱、下塔柱、中塔柱和上塔柱，主跨为钢箱梁结构，边跨为预应力混凝土结构。全桥斜拉索设计为52对，塔端索间距为6.15m，中跨钢箱梁端索间距为12m，边跨混凝土箱梁端索间距为8m。（斜拉索布置

见图1-1 主桥总体布置图）

2.斜拉索设计与施工特点

2.1 斜拉索设计

主桥为双塔双索面混合梁斜拉桥，全桥共52对斜拉索。边跨为砼箱梁，中跨采用钢箱梁。斜拉索在中跨主梁上的纵向标准索距为12m。在边跨的标准索距为8m。塔侧第一对斜拉索在主梁上的锚固点距主塔中心线边跨、中跨分别为14.5m和20m。拉索采用外包单层黑色HDPE填充型环氧涂层钢绞线拉索及相应的配套锚具，标准强度fpk=1860MPa，弹性模量为Ep=1.95*105MPa；公称直径Φs15.2mm，张拉力按照0→10%～15%σcon（开始计入伸长量，预紧张拉）→80%σcon→100%σcon（持荷五分钟，保证环氧钢绞线应变充分）进行控制。

2.2 斜拉索张拉施工特点

本桥边跨每道斜拉索52根钢绞线，中跨每道索45根钢绞线，采用单根斜拉索的钢绞线均逐根挂索完成后随即用单根千斤顶进行单端张拉的方法进行施工。环氧钢绞线张拉采用伸长量和索力双控措施，以索力为主，以伸长量为辅并且需要兼顾中跨钢箱梁顶面标高。施工过程中必须保证两个塔支均匀同步张拉，严格控制张拉力精度，保证索力及中跨钢箱梁顶标高等各项指标满足设计要求。

3.斜拉索张拉施工

3.1准备工作及注意事项

（1）提前对千斤顶以及油表进行标定；

（2）每一次张拉前根据顶与表的编号核对千斤顶与油表，确保顶与表的对应使用；

（3）张拉前需检查好千斤顶及油表，确保千斤顶不存在泄压情况能正常工作、油表使用前是归零状态；

（4）张拉前对作业人员进行必要的技术、安全和环保交底；

（5）张拉过程中千斤顶前方禁止人员停留，防止钢绞线崩断伤人；

（6）张拉过程中出油要慢，有异常响声马上停止，检查无恙后再继续作业；

（7）油缸行程最多出到18cm，防止千斤顶崩坏伤人；

3.2张拉过程中质量控制

在斜拉索安装过程中，整体张拉时由于索力变化较快，易对桥梁结构造成冲击，对全桥的受力的情况影响较大，为保证该过程平稳，减少施工风险，结合本桥的实际情况，采用单根钢绞线分级、对称张拉的工艺。斜拉索的张拉对桥塔和主梁起着至关重要的作用，所以在张拉的过程中必须严格控制好各个环节的施工质量，确保张拉各项指标满足设计要求。

（1）开始张拉后，上下游塔支、边跨中跨共四个张拉端必须同步张拉，以保证主梁和桥塔的位移及塔根弯矩。上下游塔支通过通讯器材进行配合施工，避免张拉不同步；

（2）单根斜拉索钢绞线较多（中跨45根，边跨52根），所以需要对钢绞线进行合理编号有序张拉，避免出现重复张拉或漏张的情况。

（3）斜拉索张拉前，张拉方会计算好每根钢绞线的张拉力并交付于作业人员，由于单根斜拉索包含的钢绞线数量较多且每根钢绞线张拉力均不相同，所以每张拉完一根钢绞线后需要在张拉力值表上做好标记，避免看错下一根钢绞线的张拉力值，同时也能复核是否存在漏张的情况。

（4）由于单根斜拉索钢绞线数量较多，张拉时单根钢绞线张拉力偏大或者偏小会导致整体累计偏差过大，影响整体索力。所以在进行张拉施工时，需要熟练的作业人员来控制油泵，并且在张拉力快达到设计值时，对千斤顶进行缓慢送油，保证张拉力的精准，控制好整体索力。

（5）张拉时张拉力按照0→10%～15%σcon（开始计入伸长量，预紧张拉）→80%σcon→100%σcon（持荷五分钟，保证环氧钢绞线应变充分）进行控制。为避免在张拉至100%后斜拉索实际索力与设计索力偏差较大，所以在张拉力达到设计值80%时，暂停张拉，由第三方监控单位对实际索力进行检测，如果此时的实际索力与设计值吻合则继续张拉，如偏差较大则由第三方监控单位再次计算张拉力值。在第三方单位进行监控的同时，测量组也需要对中跨钢箱梁的梁端标高进行多次测量监控，避免斜拉索张拉完成后，钢箱梁端头实际标高与设计标高出入较大。在整个斜拉索张拉过程中，索力与钢梁的标高尤的控制为重要，这就需要现场技术员和相关监控人员多观察多监测，把控好各个环节的施工质量，保证各项指标均满足设计要求。

3.3二次张拉

本桥合龙后在二期铺装及相关附属设施未完成施工的情况下采用跨中配重等措施提前拆除两岸边跨支架，为了达到此工况下(二期铺装及相关附属设施未施工)的理论索力就需要对斜拉索进行二次张拉调索。同时考虑到安全因素，本次调索只对索力偏小拉索进行补张拉，且补张拉伸长量不小于15mm。在需要进行二次张拉的斜拉索中索力调整值相对较大的拉索可分两级进行张拉，且在张拉过程中要加强对主梁标高、塔顶偏位的观测，若出现异常情况应及时停止张拉待查明原因后方可进行后续施工。

斜拉索的二次张拉与首次张拉工艺流程一致，现场技术员同样需要在二次张拉的各个环节上控制好施工质量，同时需要处理好二次张拉过程中可能的出现的状况。

（1）斜拉索首次张拉时采用的是单根对称张拉的工艺，在二次张拉时，如果单根钢绞线张拉力及伸长量能够满足设计要求则可以继续使用单根张拉工艺；如果单根钢绞线张拉力及伸长量不能够满足设计要求使则需要进行整体张拉。

（2）二次张拉前，第三方监控单位会下发需要调整的拉索数量、编号、张拉顺序、索力调整值、调整值伸长量等数据，张拉时必须严格按照监控指令进行施工。

（3）二次张拉与首次张拉一样，是需要对单根斜拉索里的每一根钢绞线进行张拉，但是可能会出现张拉作业人员在张拉时私自更改张拉力和减少钢绞线张拉数量的情况，这样会导致钢绞线受力不均匀，现场技术员一定要对整个过程进行严格把控。

（4）斜拉索二次张拉除了整体索力偏小需要补张的情况外，也可能出现整体索力偏大的情况，这是就需要对钢绞线进行放张。放张退索过程中千斤顶需要缓慢供油，防止由于供油过快拉坏钢绞线；若千斤顶行程不够，一次退索不能达到要求，则进行多次退索，直至达到设计索力要求。

3.4张拉对中跨钢箱梁的影响

拉索的张拉，除了索力控制以确保结构安全之外，另一个重要的目的就是要通过设计计算及监控实施，来保证钢箱梁竖曲线线型达到设计要求。所以在斜拉索的张拉过程中就需要测量人员对钢箱梁的标高实施严格的监控测量。

3.5施工安全管理

保障安全是工程项目能够正常有序施工的前提，也是整个项目管理的重中之重，所以项目全员应坚持“一岗双责，安全第一”的原则，在整个安全管理中，树立安全第一的思想，“生产必须安全，安全促进生产”，在整个安全管理中，使全体参与施工人员自觉的共同努力，保证安全施工。同时也需要对施工中可能出现的安全问题、不安全因素加以认真分析，制定施工方案，采取对策措施。

（1）最基本的安全防护用品使用常识就是进入施工范围必须佩戴好安全帽且系好下颚带，高空作业时必须高挂抵用系好安全带，杜绝安全麻痹思想。

（2）斜拉索钢绞线张拉需要搭设临时高空作业平台，张拉作业人员必须经多方检查确保安全稳定后方能进入平台，且进入的人员数量不能超出规定人数。

（3）开始张拉后，作业人员禁止在千斤顶正前方停留，避免钢绞线崩出伤人；

（4）禁止人员在张拉作业面下方停留，防止坠物伤人。

4、结束语

在工程项目建设中，需要全体施工人员都要树立“质量第一”的意识，贯彻“质量第一”的宗旨，以“精心施工、严格要求、事前控制、杜绝返工”的指导思想，认真对待每个施工环节。斜拉索张拉施工是整个斜拉桥施工中的重中之重，需要现场技术员与施工队伍相互配合，严