斜拉索挂锁施工方案

宁波市青林湾大桥斜拉索挂索及张拉施工方案

1、工程概括

宁波市青林湾大桥位于宁波海曙区与江北区交界处横跨姚江，大桥全长1032m。其中主桥为380m 反对称双钢斜塔五跨连续钢箱梁斜拉桥，跨径组合为2×50＋180＋2×50m＝380m，主梁为栓焊流线形扁平钢箱梁，梁高3.0m、宽47.5m（包含风嘴）。该桥造型独特，结构形式新颖，各构件受力特性、施工方法和难度均不同于常规斜拉桥。青林湾大桥主桥总体布置见图1：

图1 青林湾

大桥主桥总体布置图

青林湾大桥索塔为独柱式斜塔，索塔中心线横桥向斜率为1：8，索塔横截面两端为半径不等的圆弧段，两圆弧段之间通过与之相切的直线段连接，共同形成封闭的纺锤形截面。索塔节段上下缘断面均垂直于塔壁小圆弧圆心连线。由塔底向上塔柱断面的大圆弧半径及直线段长度逐渐变小，至塔顶塔柱截面渐变为半径1.5m的圆形截面，索塔高近130m，其中拉索区在T28～T31节段长约18m。主梁与索塔间采用抗拉标准强度为1670MPa平行钢丝斜拉索，根据索力的不同，采用PES7-37、PES7-61、PES7-85、PES7-121、PES7-151、PES7-163六种规格，拉索最长174.9m（J10号索，型号

为7-121），单根最大重量为7.1t（X3号索，型号为7-151）；索塔背索采用抗拉标准强度为1670MPa 平行钢丝斜拉索，规格为PES7-367，最长120.0m，单根最大重量为14.1t。塔梁纵向拉索采用1670MPa 平行钢丝斜拉索，规格均为PES7-19，南北塔一侧各两根。全桥共28×2＋4＝60根斜拉索。

斜拉索在钢箱梁上采用钢锚箱连接方式，在索塔上的锚固方式采用耳板销接，张拉端设在梁段（背索在锚室内张拉）。因此斜拉索安装时选择“先塔后梁”的挂索顺序。

2、斜拉索施工主要设备

每个主塔斜拉索施工设备主要包括：回转鹰架，5t卷扬机2台，3门滑车组1个，25t汽车吊一台，800t张拉千斤顶1台，350t张拉千斤顶1台，120t连续千斤顶1台及油泵2台，600t传感器2台，立式放索盘1台以及张拉拉杆，运锚小车，拉索检修小车，滚轮支架，索夹等。

1、回转鹰架及其30t滑车组

在主塔施工完毕后，拆除塔吊，在索塔顶部用万能杆件拼装一鹰架，配备30t滑车组（5t卷扬机导6线）。为满足塔部不同方位的耳板拉索安装之需要，塔顶鹰架与索塔顶部之间配置一回转支承以实现鹰架360°的转动，回转支承的抵抗倾覆力矩为150t·m（青林湾大桥安装最重拉索（B1索16.7t）时的倾覆力矩约为105t，相应的安全系数为1.43），鹰架可通过手拉葫芦往相应的方向拽拉以实现旋转。塔顶回转鹰架及30t滑车组相当于在塔顶安装的小型塔吊，是塔部拉索挂设时的主要提升设备。

回转鹰架的相关构造图示详见附图。

2、挂索操作平台

索塔拉索区利用索塔节段安装时的操作平台，作为挂索时上锚安装的施工操作平台。

3、25t汽车吊

25t汽车吊主要负责索盘转移、索盘上桥等的吊装工作。

图2 塔顶回转鹰架吊索、鹰架拼装示意图

3、斜拉索安装施工

3.1斜拉索的放索

为便于拉索的吊装、运输和移动，成品索在制作完成后要弯卷成圆盘，工地施工时用放索盘放索。常用的立式放索盘，由于拉索一端具有较重的锚头挂在索盘的外侧，使放索盘偏心，故放索时，索盘转速极易发生突变，产生冲击力，导致拉索散盘，损坏拉索的PE保护套，因此放索时除应特别注意外，在放索盘上还应设置制动装置。

图3 立式放索盘示意图

3.2索在桥面上的移动

在放索和安装过程中，要对斜拉索进行拖移，由于索自身弯曲或者与桥面直接接触，在移动过程中极可能损坏拉索的保护套或损伤索股。为避免此种情况的发生，青林湾大桥拟采用滚筒法移索，即在桥面上设置一条滚筒带，当索放出后，沿滚筒运动如图所示，滚轮间保持合适的距离，防止拉索与桥面接触，滚轮可与拉索套筒或桥面固结，视现场施工情况而定。

图4 滚筒法移索示意图

3.3斜拉索的塔部（上锚）安装

图5 塔部拉索安装施工流程图

斜拉索塔部安装锚固端的常用方法有吊点法、吊机（塔吊）安装法、脚手架法和钢管法等。其中脚手架法、钢管法和桁架床法都需要在悬挂斜拉索的位置搭设支架，安装复杂、速度较慢，一般只适宜低塔稀索的情况。结合青林湾大桥工程的实际情况（索塔为倾斜式索塔且拉索分布在索塔三个面，斜拉索安装时施工塔吊已拆除），经多种方案比选最终确定塔部拉索的安装采用吊点法安装。其方法是：索盘转运至耳板下方位置后，在距离上锚头（叉耳）下方一定的距离设一个吊点，从塔

顶鹰架放下牵引绳，牵引绳挂钩钩住吊点。当上锚头提升到索塔耳板位置时，在耳板上挂一手拉葫芦，手拉葫芦另一端挂住拉索上锚头，通过牵引绳和手拉葫芦的相互调节配合，使上锚头叉耳与耳板位置对准，穿上销轴，斜拉索上锚头安装完成。如图示意：

图6 塔部拉索导索法安装示意图

塔部拉索导索法安装具体施工步骤如下：

⑴按照设计图纸要求的挂索顺序转运斜拉索进场。

⑵将斜拉索索盘转运至相应耳板下方的栈桥平台（岸侧）或系梁上（江心侧），由于北岸系梁顶面位于水面以下，可在系梁上搭设一临时平台供放置索盘。在距离上锚头下方一定距离处安装索夹，作为拉索提升时的吊点。

⑶将塔顶鹰架转至相应安装拉索耳板的位置，从塔顶鹰架上放下牵引绳，牵引绳挂钩挂住斜拉索的吊点，为防止拉索提升时锚头与拉索连接部位处弯折过大而损坏拉索，可另外用一根绳索将上锚叉耳与牵引绳挂钩绑在一起。

⑷牵引绳牵引斜拉索上锚锚头，将斜拉索向上提升。当上锚头被提升至塔上耳板附近位置时，用手拉葫芦的一端钩住相应耳板，另一端挂住斜拉索上锚叉耳下方的锚杯位置，利用手拉葫芦和牵引绳的相互调节配合，将斜拉索上锚叉耳与塔上耳板方向摆正，人工用销轴将斜拉索叉耳与塔部耳板进行销接。

对于个别拉索（0#、A1/J1等），鹰架先转动到相应耳板方位后不便于牵引绳将直接拉索提起，此时可以先从塔的侧面将斜拉索提升至相应耳板高度后，再通过手拉葫芦拽拉，将鹰架旋转至相应耳板位置。

⑸检查上锚安装情况，塔外卸下吊钩及索夹，解除牵索连接件，斜拉索的塔上部分安装完成。用汽车吊将索盘上剩余斜拉索吊上桥面，并在桥面上展开，为下一步下锚的安装做好准备。此时注意在斜拉索下应放置好滚筒，防止拉索在桥面上拖拉时损伤PE保护套。