跨钢箱梁斜拉桥施工关键技术

跨钢箱梁斜拉桥施工关键技术探讨摘要：斜拉桥是一种常见桥梁类型,对施工技术要求也十分严格。文章以斜拉索施工技术为研究主体,详细论述了牵引、挂设与张拉施工三个问题。

关键词：斜拉桥；跨钢箱梁；索塔；关键工艺

一.工程概况

某大桥单塔双索面钢箱梁斜拉桥，跨径组成为

383m+197m+63m+62m，主桥长 705m。斜拉索采用热挤聚乙烯高强钢丝拉索，标准索距为16m，边跨辅助墩、过渡墩间索距 12m。索塔高度226.14m，1#索施工高度 95.162m（距桥面），22# 索施工高度153.21m（距桥面），斜拉索施工区段高度 58.048m。最大索长390.3474m，最大索重28.4t，最小索长 98.5818m，最小索重 4.36t。斜拉索在梁上的布置如下图所示。

二、斜拉索放索

根据索重、索长及现场施工条件，放索根据不同的施工阶段采用不同的施工方案。前期采用桥下放索方案，中后期桥面放索方案，具体如下。

1前期：1#～5#索因索长小于150m，索重小于7t，采用桥下放索方案。用塔吊直接起吊，放索到桥面以上高度，横移斜拉索至施工区段，松钩使斜拉索下落至桥面适当长度后，用桥面卷扬机把斜

拉索拖至待装锚管附近，拖拉距离以满足挂索要求为宜。放索时拆下螺母，装上环形螺丝，为挂索作准备。

2中期：6#～12#索因索长小于250m，索重大于7t，采取桥面放索方案。6#索随a5钢箱梁提升上桥，在a5钢箱梁焊接过程中，利用索塔处桥面卷扬机放索到位并完成挂索前的准备工作。重复以上施工过程。

3后期：13#～22#索采取桥面放索方案。因索长大于250m，受卷扬机钢丝绳容量的限制，卷扬机必须前移至a6和a11节段箱梁处，a6和a11至索塔区段放索采用吊机带拖车牵引，30t吊机随a3段箱梁上桥。

三.斜拉索挂索

根据索重、索长，索的牵引力以及不同的施工区段分别采用不同的施工方法。

1、前期：1#～3#索施工区段，索长较短，索重较小，可在桥下放索时先卸掉螺母，装上环型牵引螺丝，螺母用塔吊吊上塔顶随工人用吊笼放置工作面。根据索道管长度，在距张拉端适当地方装上吊索防护夹板。为了安全可在防护夹板外侧再加装一套加劲夹板，利用塔吊起吊斜拉索至索道管口，塔内卷扬机钢丝绳从索管放下，与锚杯内环型螺丝相连，塔内导向利用工字钢组件施工。由专人指挥，塔吊起吊和塔内牵引同步进行，直至锚杯伸出索道管，螺母能带上四丝为止。塔吊提升过程中注意保持塔内牵引绳受力，以免索

体自由弯曲顶住索筒。

2、中期：4#～12#索施工区段，因索重为6t～16t，塔外卷扬机采用走2钢丝绳起吊，为了减少压索的牵引力，此时张拉端需装配钢绞线软牵引，软牵引装置根据牵引力的大小由5～19根1860mpa 的钢绞线、工具夹片、锚板、限位板、软牵引头、p锚组成，在桥面装配好适当的软牵引头，塔内卷扬机钢丝绳与软牵引相连，塔外卷扬机与防护夹板相连，专人指挥，同步提升。软牵引头上的工具锚板进入撑脚

后插上环型钢板，卸下塔内牵引钢丝绳，装上软牵引张拉设备，软牵引张拉设备采用650t千斤顶和80型油泵。

3、后期：13#～22#索施工区段，由于索较重，塔较高，塔外卷扬机钢丝绳的容量有限，挂索方案如下：塔外卷扬机采用走4钢丝绳，挂索时卷扬机放出全部钢丝绳（滚筒上至少保留四圈钢丝绳），从索道管中放出塔内卷扬机的钢丝绳，在桥面上与软牵引装置捆绑牢固，先用塔吊同步提升到塔外卷扬机吊钩处，用另一台塔吊提升吊笼至塔外卷扬机吊钩处转换钢丝绳，塔吊松钩，塔外卷扬机和塔内卷扬机同步继续提升到索道管临时锚固。

四.斜拉索压索

1、前期：1#、2#索施工用塔吊直接起吊入锚，在锚板上设置施力架，用25t前卡式千斤顶或手拉葫芦牵引到位锚固，由于此处施工空间较小，可以采用先压梁端，后挂塔端的施工方案。

2、后期：3#～22#索施工，先用5t卷扬机牵引锚固端至索道管附近，安装压索钢丝绳，松掉牵引钢丝绳，用吊机起吊卸下螺母，在锚杯内安装环行螺丝，挂上手拉葫芦吊钩，手拉葫芦的后锚点挂在风嘴下钢板的加劲板上或施力架上，起吊锚杯入锚，收紧手拉葫芦，吊机调整索体角度，手拉葫芦收紧，重复以上过程，直至进入索道管，此时方可用压索卷扬机牵引导入，直至锚杯出索道管锚固。

五.斜拉索软牵引

1、前期：3#～15#索施工中为减少压索时的牵引力，塔上入锚需配置相应的软牵引装置，根据牵引力的大小软牵引装置采用1860mpa，长度6～12m、数量5～19根钢绞线配置相应的软牵引头、工具锚、p锚制作，考虑张拉锚杯牵引到位时索力较大，200t连续千斤顶不能满足施工需要，软牵引设备采用650t张拉千斤顶，配备80型张拉油泵的方法施工。因索塔较高，为控制索塔水平位移，塔内软牵引必须双塔对称同步进行。

2、后期：16#～22#索施工中，为了克服软牵引中钢绞线受力不均匀的缺点，采取提高安全系数，增加安全储备的措施以确保施工安全。此阶段采用分步牵引法施工，即刚性拉杆与锚杯相联，软牵引装置与刚性拉杆相联，在250t控制张拉力的前提下，先把刚性拉杆牵引出索道管一定长度，以能装牵引千斤顶为宜，卸下软牵引装置，改用硬牵引施工方法，直至斜拉索牵引到位，能戴上螺母为止。

六.斜拉索张拉实例

1、20#～22#索牵引或张拉计算的一些基本参数

20#～22#索在牵引或张拉带好锚固螺帽时计算力的大小时的一些参数见表1所示。

表1

2、梁端带好锚固帽时的牵引力计算

根据表1中的参数和挂索牵引力计算公式柔索长度公式分别算出j20～j22、z20～z22号索在塔端锚头进入索导管一定长度时梁端带好螺帽时的软牵引力（最大值）如表2所示。注：拉索弹性模量e取1.98×105mpa。

3、计算结果分析

计算牵引力与实际施工牵引力不相符合的原因为：在计算时没有计入温度变化对索长的影响；锚头、螺帽及牵引设备、拉索保护结构的自重的影响；索在塔、梁锚垫板处实际上为非固定点；塔、梁两锚垫板上高差较大，两端的力有差值等。从表2可以看出，用悬链线简化公式来计算牵引力更为精确些。

4 、j20～j22号索、z20～z22号索梁端风嘴内牵引、张拉施工方案图。在进行梁端软牵引时经受力计算选择牵引设备及软牵引用钢绞线[1860mpa、φj15.24mm）的根数、长度（根数一般为12根左右，长度10～12m）]。

七、结束语