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。

施工电梯卷扬机

牵引绳

钢索塔

钢索塔

塔顶鹰架

钢箱梁

斜拉索

背索锚室

索盘

桥中心线

塔顶鹰架

卷扬机

43.18m

1

1

5

.

6

m

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

施工准备

塔外平台人员就位鹰架旋转到位上锚头下方安装索夹

将拉索提升吊耳挂

于滑车组挂钩上提升索至塔部相应

斜拉索耳板处

操作工人将拉索叉耳摆正

人工将拉索叉耳与

塔上耳板连接

插上销轴

卸除吊钩等连接件塔部拉索安装完成

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: 卷扬机

牵引绳

斜拉索

塔顶鹰架回转支承

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