拱桥吊杆张拉施工工艺

吊杆张拉施工工艺
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中铁十五局集团有限公司大西客专指挥部第一项目部
二0一0年四月
吊杆张拉施工工艺
一、吊杆安装、张拉前的施工准备
材料进场前先按照规范、标准等要求验收出场证明、合格证、外观等检查、相应的质量检测试验等，合格后方可使用。

①、拱上、梁下设置人行通道，便于施工人员行走。

②、在拱上各吊杆锚固处对人行通道进行改造并加固，以满足拱上张拉的需要。

③、将拱、梁索道管口用磨光机磨光，清除索道管内杂物及锚垫板上的焊渣和孔口处毛刺,在锚垫板上放出孔道口十字中心线，保证锚固螺母居中并与锚板能密贴。

④、检查、清除吊杆索锚杯内外螺纹上的环氧树脂和杂物,如发现丝扣有损伤应及时修复。

⑤、检查每一根吊杆索上挂设的出厂合格证的长度，以便在安装吊杆索固定端锚固螺母进行位置调节，用以调整钢管拱上各吊杆索锚固点理论坐标与坐标偏差。

⑥、千斤顶、油泵和油压表均编号、配套标定。

二、吊杆安装
吊杆拉索根据设计计算长度在工厂内制作成成品索，吊车吊装上桥，在吊杆相应的位置放索；利用安装在拱肋上的卷扬机或吊车提升吊杆张拉端进入拱肋预埋套管与吊杆锚固端传入系梁上预埋套管内
并用锚固端锚具固定，然后利用设在桥面上的卷扬机牵引拉索张拉端与张拉端锚具固定，按设计要求张拉到位，并进行防腐处理。

吊索收紧应对称，张拉分多次进行。

⑴、桥面上放索
对吊杆索安装的机具设备进行检查保证其运转良好，将成盘吊杆索放开并置于相应位置。

采用吊车将成品索吊装上桥，为便于放索，将索架平放并用几个小千斤顶顶起索架，利用卷扬机牵引即可完成放索。

放索架设计成圆盘结构，由上下底盘构成，之间设轴承和滚珠。

⑵、拉索连接结构
拉索提升牵引采用卷扬机，卷扬机与拉索间采用“哈肤”式抱箍连接，内垫圆面橡胶，以保证拉索提升过程中不受到破坏。

吊杆的下锚箱在箱梁浇筑时提前预埋，上锚箱在管节安装完毕后施做。

在钢管拱钢架支墩拆除前，安装吊杆，在钢管混凝土压注后，按设计给出张拉顺序进行张拉。

⑶、吊杆安装
当拱肋调整线形后，即可进行吊杆安装。

吊杆安装时，充分利用拱肋支架(支架设计时已充分考虑利用)，作业人员可以到达支架顶进行吊杆安装工作。

安装前先加工一个安装于吊杆墩头锚顶端联结器，其上焊一吊环，安装时将吊杆运至施工现场，把钢丝绳从拱肋吊杆套管中顺下并
系在联结器吊环上，联结器与要吊装的吊杆联结，卷扬机提升带着吊杆一起提升，当吊杆提升至接近拱肋吊杆套管时，锚头对准套管后缓缓提升，吊杆伸出锚垫板后上好上锚头锚固螺母并安装好吊杆防护罩，松开钢丝绳，拧下联结器，然后将吊杆索下端装入系梁索导管中，通过梁下施工平台旋上螺母。

依次类推，将全部吊杆吊装于拱上。

这一阶段施工作业面长、危险性大，要做到安全文明施工，应掌握以下施工要点及细节：
①、各作业点指挥人员应用对讲机及时联系、统一步调、协调指挥。

卷扬机应选出有经验的工人定岗定人专职操作，遇到紧急情况能及时作出正确的反应。

另外，电工、机械修理工，应在现场待命，随叫随到，及时排除电器及机械故障。

②、所有起重用钢丝绳、卸扣、转向轮等均应符合起重行业施工规范，具有足够的安全系数。

③、拉索放索架应安装配重，并有制动装置。

张拉端冷铸锚杯被牵引出索盘后，当张拉端锚具转至索盘最高点,由于力矩不平衡，索盘会发生突然加速转动，使得放索速度时快时慢很不安全，也容易损坏拉索，因此应根据张拉端锚杯重量在其所处直径的另一端加配相同重量铁块以平衡力矩，使得索盘能匀速转动。

④、张拉端锚杯通过前端转向架时，应尽量使其从平辊中间位置通过，以不受阻碍的到达桥面。

⑤、为保护拉索外包装，应在桥面上拉索与运索小车之间放柔软物。

⑥、抱箍应有足够的长度，其夹紧用的螺栓应有足够的强度，拧紧后应使抱箍与拉索之间（垫有橡胶皮）产生足够的摩擦力，以防止抱箍受力后滑移。

⑦、拉索固定端被提升至所需高度后，主要由从预埋管引出的葫芦导链牵引进入，待锚杯露出锚垫板，即锁紧螺母临时锚固。

⑧、当固定端被临时锚固后，即可用卷扬机组滑轮组，将张拉端引入箱梁预埋管（张拉软牵引通过一个外有螺纹的接头与冷铸锚杯连接），另一端与千斤顶相连，启动油泵将力传至冷铸锚杯部。

⑷、安装工艺要求
①、严格按照工艺要求进行施工，施工前做好技术交底工作。

②、安装过程中应注意吊杆索PE护层的保护。

③、吊装前应检查上、下索导管道有无杂物。

④、吊杆索吊装过程中不得损伤锚具丝扣。

⑸、安装施工验收
①、质量检查表
吊杆安装质量检查表
②、成品索的外表面不应有深于1mm的划痕，不得有面积大于3cm2
的损伤。

三、吊杆调索张拉
桥面荷载先通过梁体传给吊杆，再传递给拱肋，最后传到桥墩上。

由于吊杆的不同施工加载顺序会影响吊索的受力不均匀，如不进行各施工阶段吊索随时调整和现场的实时监控，会造成局部吊杆索力增大，弹性变形过大造成梁体出现裂缝，直接影响拱肋线型和桥梁的使用。

拱桥系梁及吊杆内力张拉顺序为：
第一阶段：系梁混凝土强度达到设计张拉强度后，张拉横向预应力束，张拉第一批纵向预应力束。

第二阶段：拱肋混凝土达到设计强度后，安装吊杆，按照设计顺序及张拉力依次张拉吊杆。

第三阶段：吊杆安装、张拉完成第一次张拉后，张拉系梁第二批纵向预应力束。

第四节段：桥面二期荷载施工完成后，最后一次调整系杆内力至设计要求值。

吊杆的张拉同样采用张拉力和伸长量进行双控，严格控制系杆的内力和伸长量，应力和伸长量的偏差不得超过规范设计要求。

张拉过程中，吊杆在桥跨结构中应保证前后左右对称。

并做好张拉记录。

⑴张拉前的准备工作
在张拉前千斤顶、油泵、油表都要到有资质的机构进行标定，并要出具标定书。

千斤顶检验系数：K=理论计算张拉力／实际张拉力=（油压表读数×活塞面积）／压力机读数。

千斤顶内摩阻：η=1-（实测张拉力/理论张拉力）×100％＝［1-（压力机读数）/（油压表读数×活塞面积）］X100％。

如果检验系数K＜1．05或内摩阻η＜5％为合格，可以使用。

⑵张拉
吊杆施加预应力是进行体系转换的关键工序，具有裸拱加载的特点。

由于结构的特殊性和体系转换时重量较大；同时，张拉时各索力和拱肋、系梁变形互相影响，索力难以控制；为了保证拱肋纵向和横向的稳定性，吊杆张拉必须遵循慢、细、严的原则，必须分次分步骤多次张拉，以逐步接近达到设计索力。

当拱肋压浆完成并达到一定要求强度后，可以进行吊杆张拉工作。

吊杆张拉时，严格按照设计张拉次序对吊杆进行张拉，且两个拱肋同时对称进行。

张拉采用控制应力与伸长量双控。

张拉工艺与预应力钢绞线张拉要求与方法相同。

吊杆张拉采用YG70千斤顶在系梁下端进行张拉，钢管拱上为固定端。

将张拉杆自上而下穿入并与连接螺母对应的螺纹连接好，将张拉螺母旋入张拉杆，对中千斤顶活塞。

连接油泵油管与压力表，按照张拉程序张拉、测量、记录与观察。

张拉过程中固定端与桥面要安排专人观察、检查，防止固定端螺母位置的变化与索体偏心。

张拉过程中为保证索体应力准确，减少应力损失，张拉螺母必须不断旋紧到与钢垫板完全密贴后才能放张锚固。

在张拉过程中，要不断观测工具夹片，防止千斤顶回油时，拉索产生冲击，损坏千斤顶和油泵。

同时观察油压表读数以及传感器读数，使两者基本保持一致，如果两者相差较大，应立即停止张拉并分析原因。

四、吊杆索力检测
索力的测试采用索力仪频谱法检测吊索拉力。

该仪器体积小，稳定性好，测试精度3%。

测定时采用专用夹具将加速度仪固定在吊杆上，由磁带记录仪和数据采集装置同时记录人工激振和环境随机振动引起的吊杆横向振动响应，经频谱分析得到吊杆的多阶段横向振动频率，然后用有限元法进行多频拟和分析确定吊杆张力。

吊杆张力计算依据为弦振动理论。

吊杆两端为铰接情况下索力测试采用测频法，通过测试索的自振频率按下式计算索力。