矮塔斜拉桥斜拉索施工工法

矮塔斜拉桥斜拉索施工工法

一、前言

“矮塔斜拉桥”也称“部分斜拉桥”，介于“斜拉桥”与“体外预应力箱梁桥”之间，起源于日本，在国外发展很快，在国内来说是新桥型。兰州某黄河大桥是国内第二座矮塔部分斜拉桥，某第四工程公司采用等值张拉工艺施工斜拉索，并首次采用了分丝管和抗滑锚新技术，保证了斜拉索的安装精度和施工质量。开发研究的“双塔单索面预应力混凝土部分斜拉桥施工技术”通过了甘肃省科技厅科技成果鉴定，鉴定意见认为：桥塔索鞍采用分丝管以及抗滑锚施工新技术，为斜拉索使用期的养护和正常换索提供了方便，填补了国内外空白。成果达到国内领先水平。在汾柳高速公路某高架桥3号桥施工中应用该项技术也获得了成功，取得了良好的经济效益和社会效益。综合以上各工程实践形成本工法。

二、工法特点

1.工序简单，施工进度快。

2.施工条件得到了改善，劳动强度低，安全性强。

3.索塔内鞍座采用分丝管，可以实现单根换索。

4.采用单根等值法张拉，可以控制每根斜拉索各股钢绞线的离散误差不大于理论值的±3%。

5.可以实现一对斜拉索对称、交叉单根张拉，同步整体张拉，确保两根斜拉索间的差值不大于理论值的±1%。

6.采用JMM-268动测仪进行索力监控，可以确保斜拉索整索索力误差不大于理论值的±2%。

7.斜拉索采用多重防腐处理，锚固端灌注防腐油脂，延长了斜拉索使用寿命。

三、适用范围

本工法适用于部分斜拉桥斜拉索安装施工。

四、施工工艺

（一）斜拉索的结构组成

斜拉索由锚固段+过渡段+自由段+塔柱内段+自由段+过渡段+锚固段组成（见图1）。

1.锚固段+过渡段组成——锚板、夹片、螺母、支撑筒、锚垫板、预埋钢导管、减震器、防松装置。

2.自由段组成——带PE 护套的钢绞线、索夹、HDPE 套管。

3.塔柱内段组成——分丝管、塔内锚垫板、抗滑锚。

（二）工艺流程

斜拉索施工工艺流程见图2。

（三）操作要点

⒈下料 ⑴下料长度

按下列公式列表计算出无应力状态下的自由长度，校核无误后供下料人员执行。

下料长度计算公式为： L=L 0+2L 1+2A 1+L 2+L 3+5cm

式中：

L 0——边、中跨锚固端锚垫板面之间的中心线长度（包括塔上的弧长）；

A 1——锚固端锚具外露长度； L 1——锚固端张拉时工作长度；

L2——HDPE管及不锈钢管限制的垂度影响长度；

L3——塔梁施工误差的影响长度。

拉索两端PE护套剥除长度：

L剥=L1 +A2+△L-L4+5cm

式中：

A2——为锚具结构长度；

ΔL——为该索张拉伸长量；

L4——为HDPE护套进入锚具内的长度；

⑵下料

在铺垫好的下料场地进行下料，沿线量好所需的下料长度，校核后用红色油漆作好标记。然后将绞线盘放置到放线基架上，人工将钢绞线拉至标志点确定无误后切断。

⑶剥皮

钢绞线下料完成后，须将钢绞线两端的PE护套按计算好的长度剥除掉。剥皮时应注意刀具或锯片不能伤及钢绞线。

⑷镦头

钢绞线清洗完成后，将钢绞线两端打散后在端头约10cm长度范围内切掉外圈6丝，保留中心丝，然后将钢绞线复原。用镦头器将两端的中心丝镦成半圆形镦头，以供挂索牵引用。

⒉HDPE套管焊接

HDPE管的连接采用HDPE焊机对焊连接。HDPE管焊接前，将管材放置于夹紧装置内并将之夹紧，在压力作用下用平行机动旋刀削平两个管材的被焊端面，并保证这两个端面相互接触时满足规范要求。在焊接过程中，特别注意的是焊接压力必须保持至焊缝完全冷却硬化后才能解除。

⒊搭设施工平台

塔外平台：用钢管脚手架或碗口支架在索塔四周搭设所需的施工平台。

梁下平台：主梁采用悬臂浇筑法施工，可直接利用施工用的挂篮进行斜拉索安装、调索等工作。但要在箱梁的顶板上预留孔，以便成桥后进行灌注防腐油脂。

⒋锚固端锚具安装

梁下锚固端锚具安装前应检查锚孔，使之保持清洁无污物。由于锚具是由多个零部件组成，出厂前

已做调整，运到工地后不得随意拧动密封装置及定位螺栓。锚具安装就位时要求：

⑴安装前锚具的锚孔均应事先编上对应孔号，注意注浆孔在下，排气孔在上； ⑵中、边跨锚具组装件的锚板中心线必须严格保持在同一垂直平面内；

⑶锚板的中心线与承压板（锚垫板）的中心线应力求保持一致，两者偏差不得超过5mm ； ⑷中、边跨锚板的相应锚孔也必须相互对齐，以确保各绞线的平行性。 ⒌HDPE 套管吊装 套管安装前，应先将套管按给定的长度把两端锯好并刨平，然后将之运至中央分隔带。安装时，在套管内穿上一根临时辅助索并将辅助索的一端穿入锚具，同时在套管端头附近一定位置上

装上专用管夹，然后用卷扬机将套管一端吊至塔上分丝管管口附近；此时将辅助索分别先后穿过索鞍、塔另一端的套管、锚具，同样方法将套管起吊至塔上管口附近，最后在锚具两端同时用YDCS160-150千斤顶预紧后，索塔两端套管就固定地落在辅助索上（见图3）。

⒍单根挂索 ⑴挂索顺序

由于该拉索钢绞线在塔上分丝管内是分层排列的(如图4)，为便于施工，该拉索的挂索顺序为自上排到下排单根挂索、张拉。

上

⑵单根挂索工艺

示意图见图5，工艺流程见图6。

⑶施工要点

挂索前，梁下锚具的锚孔内穿上Φ5的牵引钢丝，随后用该牵引丝牵引出带穿束器的牵引钢丝绳至桥面管口。桥面工作人员将盘上钢绞线的一端与从HDPE 套管和分丝管内穿下来的牵引钢丝绳相连接,确认牢固后，开动卷扬机直到将该束钢绞线从另一HDPE 套管引出并达到规定工作长度，撤出牵引钢丝绳，将绞线与锚头处牵引钢丝绳连接牢固后，将该端绞线向锚具内推送，直至该端绞线穿出锚孔达到规定

工作长度,撤出牵引钢丝绳，装上临时工作夹片,用专用打紧器打紧锚固。使用同样的方法将钢绞线的另一端穿过该端的锚具，装上临时工作

夹片，用专用打紧器打紧锚固。

⒎单根张拉 示意图见图7。

循

环30