钢绞线斜拉索施工

钢绞线斜拉索施工
1、钢绞线斜拉索简介：
夷陵长江大桥为单索面砼加劲梁三塔斜拉桥，跨经布臵为名（38.0+38.5+43.5）+2×348.0+(43.5+38.5+38.0)=120.0+2×348.0+120.0=936.0米，以中塔为中心呈对称布臵，主梁位于R=18725.9米的竖曲线上，竖曲线中心位于中塔中心处，桥面设1.5%的双向横坡。

桥面宽23米。

主梁的两边跨和三个索塔区的0＃块节段为现浇梁，采用支架法施工。

两主跨的其余梁块为预制悬拼梁，采用悬臂拼装的方法施工。

3＃、5＃墩分别有72根斜拉索，4＃墩有92根斜拉索。

斜拉索均设在桥面的中部，纵向基本索距8米，横向间距1.2米。

本桥斜拉索采用VSL钢绞线斜拉索体系。

该体系主要由涂防腐油脂、镀锌、外包聚乙烯皮的钢绞线以及外套的高密度聚乙烯（HDPE）管组成。

张拉端布臵在塔上，固定端布臵在梁上。

钢绞线斜拉索结构详见附图1
2、存放场地布臵:
场地内存放的主要构件有：（1）钢绞线（以整盘形式存放）;（2）高密度聚乙烯外套管、连接套管；（3）预埋管和锚垫板（张拉端和锚固端）；（4）锚头；（5）其它临时设施。

3#墩斜拉索构件存放场地布臵在北岸现浇段和预制梁场之间；4＃、5＃墩斜拉索构件存放场地布臵在红光厂内我方存料场内；北岸存放场地表面有砼覆盖层，可直接在其上铺枕木抄垫存放构件；南岸存放场地应先铺一层卵石或碎石，然后再铺枕木抄垫存放构件。

枕木来源为北岸现浇段施工用枕木。

在南北存放场内均需搭设临时棚用以存放锚头、预埋管、锚垫板等铁件以防下雨受潮生锈。

钢绞线盘、聚乙烯管露天用彩条布覆盖即可。

3、锚具组装：
全桥共有472套锚具，最小锚具型号6－31，最大锚具型号6－55。

详见附表1。

3.1锚具组成：
锚具包括下列组件：
●钢锚头（含张拉端和锚固端）和仅张拉端用的螺帽。

●高密度聚乙烯延伸管。

延伸管在运输时必须保证管子没有弯曲以防可能导致的下一步张
拉工作复杂化。

●橡胶密封圈，密封延伸管内的接头。

●密封用聚乙烯过渡定位器。

●钢过渡管（围绕延伸管束）
●橡胶密封圈，防止水泥浆渗漏到导向管和锚头之间。

●水泥和掺加剂组成水泥浆灌入导向管把延伸管束固定就位。

运到现场时必须根据运输文件检查其数量、检查包装是否有损伤，检查锚具组件是否完好。

3.2 锚具组装：
锚具应按以下程序组装：
3.2.1标记锚头：该项由VSL公司在合肥完成，组装前在每个锚头顶部作标记用以作为正确安
装锚具和随后的保持钢绞线对齐的参考。

3.2.2安装延伸管(该项由VSL公司在合肥完成)：
（1）根据需要的长度（张拉端652mm，锚固端102mm）和每个类型锚具组装时所需的数量
切割延伸管应垂直延伸管切割，且应去除两端的毛刺）。

(2)安装带密封圈的导向偏移器到延伸管内。

(3) 把延伸管安装到锚头内前全面检查已组装的延伸管，确保管子两端没有堵塞且沿其全长方向顺直无弯曲。

(4)安装第一根延伸管到锚头的中心孔洞，然后围绕此管安装其它延伸管。

(5)用水平尺调整延伸管到90°位臵，把橡胶片塞入管子与管子间的空隙内，以确保管子垂直对齐。

(6)把1号钢带安装到延伸管的第一层且外绕带子以保持垂直。

(7)移走1号钢带且对延伸管束的第二层重复上步操作。

(8)用2号钢带临时固定延伸管束的第二层且再一次外绕带子。

(9)重交上面的步骤且对延伸管束的每一层外绕带子以形成刚性束，继续上面的操作直至锚头上所有的孔洞内插入延伸管。

3.2.3安装过渡管：
（1）过渡管经过预组装后准备在现场安装。

（2）清理过渡管内的O型圈刻痕，然后把O型圈安装到过渡管上。

（3）对延伸管束作最后的检查以确保竖向对齐。

（4）沿延伸管束移动过渡管直至到达锚头处，过渡定位器应突出延伸管至少10mm。

（5）旋转过渡管直至过渡管孔洞与锚头孔洞对齐，同时须确保O型圈使用完好。

（6）经检查过渡管沿延伸管束中心安装后，把凸缘和锚头用螺栓连接使O型圈受压。

（7）在过度管上标记锚具类型和索号，这有益于以后安装工作中正确使用锚具。

3.2.4 锚具灌浆：
所有张拉端和固定端的锚具组装后都需灌浆。

程序如下：
（1）灌注过程中防止锚头（特别是锚头上的螺纹）被弄脏。

（2）按规定配合比用搅拌机搅拌生成水泥浆。

（3）把灌浆管从搅拌机连接到锚头的灌浆孔上。

（4）用压力泵把水泥浆灌入锚具至规定高度。

（5）用塑料板临时覆盖在导向管和延伸管束的上部，以防止杂物进入管子。

（6）锚具内的水泥浆养护需充分，只有在水泥浆强度达到20MPa后才允许把锚具运输到储存区域。

3.2.5 锚具的运输和存放：
准备运输锚具前，须对组装好的锚具进行最后检查，确保：
（1）张拉端锚头上的螺纹不被水泥渣弄脏。

（2）延伸管的孔洞没在被杂物堵塞。

（3）锚具进行了正确标记。

采用二点吊装，把锚具放在木制平台（枕木）上。

锚具可水平放臵也可竖向放臵，如
果储放时间短，最好水平放臵，若时间较长则垂直放臵。

水平放臵时在储存期内应特别注意对锚头和延伸管的保护。

锚具在储存期间应采取措施以防延伸管束、导向管变形和锚头上的孔洞有杂物堵塞。

4. 锚具安装：
4.1梁上固定端锚具的安装：
对于南、北岸现浇段，采用在中箱人洞处设臵滑道，用小车运送锚具至管道管位臵，穿钢丝绳于索道管内通过索道管上口张拉钢丝绳使锚具就位(必要时采取临时辅助措施).详见图对于预制梁, 在梁场内将锚具安装在相应的梁块上随梁块的拼装吊运而就位.
4.2塔上张拉端锚具的安装：
用塔吊或塔吊机将锚具吊至塔顶，通过塔顶洞口放入塔内安装。

见附图：
5、外套HDPE管：
5.1预制斜拉索外套管：
斜拉索外套管为高密度聚乙烯(HDPE)管,全桥有3种规格:外径分别为160 mm、180mm、200mm，壁厚均为5mm。

运抵现场的原材料长度为11.8m，装在大约1000×1000×12000mm的矩形木箱内。

预制斜拉索外套管主要工作是将11.8m长的PE管通过焊接机的镜面对焊形成每根斜拉索所需要的长度。

5.1.1外套管的搬运和贮存：
外套管装在木箱内，在装卸时应小心轻放，避免将外套管损伤。

存放时下放垫方木，摆放整齐。

5.1.2外套管镜面对焊：
5.1.2.1预制场地
焊接工作需一大约2m×100m的矩形工作区。

3#、5#墩斜拉索的焊接安排在各自现浇段主梁上完成（焊接机布臵在0#块上），4#墩MC1-4索施工时考虑到桥面长度较短，外套管焊接工作安排在北岸梁场进行，通过下河码头用交通船运输到4#墩处后由塔顶吊机起吊上桥安装。

见附图
5.1.2.2焊接所需设备：
（1）带四个夹子的高质镜面对焊机。

（2）割管子用电铣刀。

（3）熔融管子接头的加热片。

（4）检查焊接力的液压控制器。

（5）数据记录器和打印机。

（6）装配焊接机及其附件用的到腰部高的大工作平台。

（7）焊接操作时标准管子所需的支撑架和工作台
（8）支撑已焊好管子的滚轮车（PE管小车）。

（9）在焊接区附近储放11.8m管的木架.
（10）所必须的小型工具和电源.
5.1.2.3 镜焊：
焊接前，须先阅读焊接机操作手册，熟悉焊接机的全新功能，按操作要求进行操作，确保设备处于正常工作状态，到时由VSL公司人员指导操作。

焊接程序如下：
（1）从技术部门获取焊接数据，包括：索号、索长、连接点数目、天气、作用在管子上的压力、加热时间和冷却时间等。

（2）在焊接机两面安排支撑架并确保其齐平以保证管子的对齐。

（3）把11.8m长管子放在支撑架上，确保管子成一线且与焊接机齐平，然后把外包塑料片去掉。

（4）把两根管子移到一起并放入焊接机的夹子内。

（5）用工具将管子夹牢，两管子间留出约90mm空隙（夹紧郏了时，扭矩须平衡，否则会影响管子的圆滑度）。

（6）把2根管子移到一起做对齐测试，必要时对管子做适当调整。

（7）把电铣刀放入两管子间，启动电源开始切割两管子的端部直至端部齐平。

（8）把电铣刀移走，检查切割是否达到要求。

（9）根据不同直径管子所需的温度和压力，编制液压控制和数据报告程序。

（10）把两管子分开并放入加热片。

（11）移动两管子贴进加热片，施加所需压力，熔融后会出现一黑色焊接环。

（12）加热到最后几秒钟时，准备从焊接机上移走加热片并施加所需压力把两管子接到一起。

须在3-4分钟内完成此过程，为得到好的焊接效果，动作必须迅速熟练。

（13）移走加热片，把两管子接到一起，然后施加所需压力并按规定进行冷却。

（14）冷却结束后，去掉夹子并用塑料片把接头包起来保护。

（15）打印出数据和焊接接头质量报告。

（16）移动管子，进行下一根管子的焊接直至最终所需长度（应考虑温度变化时管子热胀冷缩的影响）
5.1.2.4注意事项
(1)据外部温度定切割长度:切割时应充分考虑管子热胀冷缩的影响.大量实验表明,HDPE 管随其管内温度而膨胀或收缩而非周围温度或表面温度为此需准备1m长的HDP管固定在架子上并两端封闭,在其内部放一温度计测量温度作为依据.HDPE管的温度影响系数为0.0002mm/℃。

（2）PE管为奶油色，容易弄脏和留下刮痕。

故搬运时必须小心谨慎，并且外包塑料应保留到最后挂设前拆除。

（3）桥面上PE管弯曲存放时其弯曲半径不得小于管子的最小弯曲半径。

PE管的最小弯曲半径见下表：
PE管的最小弯曲半径表（单位：m）
5.2.1设备布臵：
在每个塔顶布臵5台卷扬机：1台3t普通慢速卷扬机（实际用5t 卷扬机，吊点设于塔外），主要用于起吊PE外套管（内穿第一根钢绞线）；2台1.5t无级变速卷扬机（吊点设于塔内，从需挂索的索道管内伸出），用于沿PE管内孔从桥面牵引提升斜拉索钢绞线；2台1t无极变速卷扬机（吊点设于塔内，从需挂索的索道管内伸出），用于将1.5t卷扬机已牵引至塔外索道管口的钢绞线牵引至塔内上夹片张拉锚固。

塔内尚应布臵单根钢绞线张拉设备（包括千斤顶和油泵），如设计院要求，尚应布臵多根整体张拉千斤顶。

每塔的桥面上布臵一台3t叉车，主要用于：（1）钢绞线盘在接面上的水平移动。

（2）挂设PE时将PE管的下端牵引至桥面索道管口。

在桥面的塔根部0#块主梁上布臵有PE焊接专用设备，用于将运至桥面上的PE管按照每根斜拉索的需要长度焊接接长。

3#墩利用北岸现浇段旁的塔式吊机、4#墩在桥面上布臵一台12t汽车吊机、5#墩利用墩旁的桅杆吊机作为起吊设备，负责将钢绞线盘、PE管等物资吊运到桥面上，再由布臵在桥面上的叉车运送到需要的位臵。

5.2.2把第一根钢绞线穿于PE管内(在起吊之前进行)：
安装外套管所用的第一根钢绞线须放在特制的钢绞线圆盘上，其他钢绞线卷须根据每根索的长度进行设计。

每个钢绞线盘上的钢绞线长度及使用位臵见附表。

第一根钢绞线的皮子须在预定位臵沿径向和环向割掉桥面锚具处的皮子应保留尽可能的长度，如：在钢绞线插入索道管和锚具前才剥皮。

塔柱处，剥皮至预定长度并在用夹子夹往处去除油脂，以防打滑。

有三种方法安装第一根钢绞线：
（1）用带橡胶轮的牵引机拖动钢绞线
（2）用卷扬机拖动钢绞线
（3）用人工拖动钢绞线（短索时）
我们首选用人工拖动钢绞线的方法，待此种方法无法实现时再用其它方法。

5.2.2.1固定钢绞线：
钢绞线穿过后，起吊PE管前，须用角钢和钢丝夹子把钢绞线固定于塔柱端PE管处，以防滑脱。

5.2.2.2起吊PE管：
起吊PE管应按以下步骤进行：
（1）准备工作：把膨胀延伸管及其导向连接环滑到塔柱端的外套管上，直至外套管穿过
膨胀延伸管约1.5m为止。

●把哈夫夹具固定到外套管上，螺栓眼向上。

●用尼龙绳把膨胀管和夹具连接好。

●用钢绞线夹子夹紧钢绞线，留出包括连接螺栓在内约300mm的长度。

●用U型卡环把塔上5t卷扬机绳头与哈夫夹具中间孔眼连接好。

●塔内1.5t无级卷扬机钢丝绳通过转向轮伸入锚具孔眼内，一但PE管上端吊至塔外索
道管口时，用此钢丝绳将第一根钢绞线引向塔内锚固。

●通迅联络：起吊外套管时，须用对讲机保持各岗位间的联系，其主要岗位分布在：桥
面上索道管口、主梁箱内索道管口、塔外索道管口、塔内索道管口、塔顶等5个部
位。

塔顶3t卷扬机遥控器臵于塔外索道管处，1.5t、1.0t无级卷扬机遥控器臵于塔内索道管口。

（2）起吊PE管：
起吊前，应检查是否有阻碍PE管小车轮子前进的小石头、木棍等，应注意控制起吊速度。

若在有风的情况下起吊，应特别注意起吊速度的控制。

如果风太大（6级以上）时应停止起吊作业。

一旦管子起吊至塔外索道管位臵，应把挂于索道管上的1t手动葫芦（2个）接到哈夫夹具上并调整使外套管距索道管距离约1m为止（注意2个手动葫芦要受力均匀），松掉卷扬机钢丝绳，外套管荷载传至葫芦上。

●塔柱处的工作：塔外将塔内1.5t无级卷扬机的钢丝绳通过端头连接螺栓连接到钢绞线上.去掉夹住钢绞线的钢丝绳夹子和角钢。

把已按预定长度剥皮的钢绞线放入预埋管并牵引至锚具处，一旦足够长度通过锚具，（在塔内操作）放上夹片并用夹片座管把夹片顶紧。

●桥面上的工作：塔柱端钢绞线已用夹片夹牢，将PE管的下端栓于叉车尾部，由叉车拖
动使PE管下端靠近桥面索道管口，然后将挂于索道管上的2个1t手拉葫芦和PE管下端的哈夫夹具相连。

收动葫芦将PE管下端拉近索道管口。

●把带钢丝的桥面锚具导向头插入桥面锚具的顶孔内，并牵引至索道管口与钢绞线连接。

然后用钢丝绳牵引钢绞线向下伸入锚具。

一旦钢绞线露出锚具足够长度，夹紧夹片。

（3）起升斜拉索外套管：
若第一根钢绞线在塔柱锚具和桥面锚具处已安装好（桥面处钢绞线应绕过转向轮。

转向轮主要用于保护钢绞线进入索道管时其外包皮不被损伤），在塔内用单孔千斤顶张拉钢绞线至预定力，把PE管升至正确角度（仍有一定的下垂度），然后准备进行逐根安装钢绞线的设备，准备逐根安装钢绞线
5.3安装斜拉索内钢绞线：
在斜拉索外套管和第一根钢绞线安装完毕后，应逐根安装斜拉索外套管内其余钢绞线。

程序如下：
（1）将塔顶1.5t无级变速卷扬机的钢丝绳(钢丝绳端头连有梭子)沿PE管内壁下放至桥面上PE管口。

（2）将桥面上钢绞线盘上的钢绞线（每次2根）通过转向轮挂在梭子上。

（3）由塔上1.5t无级卷扬机牵引梭子上升至塔外索道管口（注意提升速度：开始时和梭子将要到达索道管口时应速度最慢以防防伤操作人员的手）。

（4）由1t无级卷扬机按照牵引第一根钢绞线的方法逐根牵引至锚头处上夹片。

（5）用塔内单根张拉千斤顶张拉至设计吨位，记录张拉数据和参数。

（6）下放1.5t无级卷扬机进行下二根钢绞线的牵引张拉工作。

5.4 PE管内注油脂：
在斜拉索内钢绞线全部牵引张拉完后应在外套管内注射油脂作为钢绞线的防护。

具体施工时间和方法另有操作说明。

5.5 附属设施施工：
包括焊接延伸管、安装保护罩、减振器等，以后另附操作说明。

5.6 钢绞线张拉：。