矮塔斜拉橋斜拉索施工工法

1、矮塔斜拉橋斜拉索施工工法、，. 一、前言“矮塔斜拉橋”也稱“部分斜拉橋”， 介于“斜拉橋”與“體外預應力箱梁橋”之間， 起源于日本，在國外發(fā)展很快，在國內(nèi)來說是新橋型。蘭州某黃河大橋是國內(nèi)第二座矮塔部分斜拉橋，某第四工程公司采用等值張拉工藝施工斜拉索，并首次采用了分絲管和抗滑錨新技術，保證了斜拉索的安裝精度和施工質(zhì)量。開發(fā)研究的 “雙塔單索面預應力混凝土部分斜拉橋施工技術”通過了甘肅省科技廳科技成果鑒定， 鑒定意見認為：橋塔索鞍采用分絲管以及抗滑錨施工新技術，為斜拉索使用期的養(yǎng)護和正常換索提供了方便，填補了國內(nèi)外空白。成果達到國內(nèi)領先水平。在汾柳高速公路某高架橋3 號橋施工中應用該項技術也獲得

2、了成功，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。綜合以上各工程實踐形成本工法。二 、 工法特點1. 工序簡單，施工進度快。2. 施工條件得到了改善，勞動強度低，安全性強。3. 索塔內(nèi)鞍座采用分絲管，可以實現(xiàn)單根換索。4. 采用單根等值法張拉，可以控制每根斜拉索各股鋼絞線的離散誤差不大于理論值的±3%。5. 可以實現(xiàn)一對斜拉索對稱、交叉單根張拉，同步整體張拉，確保兩根斜拉索間的差值不大于理論值的±1%。6. 采用JMM-268動測儀進行索力監(jiān)控，可以確保斜拉索整索索力誤差不大于理論值的土2%7. 斜拉索采用多重防腐處理，錨固端灌注防腐油脂，延長了斜拉索使用壽命。三、適用范圍本工法適用

3、于部分斜拉橋斜拉索安裝施工。四、施工工藝（一）斜拉索的結(jié)構組成斜拉索由錨固段+過渡段+自由段+塔柱內(nèi)段+自由段+過渡段+錨固段組成（見圖1 ） 。1. 錨固段+過渡段組成錨板、夾片、螺母、支撐筒、錨墊板、預埋鋼導管、減震器、防松裝置。2. 自由段組成一一帶 PE護套的鋼絞線、索夾、HDP或管。3. 塔柱內(nèi)段組成分絲管、塔內(nèi)錨墊板、抗滑錨。（二）工藝流程斜拉索施工工藝流程見圖2。（三）操作要點1,下料下料長度按下列公式列表計算出無應力狀 態(tài)下的自由長度，校核無誤后供下料 人員執(zhí)行。下料長度計算公式為：L=L0+2Li+2A+L2+L3+5cm式中：Lo邊、中跨錨固端錨墊板面之間的中心線長度（包括

4、塔上的弧長）；Ai錨固端錨具外露長度；Li錨固端張拉時工作長度；L2 HDPE管及不銹鋼管限制的垂度影響長度；L3塔梁施工誤差的影響長度。拉索兩端PE護套剝除長度：L 錄U =Li +A2+AL-L4+5cm式中：A為錨具結(jié)構長度； L為該索張拉伸長量；L4為HDPE護套進入錨具內(nèi)的 長度；下料在鋪墊好的下料場地進行下料， 沿線量好所需的下料長度，校核后用 紅色油漆作好標記。然后將絞線盤放 置到放線基架上，人工將鋼絞線拉至 標志點確定無誤后切斷。剝皮鋼絞線下料完成后，須將鋼絞線兩端的 不能傷及鋼絞線?；疹^圖2斜拉索施工工藝流程圖PE護套按計算好的長度剝除掉。剝皮時應注意刀具或鋸片鋼絞線清洗完成

5、后，將鋼絞線兩端打散后在端頭約10cm長度范圍內(nèi)切掉外圈 6絲，保留中心絲，然后將鋼絞線復原。用徽頭器將兩端的中心絲鍛成半圓形徽頭，以供掛索牽引用。2 . HDPEt管焊接HDPEt的連接采用HDPE旱機對焊連接。HDPEET焊接前，將管材放置于夾緊裝置內(nèi)并將之夾緊， 在 壓力作用下用平行機動旋刀削平兩個管材的被焊端面，并保證這兩個端面相互接觸時滿足規(guī)范要求。 在焊接過程中，特別注意的是焊接壓力必須保持至焊縫完全冷卻硬化后才能解除。3 .搭設施工平臺塔外平臺：用鋼管腳手架或碗口支架在索塔四周搭設所需的施工平臺。梁下平臺：主梁采用懸臂澆筑法施工，可直接利用施工用的掛籃進行斜拉索安裝、調(diào)索等工作。

6、但要在箱梁的頂板上預留孔，以便成橋后進行灌注防腐油脂。4 .錨固端錨具安裝梁下錨固端錨具安裝前應檢查錨孔，使之保持清潔無污物。 由于錨具是由多個零部件組成，出廠前已做調(diào)整，運到工地后不得隨意擰動密封裝置及定位螺栓。錨具安裝就位時要求：安裝前錨具的錨孔均應事先編上對應孔號，注意注漿孔在下，排氣孔在上；中、邊跨錨具組裝件的錨板中心線必須嚴格保持在同一垂直平面內(nèi)；錨板的中心線與承壓板（錨墊板）的中心線應力求保持一致，兩者偏差不得超過5mm中、邊跨錨板的相應錨孔也必須相互對齊，以確保各絞線的平行性。5 . HDP或管吊裝套管安裝前，應先將套管按給定的長度把兩端鋸好并刨平，然后將之運至中央分隔帶。安裝時

7、，在 套管內(nèi)穿上一根臨時輔助索并將輔助索的一端穿入錨具，同時在套管端頭附近一定位置上裝上專用管夾，然后用卷揚機將套管一端吊至塔上分絲管管口附近；此時將輔助索分別先后穿過索鞍、塔另一端的 套管、錨具，同樣方法將套管起吊至塔上管口附近，索塔兩端套管就固定地落在輔助索上（見圖3）。6 .單根掛索掛索順序由于該拉索鋼絞線在塔上分絲管內(nèi)是分層排列的 排到下排單根掛索、張拉。單根掛索工藝示意圖見圖5,工藝流程見圖6。施工要點掛索前，梁下錨具的錨孔內(nèi)穿上5的牽引鋼絲，隨后用該牽引絲牽引出帶穿束器的牽 引鋼絲繩至橋面管口。橋面工作人員將盤上鋼 絞線的一端與從 HDPE套管和分絲管內(nèi)穿下來 的牽引鋼絲繩相連接，

8、確認牢固后，開動卷揚機 直到將該束鋼絞線從另一 HDPE套管引出并達 到規(guī)定工作長度，撤出牽引鋼絲繩，將絞線與 錨頭處牽引鋼絲繩連接牢固后，將該端絞線向 錨具內(nèi)推送，直至該端絞線穿出錨孔達到規(guī)定 工作長度，撤出牽引鋼絲繩，裝上臨時工作夾片， 用專用打緊器打緊錨固。使用同樣的方法將鋼 絞線的另一端穿過該端的錨具，裝上臨時工作 夾片，用專用打緊器打緊錨固。7 .單根張拉示意圖見圖7。索力均勻性控制為使每根索中各鋼絞線索力均勻，采用等 值張拉法進行張拉，即每根絞線的拉力以控制 壓力表讀數(shù)為準，傳感器讀數(shù)進行監(jiān)測。掛索 前，將監(jiān)測傳感器安裝在底排的一根鋼絞線上， 安裝順序為：支座墊板一一傳感器一一單孔

9、工 作錨。隨后張拉時每根絞線的拉力是按當時傳 感器的顯示值進行控制的。最后在錨具兩端同時用YDCS160-150千斤頂預緊后,（如圖4）,為便于施工，該拉索的掛索順序為自上循 環(huán) 30 次圖6單根掛索工藝流程圖單根鋼絞線張拉每根斜拉索各鋼絞線均逐根掛索并隨即用YDCS160-150型千斤頂進行張拉。 加載至10%長拉力時測初始伸長值；用壓力表讀數(shù)控制最后一級張拉力，使之跟傳感器顯示值相對應時，測終止伸長值。裝上工作夾片，適度打緊，卸壓至2Mpa時測回縮值后錨固。在掛索結(jié)束后，即拆出傳感器，并按傳感器拆除時的讀數(shù)再進行補張拉。在單根張拉完每一根鋼絞線后，應嚴格控制工作夾片的跟進平整度。在單根張拉

10、過程中，中、邊跨應同時均衡進行加載，力求兩端伸長值的不均勻值應控制在設計允許范圍之內(nèi)。&安裝防松裝置安裝防松裝置前，應先用手提砂輪機切除錨頭兩端的多余鋼絞線，并預留一定的長度。要求鋼絞線端頭平整、光滑。裝上防松裝置，擰緊鎖緊螺母，以便有效地防止夾片松動。9 .整體張拉見圖9。張拉機具采用穿心式Y(jié)DCS5500-100型千斤頂進行整體張拉。張拉系統(tǒng)安裝整體張拉系統(tǒng)主要包括千斤頂、撐腳、連接套、張拉桿和張拉螺母。張拉系統(tǒng)部件質(zhì)量大，安裝時借助手拉葫蘆將連接套、張拉桿、 撐腳、 千斤頂、張拉螺母依次安裝。安裝時應保證系統(tǒng)整體的對中性滿足整體張拉要求。張拉力初始張拉力的確定在整體張拉過程中，當

11、錨具螺母松動脫離錨墊板時以此作為其伸長值的測量起始點，即此時油表讀數(shù)對應的張拉力作為整體張拉的初始拉力。確定整體張拉的初始動力后，以此為起點分級加載張拉至設計要求的（超）張拉值，測量各級伸長值。并通知監(jiān)控單位測試索力，確認索力在允許誤差內(nèi)，旋緊螺母，千斤頂回油，錨固。在張拉過程中，中、邊跨要求做到同步對稱，相互呼應，級差應控制在設計允許范圍之內(nèi)。10 .緊索、減振器及抗滑錨安裝（按工藝流程順序是否不該排在10）緊索時，在管口索夾旁相應的位置裝上一套緊索器將索收緊，使之成型至設計斷面。將組裝好的減振器推入主梁預埋鋼導管內(nèi)，直至減振器端面與鋼導管管口持平，再收緊螺栓，按內(nèi)縮外漲原理，使其內(nèi)外分別與

12、索體和鋼導管管壁緊緊相貼。用鍥緊千斤頂將鍥塊頂入抗滑錨的鍥槽內(nèi)。11 .錨頭保護錨頭保護罩內(nèi)灌注防腐油脂，可使絞線防腐，又可為以后換索提供方便。（以上各部分要突出操作要點，即如何做），五、主要機具設備（見表1）六、勞動組織（見表2）七、質(zhì)量控制（一）質(zhì)量標準1. 每根斜拉索各股鋼絞線的離散誤差不大于理論值的±3%。2. 一對斜拉索間的差值不大于理論值的±1%。3. 斜拉索整索索力誤差不大于理論值的±2%。（二）控制措施表1機具設備序號規(guī)格及名稱單位數(shù)量用途1YDCS5500-100千斤頂套4整體張拉2YLDS160-150 千斤頂套4單根張拉3LD10墩頭器臺2鋼

13、絞線墩頭以便穿索4HDPE 旱機臺1HDPEg管焊接5環(huán)氧注漿泵套2灌注防腐油脂6無線對講機臺10對稱、同步張拉對話7傳感器套8測試單根鋼絞線索力8JMM-268動測儀套2測試整索索力9切割機臺4切割鋼絞線10電焊機臺2焊接錨具等112t卷揚機臺4牽引鋼絞線122t葫蘆臺8HDPEg管吊裝表2勞動組織序號工種人數(shù)主要，作內(nèi)容1技術貝4負責斜拉索定位、索力測試等技術工作2安全員1負責斜拉索安裝安全工作3質(zhì)檢員2負責斜拉索施工的全部質(zhì)量檢查4起重工4負責開動卷揚機5焊工2負責錨具定位等其它焊接工作6專業(yè)操作工人10負責操作千斤頂、HDP或管焊機等7普通工人15負責卜料、掛索、張拉等工作八、安全保證

14、措施1 .堅持“安全第一，預防為主”的方針，加強安全生產(chǎn)教育，提高安全意識。2 .健全安全崗位責任制，做到獎罰分明，逐級簽訂安全生產(chǎn)責任書，明確分工，責任到人，把安全 落實到實處。3 .嚴格執(zhí)行各工種安全技術操作規(guī)程，定期對職工進行考核。4 .千斤頂操作時前方不許站人，要求端部平整對中。5 .油泵操作時需緩慢、均速加壓和卸壓，嚴禁超壓和快速加壓。6 . 施工平臺搭設要牢固，嚴防墜物。7 . 錨具起吊、安裝時要求起落平穩(wěn)，注意對錨具的保護。8 . 掛索時確保牽引連接可靠，注意信號配合，索下不許站人。9 . 灌灌油脂時要求接頭可靠，保持規(guī)定壓力但嚴禁超壓，環(huán)氧有毒注意勞動保護。套管安裝時確保牽引連

15、接可靠，注意信號配合，嚴防墜物。11. 嚴禁非專業(yè)人員擅自操作機械。12. 高空作業(yè)時不得隨意向地面拋擲物品。13. 腳手架、安全網(wǎng)的搭設要符合安全要求，并要定期檢查，維修和保養(yǎng)。14. 起重機械作業(yè)時起重臂下嚴禁站人。15. 注意現(xiàn)場設備、材料的防雨和防風，場地不留安全隱患。九、效益分析采用本工法施工，投入的設備、人員較少，工序簡單，勞動強度低；占用場地小，在已經(jīng)做好的橋面上即可下料、剝皮等；張拉工藝先進，采用高科技儀器監(jiān)測索力，能保證索力在允許的誤差內(nèi)；斜拉索安裝速度較快，一對斜拉索掛索、張拉只需要約10 小時。十、工程實例1. 蘭州市某黃河大橋結(jié)構為一聯(lián)+136+m預應力混凝土雙塔單索面部分斜拉橋，橋長300m,采用塔