橋梁工程中索的施工技術(shù)教學(xué)培訓(xùn)

1、第一節(jié)概 述第二節(jié)索的張拉技術(shù)第三節(jié)懸索橋索施工第四節(jié)斜拉橋索施工橋梁工程中索的施工技術(shù)本章主要內(nèi)容：第一節(jié)概 述索橋梁工程中的重要構(gòu)件，不同形式和作用預(yù)應(yīng)力混凝土梁中索懸索橋中索結(jié)構(gòu)斜拉橋中拉索預(yù)應(yīng)力混凝土梁：預(yù)應(yīng)力索的張拉技術(shù)是核心內(nèi)容。預(yù)應(yīng)力混凝土梁是預(yù)先在鋼筋混凝土梁中施加壓應(yīng)力，讓其工作時(shí)抵消荷載作用產(chǎn)生的拉應(yīng)力和防止混凝土裂縫的形成。預(yù)應(yīng)力混凝土的預(yù)施應(yīng)力是靠張拉(或其他形式)鋼筋混凝土中的高強(qiáng)度鋼筋、鋼絲束或鋼絞線束實(shí)現(xiàn)的。預(yù)應(yīng)力混凝土應(yīng)用在梁式橋、系桿拱橋和斜拉橋中。盧浦大橋系桿部分、泖港斜拉橋簡(jiǎn)支單懸臂梁、濟(jì)南黃河斜拉橋連續(xù)梁等都是其典型的應(yīng)用實(shí)例。懸索橋：大纜或主纜懸索橋施

2、工內(nèi)容：墩塔基礎(chǔ)、錨定、墩塔、加勁梁、懸索等五部分。索的制造、架設(shè)和張拉具有其特殊性。斜拉橋：高強(qiáng)拉索 斜拉索對(duì)斜拉橋的工作狀態(tài)影響很大，造價(jià)約占全橋的2530，因此，對(duì)其構(gòu)造和施工要予以高度重視。斜拉橋的施工：基礎(chǔ)、墩塔、梁、索等四部分。索的制造、架設(shè)和張拉具有其特殊性。綜上所述，不同類型的索結(jié)構(gòu)均有各自獨(dú)立的特點(diǎn)。本章介紹各種索的施工技術(shù)。第二節(jié)索的張拉技術(shù) 預(yù)應(yīng)力混凝土梁中預(yù)應(yīng)力索的施工技術(shù)。包括預(yù)應(yīng)力材料及加工力索施工工藝、質(zhì)量檢驗(yàn)及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容。一、預(yù)應(yīng)力索材料的加工1 鋼絲、鋼絞線和熱處理鋼筋 鋼絲應(yīng)符合預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲(GB/T 5223)的要求； 鋼絞線應(yīng)符合預(yù)應(yīng)力混凝土用

3、熱處理鋼絞線(GBT 5224)的要求； 熱處理鋼筋應(yīng)符合預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋(GB 4463)的要求。 新產(chǎn)品及進(jìn)口材料的質(zhì)量，應(yīng)符合相應(yīng)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 消除應(yīng)力鋼絲：經(jīng)過應(yīng)力退火處理的鋼絲 刻痕鋼絲：在光面鋼絲表面上進(jìn)行機(jī)械刻痕處理的鋼絲(1)力學(xué)性能消除應(yīng)力鋼絲力學(xué)性能(GB/T 5223-2002) 表10-1公稱直徑(mm)抗拉強(qiáng)度b不小于(MPa)規(guī)定非比例伸長(zhǎng)應(yīng)力p0.2不小于(MPa)伸長(zhǎng)率(L0=200mm)彎曲次數(shù)松弛不小于(%)次數(shù)/180不小于彎曲半徑(%)初始應(yīng)力相當(dāng)于公稱抗壓強(qiáng)度的百分率(%)1 000h應(yīng)力損失不大于(%)WLRWNRWNRWLR4147

4、0129012503.5310604.511570138013301670147014104.817701560150041551860164015807082.56147012901250157013801330206.25167014701410780124.517701560150081470129012502091570138013302510147012901250251230刻痕鋼絲力學(xué)性能(GB/T 5223-2002) 表10-1公稱直徑(mm)抗拉強(qiáng)度b不小于(MPa)規(guī)定非比例伸長(zhǎng)應(yīng)力p0.2不小于(MPa)伸長(zhǎng)率(L0=200mm)不小于(%)彎曲次數(shù)松弛次數(shù)/180不小

5、于彎曲半徑(%)初始應(yīng)力相當(dāng)于公稱抗壓強(qiáng)度的百分率(%)1 000h應(yīng)力損失不大于(%)級(jí)松弛級(jí)松弛5.0147012503.53157082.5157013305.0147012503.532015701330預(yù)應(yīng)力鋼絞線力學(xué)性能(GB/T 52241995) 表10-3鋼絞線結(jié)構(gòu)鋼絞線公稱直徑(mm)強(qiáng)度級(jí)別(MPa)整根鋼絞線的最大負(fù)荷(kN)屈服負(fù)荷(kN)伸長(zhǎng)率(%)1 000h伸長(zhǎng)率(%)，不小于級(jí)松弛級(jí)松弛初始負(fù)荷不小于70%公稱最大負(fù)荷80%公稱最大負(fù)荷70%公稱最大負(fù)荷80%公稱最大負(fù)荷1X210172067.957.73.58122.54.51297.983.21X310.

6、810286.712.91471251X7標(biāo)準(zhǔn)型9.5186010286.611.1186013811712.7186018415615.217202392031860259220模拔型12.7186020917815.21820300255(2)表面質(zhì)量 鋼絲表面不得有裂紋、小刺、機(jī)械損傷、氧化鐵皮及油污； 回火成品表面允許有回火顏色。 除非另有協(xié)議，表面允許有浮銹，但不得銹蝕成肉眼可見的麻坑。 鋼絞線表面不得帶有降低鋼絞線與混凝土黏結(jié)的潤(rùn)滑劑、油漬等物質(zhì)，允許有輕微的浮銹，但不得銹蝕成肉眼可見的麻坑。 熱處理鋼筋表面不得有肉眼可見的裂紋、結(jié)疤、折疊；允許有凸塊，但不得有超過橫肋高度的凸塊；

7、表面允許有不影響使用的缺陷，但不得沾有油污。 預(yù)應(yīng)力鋼材進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)分批驗(yàn)收。檢驗(yàn)質(zhì)量證明書、包裝方法及標(biāo)志內(nèi)容是否齊全、正確；鋼材表面質(zhì)量及規(guī)格是否符合要求，經(jīng)運(yùn)輸、存放后有無損傷、銹蝕或影響與水泥黏結(jié)的油污。力學(xué)性能，施工單位應(yīng)根據(jù)出廠檢驗(yàn)、供貨狀況、使用經(jīng)歷以及應(yīng)用此項(xiàng)材料的工程結(jié)構(gòu)之類別等，確定是否復(fù)驗(yàn)和復(fù)驗(yàn)項(xiàng)目、數(shù)量。質(zhì)量證明書不齊全、不正確或質(zhì)量有疑點(diǎn)，應(yīng)按該項(xiàng)材料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行檢驗(yàn)。2冷拉鋼筋、冷拔低碳鋼絲和精軋螺紋鋼筋 (1)冷拉鋼筋冷拉精軋螺紋鋼筋可用作預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力筋，力學(xué)性能應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)分批驗(yàn)收，每批重量不得大于20t。每批鋼筋的級(jí)別和直徑

8、均應(yīng)相同。外觀逐根檢查合格后，再任選兩根鋼筋上各取一套試件，進(jìn)行拉力試驗(yàn)(屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率)和冷彎試驗(yàn)。如一項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，另取雙倍數(shù)量的試件重做全部各項(xiàng)試驗(yàn)；如仍有一根試件不合格，該批鋼筋為不合格。(2)冷拔低碳鋼絲冷拔低碳鋼絲的力學(xué)性能應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)逐盤進(jìn)行抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和彎曲試驗(yàn)。每盤鋼絲上任一端截去不少于500mm后再取兩個(gè)試樣，分別做拉力和180反復(fù)彎曲試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求。彎曲試驗(yàn)后，不得有裂紋、鱗落或斷裂現(xiàn)象。(3)精軋螺紋鋼筋 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋力學(xué)性能和表面質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)分批進(jìn)行

9、檢驗(yàn)，每批重量不大于100t，對(duì)表面質(zhì)量應(yīng)逐根目視檢查，外觀檢查合格后在每批中任選2根鋼筋截取試件進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如有一項(xiàng)不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求時(shí)，則另取雙倍數(shù)量的試件重做全部各項(xiàng)試驗(yàn)；如仍有一根試件不合格，則該批鋼筋為不合格。拉伸試驗(yàn)的試件，不允許進(jìn)行任何形式的加工。3預(yù)應(yīng)力鋼材加工(1)預(yù)應(yīng)力鋼材下料預(yù)應(yīng)力鋼材的下料長(zhǎng)度應(yīng)通過計(jì)算確定。計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮構(gòu)件長(zhǎng)度、臺(tái)座長(zhǎng)度、錨夾具長(zhǎng)度、千斤頂長(zhǎng)度、焊接接頭和鐓頭預(yù)留量、冷拉伸長(zhǎng)值、彈性回縮量、張拉伸長(zhǎng)值和外露長(zhǎng)度等因素。采用鋼絲束鐓頭錨具時(shí)，同束鋼絲下料長(zhǎng)度的相對(duì)差值，當(dāng)鋼絲長(zhǎng)度20m時(shí)，不宜1/3 000；當(dāng)鋼絲束長(zhǎng)度1/5 000，且5m

10、m。長(zhǎng)度為6m或25m的直線，宜在兩端張拉。(4)后張法預(yù)應(yīng)力張拉程序，如表10-7所示。(5)預(yù)應(yīng)力鋼材的張拉方法和控制應(yīng)力值應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。如超張拉，最大超張拉應(yīng)力，當(dāng)冷拉HRB335、HRB400、精軋螺紋鋼筋時(shí)，為其屈服點(diǎn)(標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度)的95；當(dāng)為矯直回火鋼絲、熱處理鋼筋或鋼絞線時(shí)，為其抗拉強(qiáng)度(標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度磁)的80；當(dāng)冷拉鋼絲時(shí)，為抗拉強(qiáng)度的75。 后張法預(yù)應(yīng)力張拉程序 表10-7項(xiàng)次預(yù)應(yīng)力鋼材種類張拉程序1鋼筋0一初應(yīng)力一105k%一（持荷5min）一k（錨固）鋼筋束鋼絞線束2鋼絲束夾片式錨具0一初應(yīng)力一105k%一（持荷5min）一k（錨固）錐銷式錨具其他錨具0一初應(yīng)力一105k%一

11、（持荷5min）一k（錨固）(6)預(yù)應(yīng)力張拉用應(yīng)力控制方法時(shí)，應(yīng)以伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核，實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值控制在6以內(nèi)，否則應(yīng)暫停張拉，待查明原因并采取措施后方可繼續(xù)張拉。(7)后張拉預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)，理論伸長(zhǎng)值L(cm)見式(10-1)：L= PpL/Ap*Ep (10-1)式中：Pp預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力(N)； L預(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度(mm)；Ap預(yù)應(yīng)力筋的截面面積(mm2)；Ep預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量(N/mm2)。 (8)預(yù)應(yīng)力張拉前，應(yīng)先調(diào)整到初應(yīng)力0(一般可取張拉控制應(yīng)力的1025左右)，再開始張拉核量測(cè)伸長(zhǎng)值。實(shí)際伸長(zhǎng)值除量測(cè)的伸長(zhǎng)值外，應(yīng)加上初應(yīng)力時(shí)的推算伸長(zhǎng)值后張法混凝土張拉過程中產(chǎn)生的彈性

12、壓縮量一般可省略不計(jì)，但應(yīng)計(jì)入錨具變形、預(yù)應(yīng)力回縮和接縫壓密，如表10-8所示。(9)必要時(shí)，應(yīng)對(duì)錨圈口及孔道摩阻損失進(jìn)行測(cè)定，張拉時(shí)予以調(diào)整。(10)張拉時(shí)，應(yīng)使千斤頂?shù)膹埨ψ饔镁€與預(yù)應(yīng)力鋼材軸線重合一致。5.壓緊、封錨鋼束管道壓漿的目的是保護(hù)鋼束免于銹蝕，并使鋼束與混凝土梁黏結(jié)成整體，提高梁的承載能力和防止在荷載作用下裂縫的產(chǎn)生和增強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土的耐久性。(1)預(yù)應(yīng)力張拉后，一般不超過24h，即應(yīng)盡早進(jìn)行孔道壓漿。(2)孔道壓漿一般宜采用水泥漿空隙大的孔道，水泥漿中可摻入適量的細(xì)砂。水泥漿強(qiáng)度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)規(guī)定。(3)水泥漿自調(diào)制至灌入孔道的延續(xù)時(shí)間，視氣溫情況而定，一般不宜超過3045m

13、in。水泥漿在使用前和壓注過程中應(yīng)經(jīng)常攪動(dòng)。(4)壓漿前應(yīng)將孔道沖洗潔凈、濕潤(rùn)，如有積水應(yīng)用吹風(fēng)機(jī)排除。壓漿時(shí)，對(duì)曲線孔道和豎向孔道應(yīng)由最低點(diǎn)的壓漿孔壓入，由最高點(diǎn)的排氣孔排氣和泌水。(5)壓漿應(yīng)緩慢均勻地進(jìn)行，比較集中和鄰近的孔道，宜盡先連續(xù)壓漿完成，以免串到鄰近孔的水泥漿凝固、堵塞孔道。不能連續(xù)壓漿時(shí)，后水沖洗通暢。(6)采用純水泥漿時(shí)，一般每一孔道宜于兩端先后各壓漿一次。兩次的問隔時(shí)間以達(dá)到先壓注的水泥漿既充分泌水又未初凝為宜，一般為3045min。對(duì)泌水率較小的水泥漿，通過試驗(yàn)正明能達(dá)到孔道飽滿時(shí)，可采用一次壓漿的方法。(7) 使用活塞式壓漿泵，不得使用壓縮空氣，壓漿最大壓力宜為0.5

14、0.7MPa。梁體豎向壓漿最大壓力可控制在0.30.4MPa。每孔道壓漿至最大壓力后，應(yīng)穩(wěn)壓。壓漿達(dá)到孔道另一端飽滿和出漿，并達(dá)到排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止。(8)壓漿后應(yīng)從檢查孔抽查壓漿的密實(shí)情況，如有不實(shí)應(yīng)及時(shí)處理。(9)壓漿時(shí)，每一工作班應(yīng)取不少于三組的7.07cm7.07cm7.07cm的立方體試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d。(10)壓漿過程中及壓漿后48h內(nèi)，結(jié)構(gòu)混凝土溫度不得低于5，否則需采取保溫措施。氣候高于35時(shí)，壓漿宜在夜間進(jìn)行。(11)對(duì)埋置在梁體的錨具，壓漿后應(yīng)先將其沖洗干凈，并作鑿毛處理，然后設(shè)置鋼筋網(wǎng)和澆筑封錨混凝土。封錨混凝土的強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，一般不宜低于構(gòu)件混

15、凝土強(qiáng)度的80，亦不低于C30級(jí)。封錨混凝土必須嚴(yán)格控制梁體長(zhǎng)度。長(zhǎng)期外露的錨具，應(yīng)采取防銹措施。(12)預(yù)制構(gòu)件在孔道水泥漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定后方可進(jìn)行移動(dòng)和吊裝。設(shè)計(jì)未規(guī)定時(shí)，不應(yīng)低于梁身混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的55，且不低于20/MPa。四、質(zhì)量檢驗(yàn)及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 工程質(zhì)量的檢驗(yàn)： 除一般混凝土、鋼筋混凝土工程的應(yīng)有檢驗(yàn)項(xiàng)目外， 鋼筋冷拉預(yù)應(yīng)力鋼材編束、孔道預(yù)留、施加預(yù)應(yīng)力、孔道壓漿等項(xiàng)目的旗工檢驗(yàn)，以及預(yù)應(yīng)力筋、張拉機(jī)具、錨夾具的質(zhì)量檢驗(yàn)。 預(yù)應(yīng)力筋制作安裝的允許偏差列于表10-9及表10-10。先張預(yù)應(yīng)力筋制作安裝允許偏差 表10- 9項(xiàng) 目允許偏差(mm)鐓頭鋼絲同束長(zhǎng)度相對(duì)差束長(zhǎng)20mL/50

16、00及5束長(zhǎng)620mL/3000束長(zhǎng)6m2冷拉鋼筋接頭在同一平面的軸線偏位2及1/10直徑力筋張拉后的位置與設(shè)計(jì)位置之間偏位4構(gòu)件量短邊長(zhǎng)及5項(xiàng) 目允許偏差(mm)管道坐標(biāo)梁長(zhǎng)方向30梁高方向10管道間距同排10上下層10第三節(jié)懸索橋索施工懸索橋懸索橋的跨越能力是目前所有橋型中最大的。 圖10-2 懸索橋的構(gòu)造形式a）單跨；b）三跨簡(jiǎn)支；c）三跨連續(xù)施工順序: 塔柱-錨定-主纜-吊桿-橋面系懸索橋的施工總是先將主纜架好，就是一個(gè)現(xiàn)成的懸吊式腳手架。在架梁過程中，梁段可以掛在主纜之下，雖然也必須采取一定的措施防御大風(fēng)的襲擊，但同其他橋所用的懸臂施工方法相比，風(fēng)險(xiǎn)較小。懸索橋的缺點(diǎn)：懸索是柔性結(jié)構(gòu)

17、，剛度較小當(dāng)活載作用時(shí)，懸索會(huì)改變幾何形狀，引起橋跨結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的撓曲變形；在風(fēng)荷載、車輛沖擊荷載等動(dòng)荷載作用下容易產(chǎn)生振動(dòng)。一、主纜施工纜、索、鏈、繩都是柔性大的構(gòu)件。獨(dú)立的、直徑較大的，稱為纜。其特點(diǎn)是抗彎剛度很小，而抗拉剛度可以很大，故只適合于受拉。懸索橋主纜形式一般是全橋設(shè)兩根，平行布置。主纜一般在跨度范圍內(nèi)通過吊索與加勁梁相連。主纜一般有特點(diǎn)：?jiǎn)挝挥行Ы孛娣e的拉力強(qiáng)度大；截面密度大;結(jié)構(gòu)延伸率??；彈性模量大；疲勞強(qiáng)度大，徐變??；容易運(yùn)輸，易于架設(shè)；錨固和防腐容易；價(jià)格便宜。主纜的構(gòu)造與其錨固相適應(yīng)，纜內(nèi)鋼絲應(yīng)分成若干根絲股(索股)。預(yù)制索股法架纜，每股一般不超過127絲。空中送絲法架

18、纜則無此限制，例如美國(guó)金門橋每股452絲(每纜61股)，日本下津井橋每股552絲(每纜44股)。主纜截面最終被壓緊成圓形，一般是將絲股先排成正六邊形，則每一纜內(nèi)的絲股數(shù)目只能是19、37、61、9l、127、169、217股等。施工實(shí)踐表明，即使不排成正六邊形也不難擠壓成圓形，例如英國(guó)博斯普魯斯第二橋絲股共32根，其排列如圖10-3c)所示。絲-股-纜圖10-3絲股排列方式幾種絲股排列：a方式是將兩平邊放在水平位置，這種擺法當(dāng)絲股根敦不多時(shí)，用主纜成形器來保持其相對(duì)位置比較方便。b方式是將兩平邊放在豎直位置，優(yōu)點(diǎn)是絲股分成幾豎列，可以在各豎列之間插入分隔片，有助于絲股間通風(fēng)，使各絲股溫度容易一

19、致，有利于保證絲股長(zhǎng)度調(diào)整精度。c方式是豎向和水平向都可插入分隔片，其四角各缺一根，緊纜時(shí)，只需在緊纜機(jī)前方用大木錘敲松絲股排列，則擠成圓形并無困難。主纜施工的要點(diǎn)主要包括：鋼絲接頭調(diào)整長(zhǎng)度擠緊防護(hù)及架設(shè)等內(nèi)容。1鋼絲接頭空中送絲法用的鍍鋅鋼絲是成盤供應(yīng)的，必須在工地上接長(zhǎng)。圖10-4表示一種鋼絲連接器的構(gòu)造，套管長(zhǎng)50.8mm。連接時(shí)，將兩鋼絲端頭穿進(jìn)套管兩頭，旋轉(zhuǎn)套管，使被接長(zhǎng)的鋼絲拉到一起抵緊。這樣，在鋼絲受拉時(shí)，兩鋼絲的斜切面就彼此卡住，不會(huì)因旋轉(zhuǎn)而脫離。施工規(guī)范中常見的要求是：取接頭構(gòu)造數(shù)的2作為試件進(jìn)行檢驗(yàn)，測(cè)得的強(qiáng)度不得低于原鋼絲強(qiáng)度的95。2調(diào)整長(zhǎng)度無論是空中送絲法或預(yù)制索股法

20、，都必須有調(diào)整長(zhǎng)度的措施，稱為調(diào)絲或調(diào)索股。主纜在自由懸掛狀態(tài)下的長(zhǎng)度可以根據(jù)施工時(shí)的溫度、邊界條件、水平距離等因素計(jì)算出來。需注意的是：主纜內(nèi)各鋼絲由于位置高度不同，其長(zhǎng)度是不一樣的。按上述長(zhǎng)度設(shè)置一根基準(zhǔn)絲，它在自由懸掛狀態(tài)下的垂度是可以計(jì)算出來的。理論上，實(shí)測(cè)值應(yīng)符合計(jì)算值，但實(shí)際上由于溫度、水平距離、邊界條件等因素的偏離，計(jì)算值和實(shí)測(cè)值都要精密計(jì)算并進(jìn)行校正?？罩兴徒z法基準(zhǔn)絲的數(shù)目和位置，應(yīng)以能適應(yīng)鋼絲的垂度校核為原則。對(duì)于每一絲股在安裝時(shí)的第一根絲(或頭幾根絲)應(yīng)該取為基準(zhǔn)絲，隨后安裝的絲就可以用先前安裝的基準(zhǔn)壁來校核。校核的原則就是讓鋼絲處于自由懸掛狀態(tài)，要求其垂度同基準(zhǔn)絲(或已經(jīng)

21、用基準(zhǔn)絲校正的先前安裝的絲)一樣。預(yù)制索股法各絲股的長(zhǎng)度也是不同的，在每一絲股中，其轉(zhuǎn)角處應(yīng)設(shè)一根基準(zhǔn)絲，如圖10-5所示其他各絲乃至整般的長(zhǎng)度都是以它為基準(zhǔn)絲來制造的。其左上角是帶色絲，用來檢查安裝在主纜中的絲股是否扭曲。各主纜架設(shè)的第一根絲般稱為基準(zhǔn)股，它是以后各絲股垂度調(diào)整的基準(zhǔn)，必須精確測(cè)量其垂度。垂度偏差有一定的允許值，若偏差超過允許值，就應(yīng)在一端錨碇處放松蚴戰(zhàn)絲股來調(diào)整。測(cè)量時(shí)應(yīng)用千斤頂在塔頂鞍座處將絲股頂高少許，使之處在自由懸掛狀態(tài)?；鶞?zhǔn)股外的其他各股稱為一般股。一般股采用相對(duì)垂度調(diào)整法，即測(cè)出待調(diào)整股與基準(zhǔn)股的垂度差，將實(shí)測(cè)垂度差與理論垂度差比較，得出相對(duì)垂度差f，然后根據(jù)懸鏈

22、線弦長(zhǎng)與垂度的關(guān)系由f求得相應(yīng)的放松(或收緊)量s。絲股調(diào)整好以后必須在鞍座內(nèi)及時(shí)鎖定，它和相鄰絲股的關(guān)系是似靠非靠，若即若離。圖10-5 平行絲股的基準(zhǔn)絲和著色絲(尺寸單位：mm)3主纜擠緊(1)主纜初整圓主纜初整圓的目的是為了下一步擠緊做準(zhǔn)備，初整圓在氣溫穩(wěn)定的夜間進(jìn)行。首先在主跨1/4、1/2、3/4和邊跨1/2處確定鋼絲束排列有無差異、鋼絲是否平行，若有則及時(shí)調(diào)整。然后用10mm小鋼絲繞兩周，兩端用倒鏈滑車連于貓道橫梁上，邊收緊倒鏈邊用木槌敲打。初整圓后，用鋼帶打包捆扎，捆扎間距開始較大，然后用二分法加密，直到5m一道。初整圓后主纜表面基本平順，無凹凸不平現(xiàn)象，但空隙率尚未達(dá)到設(shè)計(jì)要求

23、。(2)主纜擠緊圖10-6主纜緊纜機(jī)示意圖圖10-7主纜纏絲機(jī)4.主纜防護(hù)主纜防護(hù)應(yīng)在橋面鋪裝完成后進(jìn)行。防護(hù)前必須清除主纜表面灰塵、油污和水分等污物瞄時(shí)覆蓋，待對(duì)該處進(jìn)行涂裝及纏纜時(shí)再揭開。主纜涂裝應(yīng)按涂裝設(shè)計(jì)進(jìn)行纏纜工作應(yīng)在大部分恒載作用之后進(jìn)行，此時(shí)主纜截面因拉應(yīng)力作用而稍稍收縮且索夾均已安裝到位，故纏絲機(jī)應(yīng)有越過索夾的功能。纏絲機(jī)主要部件包含一個(gè)可以開閉的鋼環(huán)，鋼環(huán)隔著圓弧形襯板騎在主纜之上。纏在環(huán)上的軟鋼絲被一迅速旋轉(zhuǎn)的飛輪抽出，緊緊纏在主纜之外，圖10一7所示是國(guó)產(chǎn)LSC550型主纜纏絲機(jī)，系由主機(jī)，前后夾持架和導(dǎo)梁組成。它能在主纜上自行，并具備自動(dòng)跨越索夾之功能；纏絲動(dòng)作與行走速

24、度二者匹配，故能密匝纏絲；它的纏絲張力可調(diào)并能顯示，故纏絲非常緊密；它可纏絲達(dá)每個(gè)節(jié)間全程，不留死角。該機(jī)已在汕頭海灣大橋、西陵長(zhǎng)江大橋、廈門海滄大橋等懸索橋建造中成功使用。圖10-7主纜纏絲機(jī)纏絲材料以選用軟質(zhì)鍍鋅鋼絲為宜。纏絲總體方向宜由高處向低處進(jìn)行，而兩個(gè)索夾之間則應(yīng)從低到高，以保證纏絲的密實(shí)程度。纏絲之前要在主纜鋼絲表面涂以鉛丹膏，在纏絲過程中，鉛丹膏當(dāng)被擠出，應(yīng)隨時(shí)將擠出的鉛丹膏刮去，不讓鉛丹膏結(jié)硬在纏絲表面，隨后再在纏絲之外進(jìn)行油漆。纏絲機(jī)只能在索夾之間工作，纏絲的頭要固結(jié)焊于索夾邊緣。節(jié)間內(nèi)鋼絲需要焊接時(shí)，宜用咀光對(duì)接焊。對(duì)于纏絲和索夾之間的縫隙，需要用鉛毛(極細(xì)的小段鉛絲)嵌

25、塞。但位于主纜下面的縫隙都不必嵌塞，以使侵入主纜內(nèi)部的水分可以從這里泄出。鋼絲纏繞中須保持設(shè)計(jì)張力，纏繞應(yīng)緊密均勻，電源應(yīng)穩(wěn)定。主纜纏絲涂裝實(shí)際上是對(duì)主纜進(jìn)行防護(hù)的一種方法，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也許有一些更先進(jìn)、更簡(jiǎn)單的方法出現(xiàn)。對(duì)纏絲的主要要求是達(dá)到緊固主纜、絲與絲之間密貼和保持一定的張力。5主纜架設(shè)懸索橋的鋼纜有鋼絲繩鋼纜和平行線鋼纜。鋼絲繩鋼纜一般用于中外跨度的懸索橋平行線鋼纜主要用于主跨為500m以上的大跨度懸索橋。平行線鋼纜根據(jù)架設(shè)方法分為空中送絲法(AS法)及預(yù)制索股法(PWS法)。(1)空中送絲法19世紀(jì)中葉美國(guó)的空中送絲法架設(shè)主纜，自1855年用于尼亞瓜拉瀑布橋以來，廣泛應(yīng)用于

26、懸索橋架設(shè)主纜。兩岸塔和錨碇安裝就緒后。兩岸錨碇之間布置一無端牽引繩，端頭連接起來，形成從此岸到彼岸的長(zhǎng)繩圈。從卷筒中抽出鋼絲頭，固定在某靴跟(可編號(hào)為A)處，稱這一鋼絲頭為“死頭”。繼續(xù)將鋼絲向外抽，由死頭、送絲輪和卷筒將正在輸送的絲形成個(gè)鋼絲套圈，用動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)牽引繩，于是送絲輪就帶著鋼絲送向?qū)Π?。在鋼絲套圈送到對(duì)岸時(shí)，用人工將套圈從送絲輪上取下，套到其對(duì)應(yīng)的靴跟(可編號(hào)為A)上。隨著牽引繩的驅(qū)動(dòng)，送絲輪又被帶回此岸，取下套圈套在靴跟A上，然后又送向?qū)Π?。這樣進(jìn)行上百次，當(dāng)其套在兩岸對(duì)應(yīng)靴跟(例如A及A)上的絲數(shù)達(dá)到一絲股鋼絲的設(shè)計(jì)數(shù)目時(shí)，將鋼絲“活頭”剪斷，并將該“活頭”同上述暫時(shí)固定的“

27、死頭”用鋼絲連接器連起來。這樣，一根絲股的空中編制就完成了。圖10-8送絲工藝示意圖 根據(jù)上述原理，施工可采取多種提高工效措施。 如果對(duì)岸也有卷筒鋼絲，可以利用剛才所說的送絲輪在其返程中另帶一鋼絲套圈到此岸來，從而在另一對(duì)編號(hào)為B、B的靴跟之間進(jìn)行編股。沿?zé)o端牽引繩可以設(shè)置兩個(gè)送絲輪，兩輪的間距為：當(dāng)甲輪從此岸駛向彼岸時(shí)，乙輪正好從彼岸駛向此岸，而且兩岸都有卷筒鋼絲，于是就可以同時(shí)在c、c和D、D靴跟之間編制另兩絲股。這就是“以四根絲股為一批”的安排。 對(duì)于送絲輪扣牢在牽引繩上的兩個(gè)點(diǎn)而言，每點(diǎn)可以不只設(shè)一輪，而且每個(gè)送絲輪上的纏絲槽路也可以不只一條?？罩兴徒z法的主纜每一絲股內(nèi)的鋼絲根數(shù)約為3

28、00600根，再將這種絲股配置成六角形或矩形并擠緊而成為圓形。施工必須設(shè)置腳手架(貓道)、配備送絲設(shè)備，穩(wěn)定送絲配套措施。(2)預(yù)制索股法預(yù)制索股法架是1965年美國(guó)發(fā)展起來的，目的是簡(jiǎn)化空中架線。1969年建成的紐波特橋以后使用逐漸廣泛，我國(guó)的汕頭海灣大橋、虎門大橋、西菠大橋、江陰長(zhǎng)江大橋都是采用這個(gè)方法。預(yù)制索股每束61絲、91絲或127絲。兩端嵌固熱鑄錨頭，在工廠預(yù)制，先配置成六角形，然后擠緊成圓形。架設(shè)的過程同空中送線法一樣，但在貓道之上要設(shè)置導(dǎo)向滾輪以支持繩股。在貓道上設(shè)置若干個(gè)貓道門架安裝門架導(dǎo)輪組，牽引索通過這些導(dǎo)輪組，牽引索上固接有拽拉器，通過主(副)牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)的收(放)索或放

29、(收)索，使?fàn)恳鲙?dòng)拽拉器穿過導(dǎo)輪組作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。索股前端與拽拉器相連，使得索股前段約30m長(zhǎng)懸在空中運(yùn)行，而索股后段則支承在導(dǎo)向滾輪上運(yùn)行。此方式也可用于空中送絲法。二、鞍座施工鞍座是設(shè)在塔頂及橋臺(tái)上直接支承主鰱并將主纜荷載傳遞給塔及橋臺(tái)的裝置。設(shè)在塔頂?shù)陌白兄靼?，用作主纜跨過塔頂?shù)闹С?，承受主纜產(chǎn)生的巨大壓力并傳遞給橋塔。若邊跨較大，致使主纜在邊跨靠岸端的坡度平緩，為了使主纜對(duì)水平線的傾角變陡，以便進(jìn)入錨碇，可以在邊跨靠岸端的墩或鋼排架頂上設(shè)置一鞍座，稱為副鞍。副鞍的主要作用是可改變主纜在豎直面內(nèi)的方向，因此僅在需要改變主纜方向的橋上才設(shè)置副鞍。在錨碇前墻處(或在錨碇之內(nèi)支架處)主纜需要

30、散開成絲股。主纜在散開的同時(shí)有一個(gè)向下的轉(zhuǎn)折角時(shí)，就需要在這里設(shè)置展索鞍(或散索鞍)，其功能一是改變纜索的方向，二是把主纜的絲股在水平和豎直方向分散開，然后將絲股引入各自的錨固位置。若主纜散索中不改變其方向，則只需設(shè)散索套。在采用空中送絲法制成的主纜中，位于絲股和錨桿之間的中介環(huán)節(jié)，稱為鞍跟。1主鞍座為便于加工、運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)吊裝，一般將主鞍座分成基本對(duì)稱的兩半體制造后栓合。鞍座毛坯依其制造方法可分為整體鑄造式、分體鑄造拼接式和鑄焊式三種。整鑄式鞍座是其整體或半體采用普通鑄造方法(鑄鋼)澆鑄而成，它能較為簡(jiǎn)便地解決鞍直外形復(fù)雜、自重較大的問題。特別是鞍座槽道為系列同心階梯圓弧曲面，一般需鑄造成型后

31、再進(jìn)行精加工。拼裝式鞍座各部分分體鑄造，經(jīng)機(jī)械加工后，采用螺栓連接成整體。當(dāng)采用鑄焊式結(jié)構(gòu)的技術(shù)條件不甚具備時(shí)，此法不失為一種簡(jiǎn)便的處理方法，眈焊接變形及焊后熱處理問題。但此法對(duì)莛黼部分之結(jié)合面的加工精度和裝配質(zhì)量要求較高，整體性能對(duì)此較為敏感，其自重較同規(guī)格整鑄式鞍座為重。典型的拼裝式鞍座如圖10-9所示，a)為鞍座整體或半體以側(cè)壁某一位置分成上下兩部分分別鑄造，機(jī)加工其結(jié)合面后栓接；b)為單獨(dú)鑄出槽道鑲塊，鑲?cè)氩鄣住?圖10-9拼裝式鞍座示意圖 鑄焊式鞍座是槽道部分鑄造而成，下底板及結(jié)構(gòu)加強(qiáng)肋則用厚鋼板制造，彼此對(duì)位后焊接。這種鞍座由于采用了分體鑄造方法，使鑄造工作相對(duì)簡(jiǎn)單，鑄造缺陷有所減

32、少且較易發(fā)現(xiàn)和處理，其主要技術(shù)問題是厚板焊接技術(shù)及焊后無損檢測(cè)問題。許多跡象表明，由于焊接工藝及設(shè)備的不斷發(fā)梗雜諶綈白飫啻笮單件結(jié)構(gòu)采用鑄焊結(jié)構(gòu)將會(huì)越來越經(jīng)濟(jì)，其發(fā)展?jié)摿艽蟆?在懸索橋架梁過程中，隨著纜力增長(zhǎng)，主纜要帶著主鞍座向河側(cè)移動(dòng)，為使塔身所受到的施工應(yīng)力較小，并使主鞍座兩邊的主纜水平分力接近于相等，就需要讓主鞍座在施工過程中能有控制地作相對(duì)于塔頂?shù)目v向移動(dòng)。為此，需在鞍座下放置輥軸，或在鞍座底面涂抹石蠟。2副鞍座主纜在副鞍座處的轉(zhuǎn)角一般不大，其施于副鞍座的壓力也較小，使副鞍座的制造比較容易。從副鞍座到錨塊混凝土前錨面還有相當(dāng)大的距離，隨著纜力的增加，副鞍座也將發(fā)生向河側(cè)的縱移，故副鞍

33、座應(yīng)設(shè)置在搖軸或擺拄或輥軸上，在施工過程中也應(yīng)先使副鞍座向岸側(cè)有一個(gè)預(yù)偏量。美國(guó)舊金山市海灣橋、紐波特橋、英國(guó)福斯橋均設(shè)有副鞍座。3散索鞍及散索套與副鞍座原理相同，散索鞍下面也應(yīng)設(shè)搖軸、擺柱或輥軸。如汕頭海灣大橋是在散索鞍下面設(shè)置盆式橡膠支座，兩側(cè)有卡板、螺栓，以防止其側(cè)向移動(dòng)；其槽道呈據(jù)斗狀，主纜從小口進(jìn)入，在大口處散開，形狀為系列階梯形空間曲面。如果主纜在散開的同時(shí)不改變其總方向，那就不用散索鞍而用散索套。散索套的槽道與散索鞍基本相同。在散索套安裝就位后，由于側(cè)向力的作用，仍有可能向著主纜未散開的那個(gè)方向滑移，為此，應(yīng)在散索套小口之外設(shè)置“擋圈”。擋圈的構(gòu)造同索夾相似，即憑借高強(qiáng)螺栓使擋圈

34、抱緊主纜，由此而產(chǎn)生摩擦力以阻擋散索套的移動(dòng)。4靴跟及錨桿在采用空中送絲法制成的主纜中，位于絲股和錨桿之間的連接構(gòu)件是靴跟及其附件。靴跟的功能有二：一是傳力，絲股套在靴跟的槽道上，而錨桿則連接在靴跟的銷釘上；二是調(diào)節(jié)長(zhǎng)度，絲股的實(shí)際長(zhǎng)度將因旋工誤差等因素而有出入，靴跟中有調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的附件，可以糾正施工誤差，使絲股的長(zhǎng)度符合設(shè)計(jì)要求。 在采用預(yù)制索股法制成的主纜中，當(dāng)鋼絲束(預(yù)制索殷)拽拉至錨碇時(shí)，先將兩端的錨頭臨時(shí)錨固，然后調(diào)整線形，精確測(cè)量其長(zhǎng)度。目前預(yù)制繩股的錨桿多采用高強(qiáng)螺桿，在鋼絲束的錨頭底部配以穿心式千斤頂穿在高強(qiáng)螺桿上，調(diào)整長(zhǎng)度時(shí)，鋼絲束的收緊或放松通過千斤頂?shù)淖Ю罢{(diào)整錨頭下的墊片

35、來實(shí)現(xiàn)。三、索夾及吊索施工作用于懸索橋加勁梁上的恒載及活載通過吊索傳給主纜，為保證傳力途徑的安全可靠，需在主纜上安裝索夾。索夾由鑄鋼制作，分成左、右兩半或上、下兩半，安裝之后，用高強(qiáng)螺桿將兩半拉緊，使索夾內(nèi)壁對(duì)主纜產(chǎn)生壓力，防止索夾沿主纜向低處滑動(dòng)。吊索可用鋼絲繩、平行鋼絲束或鋼絞線等材料制作。吊索的下端與加勁梁連接，上端連接有兩種方式：一種方式是采用銷釘連接，在索夾(此時(shí)為上、下兩半)下半的下垂板(又稱吊耳)上設(shè)置釘孔眼，吊索上端設(shè)開口套筒，兩者通過銷釘相連，這類吊索可采用鋼絲繩或平行鋼絲束。另一種方式是讓吊索繞過索夾(此時(shí)為左右兩半)，讓吊索騎掛在索夾上，這類吊索常用鋼絲繩制作，為避免過大

36、直徑鋼絲繩繞過索夾時(shí)鋼絲繩破斷力降低太多，在每一索夾處常用兩對(duì)直徑較小的吊索。目前銷釘連接方式用得較多，索夾形式構(gòu)造如圖10-10所示。圖10-10索夾構(gòu)造形式示意圖設(shè)吊索總力為P，吊點(diǎn)處主纜切線同水平線的夾角為，則其沿主纜切線的分力為Psina，此即使索夾沿主纜滑動(dòng)的力。由此可以求得全部高強(qiáng)螺桿必需的預(yù)拉力為：N=Psin/f式中，f為摩擦系數(shù)，其經(jīng)驗(yàn)值可達(dá)0.6。這是因?yàn)楫?dāng)螺桿預(yù)拉力相當(dāng)大時(shí)，主纜直徑在索夾處局部縮小，使索夾滑動(dòng)受到較大的阻力。在施工及營(yíng)運(yùn)中，螺桿預(yù)拉力的損失顯著，這主要是因?yàn)槁輻U鋼材的松弛、主纜銅絲相互位置在重復(fù)加載中自行調(diào)整及鍍鋅層的受擠變形等。為此，在施工時(shí)需要重復(fù)擰

37、緊螺桿。四、貓道施工貓道是指位于主纜之下(大約1m)，沿著主纜設(shè)置，讓進(jìn)行主纜作業(yè)的工人有個(gè)立足的腳手架。它是由貓道主索上鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)面層、扶手繩等所組成。貓道寬度不大，為防止被風(fēng)吹翻同時(shí)也為使上、下游貓道之間能互相交通，一般要在兩貓道之間設(shè)置橫向天橋，中跨可設(shè)35道，邊跨1道。在貓道下方一般需設(shè)抗風(fēng)索。在立面上，抗風(fēng)索呈向上凸出的曲線形，其兩端則扣在塔和錨碇的下方。在貓道主索和抗風(fēng)索之間設(shè)若干根豎向(或斜向成V形的)細(xì)繩，互相繃緊，就形成一空間抗風(fēng)體系。這樣設(shè)置的抗風(fēng)索勢(shì)必侵入航運(yùn)凈空，故必須得到航運(yùn)部門同意。沿抗風(fēng)索還須按規(guī)定懸掛信號(hào)燈，以防船舶將它撞壞。以虎門大橋中跨貓道主索架設(shè)為例進(jìn)行介

38、紹?；㈤T大橋每條貓道分三跨，各自獨(dú)立，每跨均由8根8鋼絲繩(貓道主索)支承，上面設(shè)有鋼絲網(wǎng)面層、扶手繩、貓道門架以及門架支承索等。上、下游貓道之間設(shè)五道橫向天橋。中跨貓道主索的架設(shè)是貓道架設(shè)的關(guān)鍵，先利用牽引系統(tǒng)牽引托架支承繩，然后在架設(shè)好的托架上牽引貓道主索過江，通航凈空由托架保證，如圖10一11所示。此法的優(yōu)點(diǎn)是所需主(前端牽引)、副(后端施加反拉力)卷?yè)P(yáng)機(jī)功率較小。貓道主索架設(shè)完成后再依次鋪設(shè)貓道面層、安裝扶手架、架設(shè)抗風(fēng)索等圖10-11虎門大橋中辟貓道主索架設(shè)第四節(jié)斜拉橋索施工斜拉橋是由斜拉索、塔柱和主梁組成的，根據(jù)三者之間的關(guān)系可以組成多種結(jié)構(gòu)體系，如懸浮體系、支承體系、塔梁固結(jié)體系

39、和剛構(gòu)體系。圖10-12為兩座典型的斜拉橋 圖10-12典型斜拉橋圖片斜拉橋的優(yōu)點(diǎn)是：梁體尺寸較小，橋梁的跨越能力較大；受橋下凈空和橋面高程的限制少；抗風(fēng)穩(wěn)定性比懸索橋好；不需懸索橋那樣的集中錨碇構(gòu)造；便于采用懸臂箍工等。不足之處是：它是多次超靜定結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)雜；索與梁或塔的連接構(gòu)造比較復(fù)雜；施工中高空作業(yè)較多，且施工控制等技術(shù)要求嚴(yán)格。斜拉索按其所組成的平面，通常分為單索面和雙索面，而雙索面又可分為雙平行索和雙斜索面。索面布置形式如圖10-13所示。 根據(jù)斜索在索平面內(nèi)的布置，它又可以分為圖10-14所示的三種形式，即平行形、輻射形和扇形(半扇形)。斜拉索的傾角一般為2565。另外還有星

40、形(索在梁上匯集于一點(diǎn))、混合形(邊跨為平行形、中跨為扇形)等。根據(jù)斜索在主梁上的間距，有稀索(對(duì)于鋼梁，間距大約為3060m，對(duì)于混凝土梁，約為1530m與密索(約68m)之分。 圖10-13索面布置形式a)平行雙索面；b)雙斜索面；c)單索面圖10-14索面形狀a)平行形；b)輻射形；c)扇形(半扇形)一、斜索的組成與防護(hù)斜拉索由兩端的錨具、中間的拉索傳力件及防護(hù)材料三部分組成，稱為拉索組裝件。拉索的材料有鋼絲繩、粗鋼筋、高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線等。拉索技術(shù)研究著重于三個(gè)方面的目標(biāo): 其一，如何使拉索與錨具的組裝件能在斜拉橋整個(gè)使用年限內(nèi)經(jīng)受得起高幅度的應(yīng)力變化，亦即錨具應(yīng)具備優(yōu)良的抗疲勞性能。

41、其二，如何保證拉索組裝件具備絕對(duì)可靠的、永久性的防護(hù)。 其三，在保證拉索組裝件可靠、耐久的前提下，力爭(zhēng)施工方便、造價(jià)低廉。以下按照時(shí)聞線索介紹斜索的組成與防護(hù)。1鋼絲繩早期的斜拉橋曾采用鋼絲繩做斜拉索，兩端用鉛鋅合金的熱鑄錨具。由于鋼絲繩彈性模量小，且熱鑄錨具的疲勞性能較差，臺(tái)金熔液溫度達(dá)400以上，使錨具附近的鋼絲退火，整著索的強(qiáng)度不能充分利用，所以后期的斜拉橋已很少采用。我國(guó)僅1975年建成的四川云陽(yáng)湯溪河橋(35m+76m+35m)使用過鋼絲繩作為斜拉索，外面涂漆防護(hù)。作為人行橋或管道橋的斜拉索可以使用鋼絲繩。2粗鋼筋冷拉粗鋼筋或熱處理鋼筋作為斜拉索材料原則上也是可以的。它具有較高的彈性

42、模量和稍低于高強(qiáng)鋼絲的強(qiáng)度；表面積較小，所以防銹較易解決。張拉也很方便，可以單根張拉，也可以組成強(qiáng)大的拉索一次張拉。較小直徑的粗鋼筋可以使用鐓頭錨具；而直徑較大的粗鋼筋則可使用軋絲錨具，或直接將高強(qiáng)粗鋼筋加工成精軋螺紋鋼，并配上相應(yīng)的螺母作為錨頭。小直徑粗鋼筋的供貨形式通常是盤圓，使用時(shí)只需在工地調(diào)直與鐓頭1975年建成的上海新五橋，斜拉索采用姐2圓鋼筋、鐓頭錨，預(yù)制鋼絲網(wǎng)水泥砂漿索套，套內(nèi)填以水泥砂漿，不久索套開裂，防銹能力降低。1988年建成的美國(guó)達(dá)姆斯岬(DamesPoint)橋采用32精軋螺紋鋼筋做索材，用套筒接長(zhǎng)，逐根穿在鋼套管中，配以相應(yīng)錨具，管中注入水泥漿。限于鋼鐵工藝，粗鋼筋強(qiáng)

43、度僅達(dá)到高強(qiáng)鋼絲的50%左右，故此種斜拉索材料用量多，成本較高3平行鋼絲索(PWS)通常采用的高強(qiáng)鋼絲直徑為5mm或7mm。優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度高(1 5701 860MPa)，彈性模量高(2.0105MPa)，可以做成較長(zhǎng)的索而無需中間接頭，噸位可大可小，配用冷鑄錨可以有較好的耐疲勞性能；缺點(diǎn)：對(duì)防銹的要求較高。我國(guó)近20年來制作平行鋼絲束的工藝不斷改進(jìn)、發(fā)展，在斜拉橋中被廣泛采用。20世紀(jì)70年代末我國(guó)首批超過200m跨度的上海泖港橋(1982年建成，中孔200m)和濟(jì)南黃河橋(1982年建成，中孔220m)都采用了平行鋼絲索。前者用5mm鋼絲機(jī)械除銹后，外涂快干的氯化橡膠防銹漆；組索時(shí)，鋼絲間隙填

44、滿防銹油脂，拉索張拉后，高空纏包環(huán)氧樹脂玻璃鋼。后者采用鍍鋅55mm高強(qiáng)鋼絲，拉索張拉后，外部安裝鋁管并注人水泥漿，兩年后，鋁管換成鍍鋅鐵皮管。二者均用冷鑄錨具。20世紀(jì)80年代后期建成的廣東西樵大橋(1981年，125m+110m)、天津永和橋(1987年，中孔260m)、上海恒豐路橋(1987年，76.65m+22.8m)和廣東海印橋(1988年，中孔175m)都采用帶PE套管的平行鋼絲索，管內(nèi)壓注水泥漿。若使拉索全長(zhǎng)所有空隙都能充滿水泥漿，并與PE管內(nèi)壁黏著緊密，則此種拉索的防護(hù)效果是令人滿意的。但若水泥漿配合比控制不嚴(yán)，壓漿不慎，管頂漿體未滿，又長(zhǎng)期處在高應(yīng)力、高溫、潮濕狀態(tài)下，則無需

45、幾年，鋼絲會(huì)逐漸銹蝕，直至斷裂，國(guó)內(nèi)已有此例。另外，這種鋼絲束以半成品運(yùn)至工地，在工地上的制作需有巨大舶制索場(chǎng)和整套專用設(shè)備，難度較大。20世紀(jì)90年代初，我國(guó)結(jié)合冷鑄錨、電纜制造技術(shù)以及以往斜拉橋施工經(jīng)驗(yàn)研制成新一代的平行鋼絲索，即“成品索”。這種索的技術(shù)名稱為“擠包護(hù)層扭絞型拉索”，采用5mm或7mm低松弛鍍鋅高強(qiáng)鋼絲作為索材，兩端用冷鑄錨具，定長(zhǎng)下料。索體由若干根高強(qiáng)度鋼絲并攏經(jīng)大節(jié)距扭絞，纏包高強(qiáng)復(fù)合帶，然后擠包單護(hù)層或雙護(hù)層而形成。單護(hù)層為黑色高密度聚乙烯，簡(jiǎn)稱PE；雙層內(nèi)為黑色高密度聚乙烯，外為聚氨酯，簡(jiǎn)稱PE+PU。其工藝流程大致為：下料一排絲一扭絞成束(左旋)一纏包高強(qiáng)復(fù)合帶(

46、右旋)一擠塑護(hù)套精下料一冷鑄錨制作一超張拉一上盤一進(jìn)庫(kù)。這種索經(jīng)工廠化生產(chǎn)，質(zhì)量可靠，在運(yùn)輸方面比上述半成品平行鋼絲索方便很多，運(yùn)輸?shù)焦さ睾蟛辉儆泄さ刂谱饕?，因此越來越多地取代套管壓漿的平行鋼絲索。上海南浦大橋、楊浦大橋、徐浦大橋、武漢長(zhǎng)江二橋，重慶二橋、銅陵大橋等十來座大橋都采購(gòu)或自制這種“成品索”。它的鋇閌PE護(hù)套硬度較低在放索及安裝過程中被刮壞劃破的事屢見不鮮，輕者12mm，重者可見鋼絲，故掛索后還需用小纜車檢查、修補(bǔ)，若有遺滑，則是一大隱患。4平行鋼絞線盡管工廠化生產(chǎn)的平行鋼絲熱擠PE索套防護(hù)的拉索，其可靠性、耐久性都得到了充分的保障，但隨著斜拉橋建造跨度和索力的不斷增大，拉索越來越

47、長(zhǎng)，自重越來越大(如楊浦大橋的拉索已長(zhǎng)達(dá)3241m，重33t；錢江三橋則因索力已逾千噸，索重大增)，新的矛盾叉相繼發(fā)生，如繞盤盤徑已超陸上運(yùn)輸允許的界限，拉索的轉(zhuǎn)場(chǎng)、起吊、安裝、牽引、張拉都需要大型設(shè)備。施工風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)難度隨之增大。拉索造價(jià)則因廠房的擴(kuò)建、預(yù)張拉臺(tái)座的增長(zhǎng)、大型設(shè)備的投入和施工難度的增大而大幅度提高。 鋼絞線拉索的成功使用，解決了上述困難。絞線拉索是幾乎與上述熱擠PE平行鋼絲拉索同時(shí)期開展研究的，是20世紀(jì)80年代拉索技術(shù)發(fā)展的另一途徑，其技術(shù)基礎(chǔ)是夾片群錨塌術(shù)的完全成熟。 拉索的基本技術(shù)描述如下：鋼絞線逐根穿掛、逐根張拉，以?shī)A片固鎖，組合成束后再整體進(jìn)行程張拉、調(diào)整索力，以螺

48、母錨固。夾片的錨固性能必須是優(yōu)良的，并能在上限為0.45倍絞線破斷力、應(yīng)力變化幅度200MPa條件下經(jīng)受200萬次循環(huán)試驗(yàn)。為使拉索組裝件的抗疲勞性能得到更可靠的保證，在夾片群錨后端再連接一段適量長(zhǎng)度的鋼套管，張拉錨固后，在鋼套胃內(nèi)壓注砂漿或環(huán)氧砂漿；使錨具得到可靠防護(hù)，并借用砂漿與絞線的黏結(jié)力減輕夾片直接承受高幅度應(yīng)力變化的作用。出于對(duì)夾片錨同性能的絕對(duì)信任，近年來新建的斜拉橋也有在錨具后端接以較短的鋼套管，在其內(nèi)灌注石蠟的；石蠟只封閉絞線端頭剝除PE套部分，起防護(hù)作用，全部動(dòng)荷載仍直接由夾片承受，其施工更為方便。 拉索的防護(hù)有兩個(gè)方案：其一是在單根絞線上逐根外包PE護(hù)套，然后掛線、張拉，成

49、索后或再外包環(huán)氧織物，或不再外包。其二是PE管壓注水泥漿。防護(hù)方案一，絞線應(yīng)涂防銹漆料其他防銹涂層，擠包PE可用小型擠塑機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，工藝簡(jiǎn)單。而防護(hù)方案二，增加了壓漿工序，但絞線內(nèi)涂層則不再需要，造價(jià)相差無幾。這種拉索的優(yōu)點(diǎn)是；拉索制作、穿掛、牽引、張拉全過程均“化整為零”，取消了拉索工廠錯(cuò)造的全部繁雜工藝；避免了大型成品索的起重、運(yùn)輸、吊裝、穿掛、牽引方面的困難；無需大型施工設(shè)備，施工便捷，大幅度降低了拉索造價(jià)。 由于優(yōu)點(diǎn)明顯，在歐美各大公司絞線群錨技術(shù)成熟以后，各國(guó)都競(jìng)相研究并付諸實(shí)施?；桦H上著名的瑞士Losenger公司(VSL)、德國(guó)DyckerhoffWindnlB31n公司(Dy

50、widag體系)、法國(guó)Freyssinet公司(Freyssinet體系)等均已研制成功采用各種群錨夾片、各具特征的鋼絞線拉索體系，最大單索索力已超千噸，建成了許多著名的斜拉橋，如瑞士的利勃羅地橋(1978年)、意大利第伯河橋(1979年)、西班牙盧那橋(1984年)、美國(guó)的陽(yáng)光大道橋(1986年)、昆賽橋(1988年)、澳門的新澳函橋等。我國(guó)使用這種拉索技術(shù)建成的斜拉橋已有多座。第一個(gè)采用這種技術(shù)的是廣西柳江四橋，其主橋?yàn)?125m，獨(dú)塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，寬32m，橋面為梁板結(jié)構(gòu)。26對(duì)拉索呈扇形布置，全橋拉索共104根，用我國(guó)自行研制的OVM-200型平行鋼絞線索，每根拉索由193

51、7根15mm、1 860MPa低松弛鋼絞線構(gòu)成。采用單根穿索張拉錨固工藝，每根拉索擠包了兩層PE護(hù)套。索距長(zhǎng)4.2m，用掛籃懸澆。二、索與塔、梁的連接索與塔、梁連接結(jié)構(gòu)的功能是將斜拉索力可靠地傳遞給橋塔及主梁。其結(jié)構(gòu)形式根據(jù)斜拉索布置、根數(shù)、橋塔及主梁的結(jié)構(gòu)等情況確定。1索與塔的連接拉索在橋塔上的連接有兩種方式：一種是直接錨固另一種是通過塔頂索鞍而延伸到橋塔另一側(cè)主梁上錨固。第一種連接方式構(gòu)造簡(jiǎn)單，不需要索鞍與索座；架設(shè)容易，便于保養(yǎng)、檢查以及逐根更換拉索，特別適臺(tái)于拉索小、索數(shù)多的情況。但由于索塔兩側(cè)的斜索拉力不相等，致使索塔和橋墩的設(shè)計(jì)經(jīng)常受到彎矩的控制。第二種連接方式，索塔主要承受壓力，結(jié)構(gòu)受力簡(jiǎn)單；但索鞍構(gòu)造復(fù)雜，造價(jià)昂貴。由于拉索容許彎曲半徑限制，索塔頂部橋軸方向?qū)挾仍龃螅貏e是輻射形，內(nèi)索傾角太大，索鞍設(shè)計(jì)難以處理。圖1015表示一種典型的鞍座構(gòu)造。鞍座設(shè)在每一對(duì)索的連接處，為了阻止由于中孔和邊孔的索力不相等而產(chǎn)生的滑動(dòng)，使用螺栓對(duì)蓋在索上的壓板施加夾緊力，使索在鞍座上無法滑動(dòng)，達(dá)到錨固的目的。a)塔柱斷面；b)鞍座細(xì)節(jié)圖