斜拉索專項(xiàng)施工方案與技術(shù)措施

斜拉索專項(xiàng)施工方案與技術(shù)措施沱江四橋主橋?yàn)楠?dú)塔雙索面斜拉橋，斜拉索呈空間扇形布置，斜拉索在梁上錨固于箱梁內(nèi)邊腹板與橫隔梁相交的邊緣位置。全橋共15對(duì)斜拉索，鋼梁段索梁錨固點(diǎn)順橋向標(biāo)準(zhǔn)間距為12m，混凝土梁段索梁錨固點(diǎn)順橋向標(biāo)準(zhǔn)間距分別為6.1m和6.0m，塔上的索梁錨固點(diǎn)豎向間距為2.5m。斜拉索采用單端張拉，在塔上設(shè)置鋼錨箱，作為斜拉索的張拉端；在梁上的斜拉索錨固位置處設(shè)置鋼錨箱或混凝土錨塊，并將拉索的錨固端設(shè)置于此。為了實(shí)現(xiàn)斜拉索的張拉及后期換索的方便，選用可實(shí)現(xiàn)單根張拉和單根更換的環(huán)氧涂層平行鋼絞線（外包PE護(hù)套，外層PE護(hù)套的顏色根據(jù)景觀設(shè)計(jì)確定。）作斜拉索，鋼絞線強(qiáng)度f(wàn)pk=1860MPa。斜拉索外包HDPE外套管。斜拉索的規(guī)格分為15-43、15-55、15-61三種。在斜拉索預(yù)埋管內(nèi)設(shè)有內(nèi)置減震器連接裝置。一、工藝流程圖臨時(shí)設(shè)施搭進(jìn)設(shè)場(chǎng)及準(zhǔn)下備料場(chǎng)地鋪平主要機(jī)具材料及人員進(jìn)場(chǎng)施工平臺(tái)搭設(shè) 下料及運(yùn)輸、HDPE管焊接預(yù)埋件及分絲管檢查張拉端錨具及錨固裝置安裝定位梁端調(diào)整護(hù)管及單根張拉支座安裝拉索自由段（HDPE管）組裝及吊裝到位單根掛索張拉、錨固錨固裝置處鋼絞線剝皮、清洗及夾片安裝梁端緊索、減振器及索夾安裝張拉端錨具防松裝置安裝整體張拉至設(shè)計(jì)索力邊、中跨合攏及橋面鋪裝抗滑錨固裝置段調(diào)整安裝、固定塔端錨固裝置、減振器及連接裝置就位全橋防護(hù)拆場(chǎng)二、下料及運(yùn)輸1、下料場(chǎng)地由于鋼絞線成盤進(jìn)行運(yùn)輸且較重，因此放料場(chǎng)地要求清理平整、無(wú)堆積雜物且堅(jiān)實(shí)。最好先鋪15cm厚碎石墊層后再鋪筑厚度約為30mm的素砼面層，下料時(shí)面層上再鋪一層彩條布，以保護(hù)鋼絞線HDPE護(hù)套不受損傷或弄臟鋼絞線。根據(jù)最長(zhǎng)索的下料長(zhǎng)度，確定下料場(chǎng)地長(zhǎng)寬。為避免鋼絞線現(xiàn)場(chǎng)二次搬運(yùn)過(guò)多而損壞和影響施工進(jìn)度，要求下料場(chǎng)地盡量設(shè)在主橋附近。2、下料用機(jī)具設(shè)備及輔助材料序規(guī)格及名稱單位數(shù)量備注號(hào)1.臺(tái)式切割機(jī)臺(tái)22.手提砂輪機(jī)臺(tái)23.鋼絞線放盤基架個(gè)24.鋼絞線清洗槽個(gè)25.棉紗頭Kg若干6.清洗劑若干7.100米鋼卷尺把28.標(biāo)記筆(漆)若干9.彩條布若干3、下料①下料長(zhǎng)度按下列公式列表計(jì)算出無(wú)應(yīng)力狀態(tài)下的自由長(zhǎng)度A、下料長(zhǎng)度計(jì)算公式為：L=L0+2(L1+A1+A2+L3+L4)式中：L0——兩側(cè)梁端墊板底面之間的中心線或弧長(zhǎng)(mm),該數(shù)據(jù)由設(shè)計(jì)院提供；A1——錨筒外露長(zhǎng)度(mm)；A2——錨固螺母厚度(mm)；L1——張拉端工作長(zhǎng)度(mm)，一般取1800mm；L3——有圓管限制的垂直影響長(zhǎng)度(mm)；可不考慮。L4——塔梁施工誤差的影響長(zhǎng)度(mm)，一般取5－10mm。B、鋼絞線HDPE剝除長(zhǎng)度：張拉端L張=L1+AO-L5塔端L塔=滿足環(huán)氧砂漿體錨固長(zhǎng)度需要=L6-L7-L8式中：Ao——錨具總長(zhǎng)度；L5——為HDPE護(hù)套進(jìn)入錨具內(nèi)的長(zhǎng)度(mm)，約100-200；L6——錨固裝置長(zhǎng)度；L7——錨固裝置內(nèi)的減振裝置長(zhǎng)度；L8——HDPE護(hù)套進(jìn)入錨固裝置內(nèi)長(zhǎng)度，取50mm。由于環(huán)氧涂層鋼絞線的熱擠PE護(hù)套與鋼絞線之間敷有無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋專用防護(hù)油脂，兩者之間是無(wú)應(yīng)力存在的。在鋼絞線張拉過(guò)程中PE層不會(huì)隨鋼絞線的伸長(zhǎng)而伸長(zhǎng)，因此鋼絞線張拉端HDPE剝除長(zhǎng)度未考慮伸長(zhǎng)值的影響。②下料下料時(shí)注意：a．發(fā)現(xiàn)PE護(hù)套有破損之處，應(yīng)棄用此段鋼絞線。為杜絕人為損壞PE護(hù)套，下料人員應(yīng)嚴(yán)禁穿硬底鞋，同時(shí)下料場(chǎng)應(yīng)進(jìn)行封閉，以免非下料人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)損壞PE護(hù)套層；b．為了保證鋼絞線下料長(zhǎng)度準(zhǔn)確，除保證鋼絞線行走路線直線外，還應(yīng)遵守分組進(jìn)行長(zhǎng)度丈量、標(biāo)識(shí)和復(fù)核的下料原則；c、斷料應(yīng)用高速切割機(jī)，嚴(yán)禁用氣割等易產(chǎn)生高溫的設(shè)備進(jìn)行斷料；d、鋼絞線PE層為易燃材料，下料場(chǎng)地應(yīng)完善防火措施。③剝皮及清洗將鋼絞線兩端的PE剝掉一部分作為工作和錨固長(zhǎng)度。剝除PE時(shí)應(yīng)注意刀具不能損傷環(huán)氧涂層和鋼絞線表面，清洗時(shí)應(yīng)將鋼絞線端頭打散后并用清洗劑清洗干凈。同時(shí)清洗后的鋼絞線表面要進(jìn)行防污保護(hù)。塔端錨固裝置段的鋼絞線PE剝除應(yīng)在每次穿索并單根張拉結(jié)束后進(jìn)行，此時(shí)由于鋼絞線無(wú)法打散，清洗時(shí)應(yīng)特別注意清洗干凈。④成盤與運(yùn)輸由于二次搬運(yùn)需要，鋼絞線還需進(jìn)行單根盤圈在索盤上，成盤應(yīng)用大膠帶進(jìn)行綁扎。運(yùn)輸?shù)跹b時(shí)也應(yīng)用軟繩作吊具，以免損傷鋼絞線PE護(hù)套。三、HDPE圓管焊接斜拉橋索體整體防護(hù)采用HDPE圓管，其顏色及規(guī)格尺寸按設(shè)計(jì)要求。HDPE圓管都是采用節(jié)段生產(chǎn)，實(shí)際索體都有幾十米長(zhǎng)，因此HDPE圓管都要由多段焊接成設(shè)計(jì)長(zhǎng)度。HDPE圓管采用發(fā)熱式對(duì)焊連接，焊接條件較苛刻，與環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)級(jí)，工作平面水平度等因素有關(guān)，尤其溫度、壓力控制最為重要。1、焊接長(zhǎng)度L焊=L0/2-L6-A5-L7-L8-L9/2+L10式中：L0——兩側(cè)梁端墊板底面之間的中心線或弧長(zhǎng)(mm),該數(shù)據(jù)由設(shè)計(jì)院提供；L6——梁端預(yù)埋管長(zhǎng)度及鋼墊板厚度之和(mm)；A5——梁端防水罩錐體段長(zhǎng)度（290mm）；L7——塔端連接裝置長(zhǎng)度(1200mm)；L8——塔梁錨固裝置長(zhǎng)度(775mm)；L9——分絲管長(zhǎng)度(mm)；L10——鋼絞線HDPE護(hù)套進(jìn)入塔端連接裝置長(zhǎng)度(600mm)。焊接后的HDPE圓管的的長(zhǎng)度應(yīng)考慮計(jì)入掛索需要的工作空間，另外，由于環(huán)境溫度會(huì)對(duì)HDPE圓管的長(zhǎng)度有直接影響，所以，焊接時(shí)應(yīng)根據(jù)溫度變化進(jìn)行必要的長(zhǎng)度修正，使得環(huán)境溫升時(shí)，有伸長(zhǎng)的空間；溫度下降時(shí)，有足夠的收縮長(zhǎng)度，而不致于脫離塔端連接裝置。2、焊接工藝HDPE圓管的連接采用專用發(fā)熱式工具對(duì)焊方式。其焊接工藝流程圖如下：HDPE圓管焊接前，將管材旋轉(zhuǎn)于夾緊裝置內(nèi)并將之夾緊，在壓力作用下用平行機(jī)動(dòng)旋刀削平兩個(gè)管材的被焊端面。并保證這兩個(gè)端面相互接觸時(shí)滿足工作長(zhǎng)度的要求。在焊接過(guò)程中，無(wú)論如何焊接壓力都必須保持至焊縫完全滿足冷卻時(shí)間且硬化后才能撤去。焊接準(zhǔn)備HDPE管端面刨平預(yù)加熱循環(huán)撤離發(fā)熱工具、切換N次加壓焊接加壓冷卻焊接結(jié)束HDPE圓管焊接工藝流程圖四、施工平臺(tái)1、塔外平臺(tái)：塔柱應(yīng)有拼裝輔助施工設(shè)施（支架）。故塔外工作平臺(tái)可鋪設(shè)在輔助施工設(shè)施上?，F(xiàn)場(chǎng)沿塔柱四周采用鋼管腳手架搭設(shè)施工平臺(tái)。2、梁底平臺(tái)：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件采用鋼管腳手架搭設(shè)施工平臺(tái)，利用5#塊梁頂板上預(yù)留半徑為800mm的人洞作為錨頭及千斤頂?shù)倪M(jìn)出口；同時(shí)在錨固處后端正上方的梁頂板上預(yù)留吊裝孔（Φ50mm）。五、張拉端錨具安裝梁下張拉端錨具安裝前應(yīng)清潔錨孔，并保持清潔無(wú)油漬或污物。由于錨具分別由多個(gè)零部件組成，運(yùn)到工地后應(yīng)進(jìn)行檢查。錨具安裝就位時(shí)要求：①安裝前，將錨具的錨板和密封筒的壓蓋拆下，用丙酮或其它無(wú)機(jī)溶劑清潔錨孔、密封筒和錨筒內(nèi)壁，將錨板按注漿孔在下、排氣孔在上定位好，并與錨板孔對(duì)正后焊牢，同時(shí)焊縫要求用鋅粉漆重新防護(hù)；②中、邊跨錨具組裝件的錨板上明顯成排的中排孔的中心線必須嚴(yán)格控制在同一垂直平面內(nèi)；③錨板的中心線與承壓板(錨墊板)的中心線應(yīng)力求保持一致，兩者偏差不得超過(guò)5mm；④中、邊跨錨板及塔上分絲管錨孔也必須相互對(duì)齊，以免鋼絞線打絞；特別提示：如梁端的鋼墊板上未設(shè)有排水槽，在錨具安裝前應(yīng)用砂輪切割機(jī)在墊板的正下方切出一個(gè)深和寬至少分別為20mm的排水槽。六、調(diào)整護(hù)管安裝在距梁下預(yù)埋管口約50cm的預(yù)埋管內(nèi)壁位置上，均布焊上3個(gè)擋塊，并將調(diào)整護(hù)管放進(jìn)預(yù)埋管內(nèi)的擋塊上。七、抗滑錨固裝置安裝抗滑錨固裝置安裝在塔端索鞍出口處——在轉(zhuǎn)向鞍端口上方設(shè)吊點(diǎn)或支撐架臨時(shí)吊掛錨固裝置和連接裝置。八、單根張拉支座安裝將張拉支座吊裝到錨固端錨具端部，然后按支座下的定位板孔對(duì)準(zhǔn)部位再用螺桿將張拉支座與錨板連接穩(wěn)固。九、HDPE圓護(hù)管吊裝HDPE圓護(hù)管吊裝前，應(yīng)先將按給定的長(zhǎng)度焊好的圓護(hù)管運(yùn)至安裝位置的橋面上，然后將塔端連接裝置、塔端錨固裝置、梁端防水罩等部件組裝并臨時(shí)固定好，然后用19mm鋼絲繩穿過(guò)，鋼絲繩的一端固定在分絲管上方，下端固定在梁上預(yù)埋鋼管頂上，并繃緊。安裝時(shí)，在護(hù)管兩端頭附近（距端頭約80cm）裝上專用抱箍，專用抱箍墊上一塊3—5mm橡膠板以增加摩擦。然后用塔吊或且卷?yè)P(yáng)機(jī)將護(hù)管一端吊至塔上管口附近并用葫蘆掛好。按以上方法將兩側(cè)的HDPE管吊至塔端后，通過(guò)張拉錨具最上一排的兩根鋼絞線將其托住(其掛索張拉工藝與單根掛索張拉一致)。十、掛索順序?yàn)榱朔乐垢麂摻g線之間發(fā)生纏絞，必須按一定的順序掛索，且在過(guò)程中，要注意檢查核對(duì)。由于索鞍管內(nèi)焊有分絲管，這就更方便掛索了，這種情況下，掛索順序應(yīng)逐豎排、先上孔后下孔進(jìn)行。十一、單根掛索1、單根掛索工藝流程單根掛索工藝流程詳見下圖2、單根掛索工藝a、將單根圈成盤的鋼絞線運(yùn)至橋面穿索附近點(diǎn)，并將索盤架在專用放線架上。拆開鋼絞線的纏包帶，抽出鋼絞線的一頭（稱前端，另一頭稱為后端），并用人工將其穿HDPE管（稱后端，另一端稱為前端）和連接裝置；絞線準(zhǔn)備兩端錨具牽引索由下而上穿至預(yù)埋管前端鋼絞線穿過(guò)后端HDPE管前端鋼絞線穿過(guò)后端抗滑錨固裝置前端鋼絞線穿過(guò)分絲管前端鋼絞線穿過(guò)前端抗滑錨固裝置前端鋼絞線穿過(guò)前端HDPE管前端鋼絞線與前端牽引繩連接前端鋼絞線穿過(guò)前端錨具后端鋼絞線與后端牽引索連接后端鋼絞線穿過(guò)后端錨具單根掛索完畢

循環(huán)N次b、人工將鋼絞線按事先約定好的順序先后穿過(guò)后端抗滑錨固裝置、分絲管、前端抗滑錨固裝置；繼續(xù)將鋼絞線穿出前端的HDPE管和連接裝置到達(dá)前端預(yù)埋管口，待前端鋼絞線與牽引索連接好后，在牽引索的引導(dǎo)下將鋼絞線穿過(guò)前端錨具直至單根張拉所需的工作長(zhǎng)度；c、前端鋼絞線到位，隨即將后端鋼絞線與牽引索連接，同樣在在牽引索的引導(dǎo)下將鋼絞線穿過(guò)后端錨具直至單根張拉所需的工作長(zhǎng)度；d、前后兩端調(diào)整好鋼絞線后，單根掛索完畢。整個(gè)掛索過(guò)程全部是由人工借助麻繩來(lái)完成。e、在單根掛索時(shí)，應(yīng)注意鋼絞線的HDPE護(hù)套的保護(hù)和打絞現(xiàn)象發(fā)生。具體應(yīng)由塔上和橋面預(yù)埋管口位置的人員負(fù)責(zé)檢查把關(guān)。十二、單根張拉每根斜拉索的鋼絞線均逐根掛索完后隨即用YLSDl60-150型千斤頂進(jìn)行張拉。1、索力均勻性控制為使每根索中各鋼絞線索力均勻，采用等張拉值法進(jìn)行張拉，即每根鋼絞線的拉力以控制壓力表讀數(shù)為準(zhǔn)，傳感器讀數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。掛索前，將監(jiān)測(cè)傳感器安裝在一根不受外界影響的鋼絞線上，安裝順序?yàn)椋褐ё鶋|板——傳感器——單孔工作錨。隨后張拉時(shí)每根絞線的拉力是按當(dāng)時(shí)傳感器的顯示變化值進(jìn)行控制的。2、單根鋼絞線張拉力及張拉方式張拉力斜拉索的單根初始張拉力按設(shè)計(jì)給定張拉力的10%計(jì)算，最大張拉力按100%控制。工藝要點(diǎn)：a、安裝上YLSDl60-150千斤頂；b、加載至單根鋼絞線設(shè)計(jì)應(yīng)力的10％時(shí)測(cè)鋼絞線伸長(zhǎng)初始值；繼續(xù)加載至鋼絞線設(shè)計(jì)應(yīng)力的30%時(shí)再測(cè)鋼絞線伸長(zhǎng)值；c、用壓力表讀數(shù)控制最后一級(jí)張拉力，使之跟傳感器顯示變化值相同時(shí)，測(cè)終止伸長(zhǎng)值，裝上工作夾片，適度打緊，卸壓至2～3MPa時(shí)測(cè)回縮值后錨固；d、在掛索結(jié)束后，即拆出傳感器，并按傳感器拆除時(shí)的讀數(shù)再進(jìn)行補(bǔ)張拉；③在單根張拉完每一根絞線后，應(yīng)嚴(yán)格控制工作夾片的跟進(jìn)平整度；④在單根張拉過(guò)程中，兩側(cè)應(yīng)同時(shí)均衡進(jìn)行加載，力求兩端伸長(zhǎng)值的不均勻值應(yīng)控制在設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)。十三、抗滑錨固裝置處剝皮、清洗及分絲管口密封每根鋼絞線張拉完成后，即可按給定長(zhǎng)度將抗滑錨處的鋼絞線PE剝除并清洗干凈，然后在分絲管的端口處用XM-55密封膩?zhàn)樱?0×2）繞鋼絞線纏一圈并擠壓堵住分絲管口，以防止以后往錨固裝置內(nèi)灌注環(huán)氧砂漿時(shí)漿體進(jìn)入分絲管內(nèi)。整索鋼絞線單根張拉完成后，將索鞍兩邊的抗滑錨固裝置固定在索鞍端面上。十四、緊索、減振器及索箍安裝單根張拉結(jié)束后應(yīng)立即進(jìn)行梁端緊索、減振器及索箍安裝等工作：①緊索時(shí)，在管口索夾旁相應(yīng)的位置裝上一套緊索器將索收緊，然后將預(yù)先裁好長(zhǎng)度為1．0m左右鋼絞線(即假索)填入索體相應(yīng)位置周圍空隙中，使之成型至設(shè)計(jì)斷面（指鋼絞線全部收攏后索的截面不呈規(guī)則的正六邊形的情況）；②將組裝好的減振器推入調(diào)整護(hù)管內(nèi)，直至減振器端面與調(diào)整護(hù)管端口持平，再收緊螺栓，按內(nèi)縮外漲原理，使其內(nèi)外分別與索體和調(diào)整護(hù)管壁緊緊相貼；成型的索體相應(yīng)位置裝上鋼質(zhì)索箍并收緊螺栓，使索與索箍之間緊密。十五、安裝梁端防松裝置①安裝防松裝置前，應(yīng)先用手提砂輪機(jī)切除錨頭兩端的多余絞線，并預(yù)留一定的長(zhǎng)度。要求絞線端頭平整、光滑。②裝上防松裝置，擰緊鎖緊螺母，以便有效地防止夾片松動(dòng)。十六、整體張拉1、張拉機(jī)具采用YDCS5500型千斤頂及其配套工具進(jìn)行張拉。2、張拉系統(tǒng)安裝整體張拉系統(tǒng)包括撐腳、千斤頂、工具錨和夾片。張拉系統(tǒng)部件重量大，安裝時(shí)借助手拉葫蘆將撐腳、千斤頂、工具錨及夾片依次安裝。注意整體張拉系統(tǒng)安裝時(shí)，應(yīng)保證其整體對(duì)中。3、張拉力①初始張拉力的確定根據(jù)以上成橋索力或設(shè)計(jì)院及監(jiān)控單位通知張拉至設(shè)計(jì)索力。在整體張拉過(guò)程中，當(dāng)錨具螺母松動(dòng)脫離墊板時(shí)以此作為其伸長(zhǎng)值的測(cè)量起始點(diǎn)，即此時(shí)油表讀數(shù)對(duì)應(yīng)的張拉力作為整體張拉的初始張拉力。②確定整體張拉的初始張拉力后，