矮塔斜拉桥斜拉索施工工法

1、矮塔斜拉桥斜拉索施工工法“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

2、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土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土 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土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（

3、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+过渡段组成一一锚板、夹片、螺母、支撑筒、锚垫板、预埋钢导管、减震器、防松装置。2. 自由段组成一一带 PE护套的钢绞线、索夹、HDPE套管。3. 塔柱内段组成一一分丝管、塔内锚垫板、抗滑锚。图2斜拉索施工工艺流程图PE护套按计算好的长度剥除掉。剥皮时应注意刀具或锯片（二）工艺流程斜拉索施工工艺流程见图 2。（三）操作要点1下料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=Lo+2Li+2A+L2+L3+5cm式中：Lo边

4、、中跨锚固端锚垫板面之间的中心线长度（包括塔上的弧长）；Ai锚固端锚具外露长度；Li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=Li +A ?+ L-L 4+5cm式中：A为锚具结构长度；L为该索张拉伸长量；L4为HDPE护套进入锚具内的 长度；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。剥皮钢绞线下料完成后，须将钢绞线两端的 不能伤及钢绞线。镦头钢绞线清洗完成后，将钢绞线两端打散后在端头约10cm

5、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。2. HDPE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。3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

6、腐油脂。4. 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：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；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；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。5. HDPE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

7、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、h劃掘対丙-主曲号诫血对Ft珅用和询MS3 HOPES；/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）。6单根挂索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。单根挂索工艺5mmI、箱助索的一漏穿过锚具井临EF铳底；琲轴助囊的貝 當从索堆 诵的HJPE夷怦穿人忌用省拯札

8、忑 吕该会管至分生管营=1;1、将轉助索分别穿过公空雷 塔另 谢嘲DPE莹管及锚具，熱后 起乖套管至分逆管菅口；4、在锚具两端同时用YDCS160T刃千斤頂预葉辅助養即可.5. 汗龙卷畅机燈别纹歩捷至中跨茯珪曾口附近.抵隸诃建线：6、將褪餃議与穿过锚头的牵引锅建绳连搔.在聲F错头处掩融钢埜鱼 隹钢绞线穿越锥头达到一定的工作拴度垢用夹片临时错固.7. 同拝她方法将边芳的另端钢谜也窖过询胯锚头并曲时凿同-示意图见图5, 工艺流程见图6。施工要点挂索前，梁下锚具的锚孔内穿上 5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

9、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。7单根张拉示意图见图7。索力均匀性控制为使每根索中各钢绞线索力均匀，采用等 值张拉法进行张拉，即每根绞线的拉力以控制 压力表读数为准，传感器读数进行监测。挂索 前，将监测传感器安装在底排的一根钢绞线上， 安装顺序为：支座垫板

10、一一传感器一一单孔工 作锚。随后张拉时每根绞线的拉力是按当时传 感器的显示值进行控制的。单根钢绞线张拉每根斜拉索各钢绞线均逐根挂索并随即用YDCS160-150型千斤顶进行张拉。加载至 10% 张拉力时测初始伸长值；用压力表读数控制最 后一级张拉力，使之跟传感器显示值相对应时， 测终止伸长值。装上工作夹片，适度打紧，卸 压至2Mpa时测回缩值后锚固。在挂索结束后，循 环30次即拆出传感器，并按传感器拆除时的读数再进 行补张拉。在单根张拉完每一根钢绞线后，应 严格控制工作夹片的跟进平整度。在单根张拉过程中，中、边跨应同时均衡进行加载，力求两端伸 长值的不均匀值应控制在设计允许范围之内。8. 安装

11、防松装置安装防松装置前，应先用手提砂轮机切除锚头两 端的多余钢绞线，并预留一定的长度。 要求钢绞线端 头平整、光滑。装上防松装置，拧紧锁紧螺母，以便 有效地防止夹片松动。9. 整体张拉见图9。张拉机具采用穿心式 YDCS5500-100型千斤顶进行整体张图6单根挂索工艺流程图拉。张拉系统安装整体张拉系统主要包括千斤顶、撑脚、连接套、张拉 杆和张拉螺母。张拉系统部件质量大，安装时借助手拉葫芦将连接套、 张拉杆、撑脚、千斤顶、张拉螺母依次安装。安装时应保 证系统整体的对中性满足整体张拉要求。张拉力 初始张拉力的确定在整体张拉过程中，当锚具螺母松动脱离锚垫板时以此作为其伸长值的测 量起始点，即此时油

12、表读数对应的张拉力作为整体张拉的 初始拉力。 确定整体张拉的初始动力后，以此为起点分级加载张拉至设计要求的（超）张拉值，测量各级伸长值。并通知监控单位测试索力，确认索力在允许误差内，旋紧螺母，千斤顶回油，锚固。 在张拉过程中，中、边跨要求做到同步对称，相互呼应，级差应控制在设计允许范围之内。10紧索、减振器及抗滑锚安装（按 工艺流程顺序是否不该排在 10）紧索时，在管口索夹旁相应的位置 装上一套紧索器将索收紧，使之成型至 设计断面。将组装好的减振器推入主梁 预埋钢导管内，直至减振器端面与钢导 管管口持平，再收紧螺栓，按内缩外涨 原理，使其内外分别与索体和钢导管管 壁紧紧相贴。用锲紧千斤顶将锲块

13、顶入 抗滑锚的锲槽内。11锚头保护锚头保护罩内灌注防腐油脂，可使绞线防腐，又可为以后换索提供方便。（以上各部分要突出操作要点，即 如何做），五、主要机具设备（见表1）六、劳动组织（见表2）七、质量控制（一）质量标准1. 每根斜拉索各股钢绞线的离散误差不大于理论值的土2. 一对斜拉索间的差值不大于理论值的土1%3. 斜拉索整索索力误差不大于理论值的土2%（二）控制措施表1机具设备序号规格及名称单位数量用途1YDCS5500-100千斤顶套4整体张拉2YLDS160-150 千斤顶套4单根张拉3LD10墩头器台2钢绞线墩头以便穿索4HDPE 旱机台1HDPE套管焊接5环氧注浆泵套2灌注防腐油脂6无

14、线对讲机台10对称、同步张拉对话7传感器套8测试单根钢绞线索力8JMM-268动测仪套2测试整索索力9切割机台4切割钢绞线10电焊机台2焊接锚具等112t卷扬机台4牵引钢绞线122t葫芦台8HDPE套管吊装表2 劳动组织序号工种人数主要工作内容1技术贝4负责斜拉索定位、索力测试等技术工作2安全员1负责斜拉索安装安全工作3质检员2负责斜拉索施工的全部质量检查4起重工4负责开动卷扬机5焊工2负责锚具定位等其它焊接工作6专业操作工人10负责操作千斤顶、HDPE套管焊机等7普通工人15负责下料、挂索、张拉等工作八、安全保证措施1. 坚持“安全第一，预防为主”的方针，加强安全生产教育，提高安全意识。2.

15、 健全安全岗位责任制，做到奖罚分明，逐级签订安全生产责任书，明确分工，责任到人，把安全 落实到实处。3. 严格执行各工种安全技术操作规程，定期对职工进行考核。4. 千斤顶操作时前方不许站人，要求端部平整对中。5. 油泵操作时需缓慢、均速加压和卸压，严禁超压和快速加压。6. 施工平台搭设要牢固，严防坠物。7. 锚具起吊、安装时要求起落平稳，注意对锚具的保护。8. 挂索时确保牵引连接可靠，注意信号配合，索下不许站人。9. 灌灌油脂时要求接头可靠，保持规定压力但严禁超压，环氧有毒注意劳动保护。10. HDPE套管安装时确保牵引连接可靠，注意信号配合，严防坠物。11. 严禁非专业人员擅自操作机械。12. 高空作业时不得随意向地面抛掷物品。13. 脚手架、安全网的搭设要符合安全要求，并要定期检查，维修和保养。14. 起重机械作业时起重臂下严禁站人。15. 注意现场设备、材料的防雨和防风，场地不留安全隐患。九、效益分析采用本工法施工，投入的设备、人员较少，工序简单，劳动强度低；占用场地小，在已经做好的桥 面上即可下料、剥皮等；张拉工艺先进，采用高科技仪器监测索力，能保证索力在允许的误差内；斜拉 索安装速度较快，一对斜拉索挂索、张拉只需要约10小时。十、工程实例1. 兰州市某黄河大桥结构为一联(81.2+136+81.2)m 预应力混凝土双塔单索面部