斜拉索工程体系转换施工方案单根张拉护套管吊装

1、体系转换施工方案（一）、斜拉索工程概况1、主塔及鞍座本桥主桥单幅桥分别设有两个索塔， 索塔为门架式并布置在主梁 两侧，顶部设置有连接横梁，索塔桥面以上高约20m上塔柱采用工字型截面。斜拉索在塔上竖向基本索距为1.2m，并通过鞍座穿过塔身。塔身斜拉索转向索鞍座采用分丝管结构形式，分丝管由 49或 55 根28 x 3mnt勺钢管焊接成整体，埋设于混凝土塔内，在索鞍的斜拉 索出口处设相应的抗滑锚装置， 并内灌注环氧砂浆以达到防止钢绞线 滑动的目的。2、主梁主梁为预应力钢筋砼连续箱梁， 箱梁截面高度自塔柱向跨中逐渐 变小。斜拉索穿过箱梁两侧并锚固于箱梁两侧底部， 斜拉索张拉端设 在箱梁底。 单幅桥箱

2、梁顶部宽度约为 21.5 米，两幅桥之间间距为 0.1 米。3、斜拉索（1）、斜拉索编号如主桥桥型布置图 1 所示，拉索编号方法为：1）、自塔柱向跨中编号分别为 1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#。2）、自小桩号向大桩号方向，两个主塔分别以 A、B为编号。(2) 、斜拉索组成本桥上、下行单幅桥斜拉索均为双索面，斜拉索采用扇形布置，每个索塔共设7对斜拉索，在横向分为2排，索体在梁上间距为7.5m。 斜拉索采用柳州欧维姆机械股份有限公司生产的 OVM25平行钢绞线 拉索，斜拉索采用 巾15.24mm环氧涂层高强钢绞线，强度为1860Mpa 弹性模量为1.902.0 X 105Mpa延伸率3.

3、5%,其疲劳性能为：应 力上限为0.45 S b,应力幅为250Mpa的情况下，受200万次荷载作 用后不断裂。斜拉索锚具采用可调换索式锚具，共有两种规格，其中1#至5#采用 OVM250AT49 型、6#至 7#索采用 OVM250A55 型。(3) 、索体防护斜拉索共采用四层防腐措施，其分别为：第一层为钢绞线外环氧涂层；第二层为无粘结筋专用油脂；第三 层为热挤HDPE1;第四层为斜拉索整体外套 HDPE整圆式护套管，其 规格为235 X 11。锚头外露钢绞线填注无粘结筋专用防腐油脂，油脂符合JG3007-93无粘结预应力筋专用防腐润滑脂的要求。塔端抗滑锚固筒及斜拉索锚具内灌注环氧砂浆进行防

4、腐。本工程主要工程量如表1-1所示表1-1 :主要工程量表序号规格及名称单位数量备注1OVM250AT-4 锚具套402OVM250AT-5 锚具套163OVM250AT-4保护罩套404OVM250AT-5保 护罩套165OVM250AT-4防 松装置套406OVM250AT-5防松装置套167OVM250AT-4防 水罩套408OVM250AT-5防 水罩套169OVM250AT-4梁端减振器套4010OVM250AT-5梁端减振器套1611OVM250AT-4塔端减振器套4012OVM250AT-5塔端减振器套1613OVM250AT-4塔端锚固筒套4014OVM250AT-5塔端锚固筒

5、套1615OVM250AT-4塔端延长筒套4016OVM250AT-5塔端延长筒套164、主要设备本工程投入的主要设备如表1-2所示表1-2、主要机械设备表序号内容及名称规格及型号单位数量备注1HDP即用焊机整圆式台22HDPE旱机夹具235mm套23单根张拉千斤顶YDCS160-150台104连续张拉支座配 YDC16C顶套105高压油泵ZB4500B台106高压精密油表0.4级块10检测、标定7高压普通油表1.5级块10副表8高压油管L=6米根309油管接头通用 M16X 1.5个2010单根张拉支座49孔套1011单根张拉支座55孔套1012梅花垫圈个2013锥形支座个2014振弦压力传

6、感器ZX-308T台1015振弦检测仪IFZX-300台1016单孔工具锚OVM15-1G个2017工具夹片0VM15G付2018单孔牵引穿束器CKQ8个3019穿束器挤压机专用型台120镦头器LD10K台221环氧注浆泵GBD型台2T105/T021（二八斜拉索施工方法1、斜拉索安装工艺流程根据本桥实际情况和条件，初步计划斜拉索安装按以下工艺流程进行。具体斜拉索安装工艺流程如图2-1所示图2-1 :斜拉索施工公里流程图2、施工平台、通道及吊装系统所有施工平台主要供施工作业人员进行整个拉索施工过程的所 有作业。即贯穿拉索施工中的准备工作阶段-挂索阶段-调索阶 段-防护阶段等，直至拉索作业的所有

7、工序完成。结合XXX桥的实际情况，全桥施工平台主要包括以下部位， 同时 为满足施工安全要求，所有施工平台应牢固可靠，脚踏板应坚实耐用， 四周铺设安全网。（1）、塔外平台 本桥塔外施工平台作为塔外施工人员的工作场所，其有以下特 点：八、1）、同一工作点最多作业人员一般不超过 3 个人；2）、由于塔上结构全为组装结构，不需大型和重型设备机具，一 般以活动扳手和手拉葫芦等工具为主，而且操作简单、方便。由于以上工作特点， 塔外平台不需要很大的承重和很宽的工作空 间，因此可利用塔外现有的钢管支架改造使用。2）、梁底平台 梁底施工平台作为张拉端施工人员的工作场所，其有以下特点：1）、同一工作点最多作业人员

8、一般也不超过 3 个人2）、由于拉索张拉采用单根张拉和单根循环调索的办法， 因此其 张拉设备重量也均较轻，工具较少。3）、由于张拉设备较轻， 因此现有支架的承载能力完全能够满足 张拉时的工作需要，至于张拉工作平台的宽度为22.5米为宜（以拉索中心线为基准），高度及长度则必须满足以下要求：以上为标准平台空间需要 , 具体可示现场情况进行适当调整 , 主 桥预应力箱梁采用满堂支架施工， 因此梁底施工平台可搭设在现有的 满堂钢支架上。本工程梁底平台布置形式如图 2-2 所示。(3)、施工用吊装系统斜拉索施工多为高空作业，同时吊装工作繁多，因此为保证施工 安全和效率，必须设置安全可靠的吊装系统。根据本

9、工程工期安排， 挂索施工，在主桥预应力张拉施工完成后进行。 因此斜拉锁吊装采用 1台25t汽车吊在箱梁顶面进行，由于HDPE段管最大重量仅为500kg, 因此采用1台25t汽车吊能够满足施工要求。3、斜拉索制作本工程钢绞线总重达317吨，由于施工现场场地条件限制，无法 进行现场下料。同时由于现场的人工下料，不仅效率低下、劳动强度 极高，而且转运过程繁琐，钢绞线的外HDPE护套也难以保护。因此， 为提高工作效率和下料质量，同时减少搬运次数，钢绞线应在工厂车 间内进行机械自动化循环下料。（1）、斜拉索下料制作方法1） 、下料场地下料场地要求平整、 无堆积杂物且坚实。 下料时地面上应再铺一 层彩条布

10、或帆布等，以保护钢绞线 PE 护套不受损伤或弄脏钢绞线。 根据最长索的下料长度，要求下料场地占地面积至少约为5X180m。下料场地以选在车间内为宜，有防火、防雨水措施，并应配有足 够吊装能力的起重设备。2）、下料线的制作 、下料线主要由可转动的滚轴组成，滚轴为直径为20mmB勺圆钢，长度约为 1.1 米，圆钢的两端装有型号为 620422 的轴承，轴承 落在座式轴承的固定槽内， 座式轴承则用焊接或螺杆的方式固定在下 料场地的地面上。 、每个滚轴的安装间距为1.5m,以减少钢绞线在卷扬机的牵引 下无支承处的垂度和保证下料长度的准确性。 、为保证牵引小车能在滚轴上平稳前行，滚轴安装时必须保证在同一

11、个平面上。3）、牵引小车的制作和布置 、牵引小车由圆钢焊接而成，长度约为 5米左右，以保证其能 同时落在下料线上的 3 个滚轴上； 、牵引小车固定在循环索上，并通过启动卷扬机来实现其在下 料线上循环往返运行。4）、循环系统的布置循环系统主要由卷扬机、转向滑车及循环钢丝绳组成 、卷扬机布置在下料线的一端，另一端为钢绞线索盘； 、循环绳布置在下料线的中间线上，其穿过卷扬机滚筒和转向 滑车上。（2）、下料1）、下料长度下料时，应对钢绞线索盘出厂编号、质量保证书编号及单个索盘 无粘结钢绞线重量进行记录。根据设计文件，全桥斜拉索的下料长度 如表3所示：表2-3 :全桥斜拉锁下料长度明细表序拉锚具规下全备

12、1A1OVM25OA56.1962A2OVM25OA70.1963A3OVM25OA85.1964A4OVM25OA1001965A5OVM25OA1141966A6OVM25OA1292207A7OVM25OA1442208B1OVM25OA56.1969B2OVM25OA70.19610B3OVM25OA85.19611B4OVM25OA10019612B5OVM25OA11419613B6OVM250A12922014B7OVM250丿A1442202 ）、钢绞线下料长度计算公式为：A、L二L0+2（L1+A1+ A2 +L3+L4）式中：L0 两侧梁端垫板底面之间的中心线或弧长 （mm

13、）,该数 据由设计院提供；A1锚板外露长度（mm）;A2锚固螺母厚度（mm）;L1张拉端工作长度（mm）, 般取1900mmL3有圆管限制的垂直影响长度（mm）;L4塔梁施工误差的影响长度（mm）, 般取5- 10mmB、钢绞线HDP罰除长度：张拉端 L 张=L1+A3+A4-L5塔端L 塔二满足环氧砂浆体锚固长度需要、同时要小于塔 端锚筒长度。式中：A3锚板外露长度（mm）;A4密封筒长度（mm）;L5为HDP胪套进入锚具内的长度（mm）。通过以上计算公式，可计算出该桥无应力状态下钢绞线下料长度 和两端PE剥除长度,3）、下料顺序为便于施工现场遵循先下料先使用的原则， 下料顺序应按挂索顺 序

14、进行下料计划并运抵施工现场。4）、牵引 、索盘放在下料线一端放线架上，牵引前将钢绞线端从索盘固 定扣上解除， 用人工将其拉至牵引小车上， 并将该端固定在小车上的 单孔工具锚上。每次固定两根，每根分别固定在小车的两侧。 、启动卷扬机，钢绞线在小车的带动下前行，后端的钢绞线则 落在滚轴上，直至牵引到长度标记线为止。5）、断料 钢绞线牵引到位后，即用高速切割机进行断料，断料时注意： 、发现PE护套有破损之处，应马上修补，若损坏严重难以修 补，则应弃用此段钢绞线。为尽量减少人为损坏 PE护套，下料人员 应严禁穿硬底鞋， 同时下料场应进行封闭， 以免非下料人员进入现场 损坏PE护套层； 、为了保证钢绞线

15、下料长度准确，除保证钢绞线行走路线直线 外，还应遵守分组进行长度丈量、标识和复核的下料原则； 、断料应用高速切割机，严禁用气割等易产生高温的设备进行 断料； 、钢绞线PE层为易燃材料，下料场地应完善防火措施。6）、钢绞线铺放、并排在小车两侧的单根钢绞线切断后， 随即将其移至下料线 两侧的地面铺垫层上，以便小车循环往复运行，实现循环下料、移至地面铺垫层上的钢绞线要通长并排放置， 不能相互交叉。7）、剥皮及清洗将钢绞线两端的PE剥掉一部分作为工作和锚固长度。剥皮时应 注意刀具不能损伤环氧涂层和钢绞线层， 清洗时应将钢绞线端头打散 后并用清洗剂清洗干净。同时清洗后的钢绞线要进行防污保护。8）、切丝及

16、镦头绞线清洗完成后， 在绞线两端打散后在端头约 12-13cm 长度范围 内平齐切掉外圈 6 丝，保留中心丝，然后将钢绞线复原。复原后用 LD10镦头器将两端的中心丝镦成半圆形。（ 3）、钢绞线存盘为便于钢绞线外PE层的保护、运输和提高挂索的工作效率，在 车间内下好的钢绞线还应进行存盘。 存盘可利用自动存盘机进行， 同 时要注意：1）、由于钢绞线两端剥皮长度相同， 单根绞线卷盘顺序无固定要 求，为便于挂索，钢绞线应按单根进行存盘。2）、钢绞线两端之间的连接绑扎方法要牢固， 同时也要便于拆除。3）、辅助索应最后单根进行存盘，并处于索盘的最外圈4）、严禁不同号索的钢绞线同存在一个索盘上。存盘完成后

17、， 要对该盘进行标记， 标明索号、 根数、长度等参数。 标记要系在明处，并绑扎牢固，防止在运输过程跌落或丢失。（ 4）、包装及运输钢绞线按规定存盘完成后， 还应用软质包装带对整盘钢绞线进行缠包防护， 同时在运输过程中应对钢绞线盘进行固定牢固， 以防止损 坏钢绞线hdpEF套层。4、梁端锚具安装（1）、安装前准备工作：1）、将锚具检查清洗后重新组装。2）、检查锚孔、密封板孔位是否对齐，孔位不得有错位，并用钢 绞线进行试穿。3）、清理锚孔内杂物（如机加工碎屑） ，保持锚孔清洁无污。4）、检查孔位一一对应后，把密封板与延长筒，延长筒与支承筒 点焊固定。5）、安装前，先清理锚垫板、预埋管内杂物，下端注

18、意清理排水 槽，以便施工期间下梁预埋管排水。（2）、锚具安装由于该桥锚具组装件重量较大， 而且长度较长， 针对该桥锚具结 构的特殊性，梁端的锚具安装采用以下方法：张拉端设在梁端，安装时在桥面将锚固螺母从锚具组件上旋出， 用塔吊或起重系统将锚具组件从桥面预埋管口沿管壁往下慢放， 直至 锚具组件露出钢垫板之外并临时固定牢固，此时即可旋上锚固螺母， 并用支架焊接固定牢固。 具体形式如图 2-3 所示。安装锚具组装件过 程中，应注意保护锚板的外螺纹不受破坏。图2-3 :梁端锚具安装示意图片5、HDPE管焊接HDPE管焊接时，应对段管编号、段管长度、焊接头预热温度、 预热压力、加热时间、切换时间、焊接压

19、力、冷却时间和焊接时间等 进行记录。（1）、焊接长度L 焊二 L0-L6-A5- L7-L8- L9/2+L10式中：L0两侧塔梁垫板弧长（mm）,该数据由设计院提供；L6梁端预埋管长度及钢垫板厚度之和(mm);A5梁端防水罩HDPET限位长度（mm）;L7塔端连接装置长度（mm）;L8塔端锚固筒长度（mm）;L9分丝管长度（mm）;L10-HDP0卜套管进入塔端连接装置长度(mm)o(2) 、焊接工艺1) )焊接方式：HDPE段管的连接采用专用发热式工具对焊方式如图2-4、2-5所示图2-4 : HDPE段管焊接预加热工序示意图片图：2-5 :其焊接工艺流程图(3) 、焊接条件HDPE管焊接

20、时，根据管材规格，其焊接条件如表 2-4所示:表2-4 : HDPE管焊接条件表预热H=1. OmrB寸的预热完成后加允许最大焊接压力冷却时间管材温度预热压力热时间切换时间(bar(min格规(C)(b a r)(s)(s)235X 11210± 1090 ± 1080 ± 5590 ± 1013特别提示：HDPE管焊接前，将管材旋转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。在焊接过程中，无论如何焊接压力都必须保持至焊缝完全满足冷却时间且硬 化后才能撤去。6、HDP即套管吊装(1) 、二次运输将焊接好的整根HDPE套管用

21、人工抬至便于吊装的桥面或地面位 置上，以备起吊。摆放时用滚筒支架或枕木将套管架立，防止HDPE管表面损伤，HDP匿管搬运情况如图2-6所示。图2-6 :焊接完成后的HDPE套管二次运输示意图片（2）、附件组装套管吊装前，应先将梁端和塔端的各种整体式附件如梁端整圆式防水罩、减振器调整护管、热塑套及塔端抗滑锚固筒、连接装置、减 振器调整护管等按图纸位置组装并固定好（可固定在夹具上）。（3）、穿辅助钢绞线在套管内穿入一根已计算好长度的辅助钢绞线，钢绞线固定前端要用绳夹固定牢固。（4）、夹具安装在HDPE套管两端安装钢质哈弗式夹具（或抱箍），为保证夹具与HDPE管壁的摩擦力，其之间应安装上一厚度约为

22、2-5m m的橡胶条， 哈弗式夹具的螺栓要适度旋紧。（5）、起吊1） 、利用汽车吊将钢绞线和套管一起吊起， 到达预定高度后将辅 助钢绞线穿入塔端分丝管内后并穿入另一侧的 HDPE管内直至露出管 外，此时利用千斤绳和葫芦将两侧套管吊挂在塔外相应位置。2）、套管下端牵引至下端预埋管口，先将钢绞线穿入下端锚具并 固定。（6）、张拉预紧按满足垂度的索力张拉钢绞线使套管挺直抬起达到设计的角度，以方便下一步挂索工作的进行（单根张拉工艺见后）。7、单根挂索（1）、单根挂索工艺单根挂索工艺流程如图2-7所示。图2-7 :单根挂索施工工艺流程图（2）、单根挂索过程1）、将存盘的钢绞线运至桥面穿索附近点并放置在放

23、索系统架 上，然后拆开钢绞线的外缠包带， 从外圈抽出钢绞线的一端 （称前端， 另一端称为后端），并用人工将钢绞线穿出HDPE管（称后端，另一端 称为前端）直至塔外分丝管处；2）、塔外作业人员用人工将钢绞线按事先约定好的顺序穿过分丝管，然后继续将钢绞线穿出前端的 HDPE管到达前端预埋管口，待前 端钢绞线与牵引绳的穿束器连接好后， 在牵引绳的引导下将钢绞线穿 过前端锚具直至单根张拉所需的工作长度；3）、前端钢绞线到位，随即将后端钢绞线与牵引绳连接，同样在 在牵引绳的引导下将钢绞线穿过后端锚具直至单根张拉所需的工作 长度；4）、前后两端调整好钢绞线后，单根挂索完毕；5）、在单根挂索时，应注意钢绞线

24、的 HDPE护套的保护和打绞现象发生。8、单根张拉（ 1）、张拉程序主塔和主梁混凝土应全部浇筑完成并达到设计强度， 同时相应的 预应力束（先张束）必须按设计图纸要求进行张拉。1）、张拉程序按设计和监控指令，斜拉索的张拉程序为： 、单幅桥的两个索塔的八个张拉端必须同时、对称进行； 、斜拉索的张拉顺序为：1#-2#-3#-4#-5#-6#-7#2) 、设计张拉力按设计文件，斜拉索的设计索力如表2-5所示表2-5 :全桥索力明细表序号拉索编号锚具规格设计索力(KN备注小桩号侧大桩号侧1A1OVM250AT-49618560852A2OVM250AT-49624061203A3OVM250AT-496

25、21560904A4OVM250AT-49622061305A5OVM250AT-49624562256A6OVM250AT-55660566807A7OVM250AT-55626065308B1OVM250AT-49608561859B2OVM250AT-496120624010B3OVM250AT-496090621511B4OVM250AT-496130622012B5OVM250AT-496225624513B6OVM250AT-556680660514B7OVM250AT-5565306260(2)、单根张拉工艺每根索的钢绞线均逐根挂索后随即用YLSDI60-150千斤顶进行张拉，整

26、体布置形式如图2-8、2-9所示。在张拉前，还应先安装上 单根张拉支座。图2-8 :单根挂索张拉示意图片图2-9 :单根张拉工艺示意图(3) 、索力均匀性控制为使每根索中各钢绞线索力均匀， 采用等张拉值法进行张拉，即每根钢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一根不受外界影响的钢绞线上， 安装顺序为：支座垫板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变化值进行控制的。具体控制仪表如图 2-10、2-11 所示图2-10 :监测传感器安装示意图图2-11 :与监测传感器配套的显示仪（二次仪表）示意图通过以上索力控制，索力均匀

27、性可控制在每根斜拉索的各股钢绞 线的离散误差不大于理论值的正负 2%（4）、单根张拉力斜拉索第一次张拉是通过单根张拉索力累积达到整束设计第一 次张拉索力的，实际施工操作时按以下原则：1）、第1、2根：为减少套管对单根张拉力造成过大的非线性影 响，第1、2根钢绞线用来承受外套管的自重，所以张拉力由该管的 垂度确定；2）、第3根：根据整束拉索索力平均之后由主梁及索塔的变形量 进行修正，使安装完成之后单根索力累计值与设计接近， 避免单根挂 索之后索力大调整。3） 、第i根：，人i第i根安装时传感器变化值；4） 、第一、二根补拉时按控制方法确定。采用此法进行斜拉索张拉，同一根斜拉索的钢绞线索力均匀性可

28、 控制在2%乙内。（5）、单根钢绞线张拉及锚固单根张拉工艺要点：1）、安装上YLSDI60-150千斤顶；2）、加载至单根钢绞线设计应力的15%时测钢绞线伸长初始值； 张拉端钢绞线若一个行程未能满足张拉要求， 则采用临时工具夹片在 该千斤顶的连续张拉部件内临时锚固，不允许在工作锚板上进行临时 锚固。3）、用压力表读数控制最后一级张拉力， 使之跟传感器显示变化3MPa值相同时，测终止伸长值，装上工作夹片，适度打紧，卸压至时测回缩值后锚固；4）、在挂索结束后，即拆出传感器，并按传感器拆除时的读数再 进行补张拉；5）、在单根张拉完每一根绞线后， 应严格控制工作夹片的跟进平 整度；6）、张拉时保证夹片

29、锚固质量，在张拉锚固过程中，轻轻地敲打 夹片使之跟进均匀。（6）、低应力锚固技术措施当单根挂索索力较小时， 钢绞线在低应力工作状态下工作。 保证 其夹持质量和夹持效果对施工过程中的主体工程安全尤为关键， 因此 必须加强拉索低应力锚固措施，具体措施如下：1）、控制进场拉索锚具产品质量。2）、单根张拉时严格控制夹片的安装质量， 杜绝不规范的安装工 艺出现。3）、与总包单位、设计、监理及监控单位讨论，尽量提高拉索初始控制应力，最好可达0.15 6 b以上。4）、单根张拉涉及临时锚固，全部在连续张拉装置内完成，工作 夹片不宜出现多次高应力锚固的情况。5）、防松装置：安装夹片防松装置，用专用扳手将各空心

30、螺栓旋 紧，以随时保持对夹片的压紧力，防松装置如图 2-12 所示图2-12 :防松装置安装示意图6）、顶压必须在全桥索力调整完成之后进行，以利于钢绞线应力 增大时夹片夹持。9、全桥单根循环调索结合永定河桥的实际情况，索体的最后索力调整采用单根循环张拉方式进行。其索力调整工艺与单根张拉一致。（1）、索力调整目的由于单根挂索张拉时的基准索是根据整束拉索索力平均之后由主梁及索塔的变形量进行修正的，该方法可使安装完成之后单根索力 累计值与设计接近，但与张拉后的索力仍存在一定的误差。 为保证索 体的实际总索力符合设计要求或与设计值一致， 因此必须对单根张拉 完成之后的索体进行一次或多次索力调整。（2）、索力调整方式索力调整采用单根循环张拉方式进行，其工艺与单根张拉工艺一（3）、索力均匀性控制为使每根索中各钢绞线索力均匀， 索力调整时仍采用等张拉值法 进行张拉， 即每根钢绞线的拉力以控制压力表读数为准， 传感器读数 进行监测。通过以上索力控制， 索力均匀性可控制在每根斜拉索的各股钢绞 线的离散误差不大于理论值的正负 2%；（ 4）、索力调整量单根张拉完