矮塔斜拉桥挂索施工总结

1、矮塔斜拉桥挂索施工总结1 工程概况、塔梁结构：该矮塔斜拉桥为(75+2 X125+75 )米三塔单索 面预应力混凝土部分斜拉桥。采用塔梁固结、中间主塔墩梁固结、另 两个主塔墩梁分离的体系， 主塔结构高 24.5m ，主塔采用钢筋混凝土 独柱实心矩形截面，顺桥长 3.0m ,横桥向宽 2m,布置在中央隔离带 上，并与主梁固接。此处桥梁内侧波形梁护栏改为 0.5 米宽的防撞护 墙,以便放置索塔。塔身上部设有鞍座, 以便拉索通过。每根斜拉索 对应一个鞍座,斜拉索横桥面呈两排布置,鞍座亦设两排,鞍座采用 分丝管结构形式,预埋于混凝土塔内,斜拉索逐根穿过分丝管。、斜拉索布置：斜拉索为单索面,布置在中央隔

2、离带上。每个塔上设有 9 对 18 根斜拉索，全桥共 108 根(两联)。塔上竖向索距为 100cm，梁上纵 向标准索距为4.0m。拉索采用双排索，拉索在塔上通过鞍座，两侧 对称锚于箱梁体的横梁上。 斜拉索采用 OVM250-31 、 34、 37 可换索 式斜拉索体系,锚具内为灌注环氧砂浆的拉索群锚,索体为带 PE 护 套的低松驰环氧钢绞线,强度等级为1860Mpa ,每根拉索由 31 、 34 或 37 根j15.24mm 单根环氧钢绞线组成。索体采用三层防护措施， 由内向外依次为环氧树脂和油脂层； 钢绞线外热挤PE 层和索外面套 的 HDPE 整圆式套管。采用先单根挂索张拉,再整体张拉的

3、施工工 艺。、斜拉索构造体系斜拉索由锚固段+过渡段+自由段+抗滑锚固段+塔柱内索鞍段+抗 滑锚固段+自由段+过渡段+锚固段构成。231 锚固段:主要由锚板、夹片、锚固螺母、锚筒、密封装置、 防松装置及保护罩组成。在锚固段锚具中，夹片、锚板、锚筒、锚固 螺母是加工上主要控制件，也是结构上的主要受力件；密封装置主要 起防止漏浆、防水的密封作用。它由隔板、o 型密封圈、内外密封板、 密封圈构成；防松装置主要由锁紧螺母和压板构成，在钢绞线单根张 拉结束后安装，对夹片起防松、挡护作用；保护罩安装在锚具后端， 并内注无粘结筋专用防护油脂，主要对外露钢绞线起防护作用。2.3.2 过渡段:主要由预埋管及垫板、

4、减振器组成。预埋管及垫板 在体系中起支承作用，同时垫板正下方最低处设有排水槽， 以便施工 过程中临时排水；减振器对索体的横向振动起减振作用，从而提高索 的整体寿命。2.3.3自由段 :主要由带 HDPE 护套的环氧涂层钢绞线、索箍、HDPE 外套管、梁端防水罩、塔端连接装置等构成。 环氧涂层钢绞线 为拉索的受力单元 ;采用钢质索箍，它是在紧索完成后安装的。主要 作用是将索体保持成一个整体 ; HDPE 外套管主要对钢绞线起整体防 护作用，本工程采用规格为 巾 200 X 7.7mm 整体圆管。其连接方式采 用专用 HDPE 焊机进行对焊 ;梁端防水罩主要起 HDPE 外套管及预埋 管之间的过渡

5、及防水作用 ;塔端连接装置主要为塔端 HDPE 自由端热 胀冷缩过程中提供空间和起密封防护作用。抗滑锚固段 :主要由减振器、锚固装置及环氧砂浆体组成。 锚固装置安装并联接在塔外预埋的索鞍钢垫板上，内注环氧砂浆。塔柱内索鞍段 （转向鞍 ）:即分丝管段，分丝管由分别由 31,34 和 37 根钢管组焊成整体，埋设于混凝土塔内，斜拉索钢绞线通过分 丝管穿过塔身。、挂索步骤：本桥斜拉索挂设按如下步骤进行：分丝管（塔端） 和预埋钢管（梁端）埋设-锚具安装调整-钢绞线下料-HDPE 管焊 接HDPE 管吊装单根挂索张拉紧索、索箍和减振装置安装防松 装置安装-整体张拉-抗滑锚固装置段调整安装、固定-防护。3

6、、索道管埋设：、分丝管（塔端）埋设：分丝管在塔柱施工过程中埋设，塔柱 在分丝管两端口设凹形齿块， 共 9 对，每对间距为 1 米，将分丝管同 齿块模板通过螺栓连接成整体一同安装在定位支架上，进行测量调 整，使安装精度满足设计要求， （水平位置：标高： ）。为保证分丝管位置准确， 塔柱钢筋间距适当调整， 混凝土浇注过程中既不能扰动分 丝管又要保证其周围混凝土振捣密实。、预埋钢管(梁端)埋设：主梁悬臂施工时，预埋钢管埋设在 每个块段的横隔梁内， 预埋管定位标高应考虑主梁挠度影响， 同时考 虑到斜拉索实际线形为悬链线， 钢管埋设角度应依此计算调整。 施工 中将定位支架锚固于前一块段， 通过倒链调节钢

7、管位置， 满足要求后 与支架焊接牢固。4、钢绞线下料、下料场地：下料场地要求清理平整、无堆积杂物且坚实。 最好先铺15cm 厚碎石垫层后再铺筑厚度约为 30mm 的素砼面层， 下料时面层上再铺两层帆布，以保护钢绞线 HDPE 护套不受损伤或 弄脏钢绞线。根据最长索的下料长度，确定下料场地长宽，且能满足 堆放索盘和机具操作空间的要求。考虑到钢绞线 PE 层为易燃材料， 下料场地应完善防火措施。、下料长度：钢绞线下料长度除设计给定长度外，还应考虑张 拉端工作长度、锚具安装尺寸、垂度影响长度、梁塔施工误差影响长 度等因素，对下料长度进行必要的修正。a、下料长度计算公式为：L=Lo+2(Li+Ai+

8、A2 +L3+L4)式中：Lo两侧梁端垫板底面之间的中心线或弧长 ( mm),该数 据由设计院提供；Ai-锚筒外露长度(mm) ； A2锚固螺母厚度(mm) ； Li - 张拉端工作长度(mm)，一般取 1800mm ； L3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) ，一般取 510mm 。b、钢绞线 HDPE 剥除长度：张拉端： L 张=L 什 A0-L5塔端： L 塔=满足环氧砂浆体锚固长度需要 =L6-L7-L8式中：Ao锚具总长度；L5为 HDPE 护套进入锚具内的长 度(mm)，约 100-200 ； L6锚固装置长度；L7锚固装置内的减 振装置长度

9、；L8 HDPE 护套进入锚固装置内长度，取 50mm。在钢绞线张拉过程中 PE 层不会随钢绞线的伸长而伸长， 因此钢 绞线张拉端 HDPE 剥除长度不考虑伸长值的影响。、下料：钢绞线断料采用高速切割机，为保证钢绞线下料长度 准确，除保证钢绞线行走路线直线外，应遵守分组进行长度丈量、标 识和复核的下料原则。发现 PE 护套有破损之处， 应弃用此段钢绞线或用塑料焊机对破 损处进行修补，确保 PE 护套完好。、 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。剥除 PE 时应注意刀具不能损伤环氧涂层和钢绞线表面。由 于钢绞线表面裹有油脂，应将钢绞线端头打散并用清洗剂清洗干净， 同

10、时清洗后的钢绞线表面要进行防污保护。塔端锚固装置段的钢绞线 PE 剥除应在每次穿索并单根张拉结 束后进行，此时由于钢绞线无法打散，清洗时应特别注意清洗干净。 为保护 PE 外套，将下料、剥皮、清洗好的钢绞线重新卷成盘分别转 运至桥面前在桥面需铺帆布或地毯防护。5、 HDPE 圆管焊接、吊装焊接长度：索体整体防护采用 HDPE 圆管，其规格尺寸200X 7.7mm。HDPE 圆管采用分节段制造，运至现场后由多段焊接成设 计长度。 HDPE 圆管采用发热式对焊连接，焊接条件较苛刻，与环境 温度、湿度、风级，工作平面水平度等因素有关，尤其温度、压力控 制最为重要。L 焊= L0/2-L6-A5- L

11、7-L8- L9/2+L10式中：Lo两侧梁端垫板底面之间的中心线或弧长 （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）；As 梁端防水罩锥体段长度（290mm）； L7塔端连接装置长度（1200mm） ； L8塔梁锚固装置长度（775mm） ； Lg分丝管长度（mm） ;Lio钢绞线HDPE 护套进入塔端连接装置长度（600mm）。焊接后的 HDPE 圆管的的长度应考虑计入挂索需要的工作空间。 由于环境温度会对 HDPE 圆管的长度有直接影响，所以，焊接时应 根据温度变化进行必要的长度修正， 使得环境温升时， 有伸长的空间； 温度下降时，有足够的收缩长度，

12、而不致于脱离塔端连接装置。、焊接工艺： HDPE 圆管的连接采用专用发热式工具对焊方 式。其焊接工艺流程图如下：HDPE 圆管焊接前， 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。 并保证这两个端 面相互接触时满足工作长度的要求。 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。、HDPE 圆管吊装： HDPE 圆护管吊装前，应先将按给定的 长度焊好的圆护管运至安装位置的桥面上， 然后将塔端连接装置、 塔 端锚固装置、梁端防水罩等部件组装并临时固定好， 在护管两端头附 近（距端头约80cm ）装上专用抱箍，专用抱箍

13、垫上一块 35mm 橡 胶板以增加摩擦。 然后用一根普通钢绞线从中心穿过， 用卷扬机将护 管一端吊至塔上管口附近并用葫芦挂好， 一端固定在梁上预埋钢管顶 上，并绷紧。6、单根挂索、张拉、挂索顺序：本桥斜拉索采用钢绞线逐根挂设、张拉形成， 索鞍采用分丝管形式， 能有效防止各钢绞线之间发生缠绞。 挂索必须 按一定的顺序进行，且要注意检查核对。根据现场情况采用逐排、先 上孔后下孔的方式 ,上下游两排索交叉循环进行。、挂索方法：将单根圈成盘的钢绞线运至桥面穿索附近点， 并将索盘架在专用放线架上。 拆开钢绞线的缠包带， 抽出钢绞线的一 头（称前端，另一头称为后端） ，并用人工将其穿过 HDPE 管（称后

14、 端，另一端称为前端）和连接装置。人工将钢绞线按事先约定好的顺序先后穿过后端抗滑锚固装置、 分丝管、前端抗滑锚固装置；继续将钢绞线穿出前端的 HDPE 管和 连接装置到达前端预埋管口， 待前端钢绞线与牵引索连接好后， 在牵 引索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； 前端钢绞线到位， 随即将后端钢绞线与牵引索连接， 同样在在牵 引索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。 调整好前后两端钢绞线后，装上临时夹片，单根挂索完毕。整个挂索过程全部是由人工完成、单根张拉：每根斜拉索的钢绞线逐根挂索完后随即用 YLSDl60- 150 型千斤顶两端同步进行张拉。为使每根

15、索中各钢绞线索力均匀， 采用等值张拉法进行控制， 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第一根不受外界影响的钢绞线上， 安装顺 序为：支座垫板传感器单孔工作锚。 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。斜拉索的单根初始张拉力按设计给定张拉力的 15% 计算，最大 张拉力按 100% 控制。加载至单根钢绞线设计应力的 10时测钢绞 线伸长初始值； 继续加载至钢绞线设计应力的 30% 时再测钢绞线伸 长值； 用压力表读数控制最后一级张拉力，使之跟传感器显示变化值相同 时，测终止伸长值，装上工作夹片，适度打紧，保证工作夹

16、片的跟进 量和平整度均匀。卸压至 23MPa 时测回缩值后锚固。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；在单根张拉过程中， 两端应同时均衡进行加载， 防止索体向某一 端偏移，在单根张拉过程中应注意控制， 力求使两端伸长值的不均匀 差值控制3%范围之内。每根钢绞线张拉完成后，即可按给定长度将抗滑锚固处钢绞线 的 PE 剥除并清洗干净，然后在分丝管的端口处用 XM-55 密封腻子(30 2)绕钢绞线缠一圈并挤压堵住分丝管口，以防止以后往锚固装置内灌注环氧砂浆时浆体进入分丝管内。 整索钢绞线单根张拉完成 后，将分丝管两边的抗滑锚固装置固定在分丝管端面上。7、整体张拉、索箍、

17、减振器安装：单根张拉结束后应立即进行梁端紧索、 减振器及索箍安装等工作。 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，然后将预先裁好长度为 10m 左右钢绞线 （即假 索）填入索体相应位置周围空隙中，使之成型至设计断面（指钢绞线 全部收拢后索的截面不呈规则的正六边形的情况） ；将组装好的减振器推入调整护管内， 直至减振器端面与调整护管 端口持平，再收紧螺栓，按内缩外涨原理，使其内外分别与索体和调 整护管壁紧紧相贴。在成型的索体相应位置装上钢质索箍并收紧螺栓， 使索与索箍之 间紧密。、整体张拉：单根挂索张拉完成后，按照设计单位明确的张拉力 的大小进行整体张拉以调整整索索力，整体张拉

18、采用 YDCS5500 型 千斤顶及其配套工具进行张拉。整体张拉系统包括撑脚、千斤顶、工 具锚和夹片。张拉系统部件重量大，安装时借助手拉葫芦将撑脚、千 斤顶、工具锚及夹片依次安装。注意整体张拉系统安装时，应保证其 整体对中。整体张拉选择在温度较底的傍晚（或夜晚）时进行，尽可能减少 温差， 同时通过测量索体温度，以修正伸长量变化。根据设计成桥索力或按设计院及监控单位通知的张拉力张拉至 设计索力。 在整体张拉过程中， 当锚具螺母松动脱离垫板时以此作为 其伸长值的测量起始点， 即此时油表读数对应的张拉力作为整体张拉 的初始张拉力。 确定整体张拉的初始张拉力后， 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。旋紧螺母，千斤顶 回油，锚固。在张拉过程中，四个锚固点要求做到