长江大桥超长大直径斜拉索塔端牵引施工技巧

PAGE上海长江大桥超长大直径斜拉索塔端牵引施工技术钟永新马勇中交二航局四公司摘要本文以上海长江大桥斜拉索施工为背景，着重介绍超长、大直径斜拉索塔端牵引、张拉施工技术，以及斜拉索施工过程中的防扭转措施。关键字斜拉索塔端牵引防扭转1、概述上海长江大桥主桥为混凝土塔柱钢箱梁双索面五跨连续斜拉桥，其跨径布置为92＋258＋730＋258＋92＝1430m。主桥索塔上布置空间双索面扇形斜拉索，每个索面23对（全桥另有4对0#索）低松驰平行钢丝斜拉索，全桥共192根。斜拉索为Φ7mm低松弛高强钢丝，抗拉强度为1670Mpa，斜拉索外热挤双层聚乙烯（PE）护套，内层为黑色PE护套，两端装配冷铸锚。其中17#～23#索为长索，型号在PES7-337～PES7-409之间，长度在294.896m～382.173m之间，重量在35.8t～56.2t之间。长索型号、规格统计见下表1。表1上海长江大桥长索规格统计表扇编号撤拉索掌型号助单根惰拉索母长度辆（银m急）喝单根慧拉索野重量攀（召t客）朗编号妙拉索瞒型号秘单根精索长幻度诞（阀m等）聪单根兔拉索晕重量贯（昆t呀）下B1歌7谢7-扭33率7宏29壮9.当56只3恢36复.3间68新Z1亮7南7-阵33雁7牙29倘4.戚89纽6挽35搬.8胖18哭B1鸟8易31坐4.茄05蒜4按38将.0余77途Z1证8市30响9.乱32永8董37疤.5敏20炸B1义9袄7-锡34区9滔32氏8.然61化6煮41滩.1考63沿Z1遭9扫7-华34吸9缠32剩3.劫86坚1磨40卫.5腐83志B2仪0颠34蜜3.球21妥6处42糕.9技43复Z2帐0心33扮8.诵39幸3孝42盆.3傲55吐B2相1货7-通37积9昂35斥7.稿88抓1唱48怎.9蓄95叶Z2雾1雄7-氏37贸9礼35团3.搂01顶2颗48璃.3魄45扇B2陶2秩7-舒40摔9际36泳8.并23辟2睛54趴.2黄20宝Z2图2做7-丹40隙9看36齿7.秘72登8学54受.1服48侮B2筛3咏37币8.康52姐8更55炸.6民98工Z2菌3思38划2.陈40唯8甲56预.2茧552、长索施工难点根据施工经验，斜拉索采用塔端牵引、张拉施工工艺，可为施工节省大量人力、设备和材料。目前在国内外大跨度斜拉桥中，长索因牵引力大，一般采用梁端牵引、张拉施工工艺，如中国苏通大桥、日本多多罗大桥。按照原有的技术水平，本桥若采用塔端牵引、张拉施工工艺需要解决以下几个方面难题：①本桥长索梁端锚杯锚固在理论位置时，塔端锚杯牵引至锚箱并将锚杯螺母全部锚上丝牙时，塔端所需要的最小牵引力在331t～597t之间，因此施工时需要解决斜拉索大吨位牵引力的难题。②因塔内空间较小，选用常用设备不能满足塔内施工空间要求，需要开发新的设备、机具。③大直径斜拉索在牵引、张拉施工过程中容易发生扭转，因此在施工设备配置以及操作工艺上必须考虑到斜拉索扭转问题。3、长索塔端牵引牵引力分析长索牵引力统计以边跨B17-B23索为例，详情见下表2。由表中数据可知：索梁端锚杯锚固在理论位置后，塔端锚杯牵引至锚箱锚垫板并锚上一个螺母高度的丝牙后，此时牵引力在410t～597t之间。若斜拉索采用钢绞线牵引，单根钢绞线平均受力按照15.6t计算（0.6倍破断拉力），则最多需要39根钢绞线，目前国内类似桥梁从可施工性角度考虑，软牵引钢绞线孔数一般最大做到25孔（锚具钢绞线孔分布直径210mm）。直接采用钢绞线牵引，不但需将穿心千斤顶孔径制作到Φ300以上，而且施工操作难度大，存在较大施工风险。若采用软硬结合牵引方式，当塔端锚杯离锚垫板上口距离为60cm时，使钢绞线受力转化为张拉杆受力，则钢绞线牵引吨位在134t～242t之间，最多只需要16根钢绞线，可以满足塔内正常操作要求。表2主桥边跨斜拉索牵引力统计表河编号交型号灶塔端组锚杯绑离锚奉垫板体上口始距离衔L映时钢侧绞线掉受力唐(唤t)边二张千索力促(弃t)谱成桥牧索力某(虹t)娱距离座0.播6m耽时淡戴上达锚环性时刮B2耻3激PE泻S7娱-4仰09程24红2傅57旨3抽66作6.方2摄75豪8能B2坝2铺PE始S7做-4伸09贩25西6芬59醒7晃65砍4.铲6下74浸8稿B2千1愈PE骗S7默-3构79辞24岂3张58开0渴62据5.帅4承69译0公B2宇0黎PE凑S7领-3勺49检20学0蜜51跃2守61大4.拼7梯62挖5哭B1度9他PE锐S7众-3舌49厕17嗽6篇48电2励60紫8.末6叔61宝3诊B1母8读PE升S7垦-3扑37歇15胡3仍44锹2胳59彻7.逐3炕58日2箱B1筹7星PE棍S7垃-3玻37诸13洞4范41缸0魄57匙9.返8祥57绸64、长索施工关键技术解决思路油采用密软硬记结合芒牵引郑方式钉进行纯斜拉巧索塔五端牵位引、屑张拉栋施工讯，解悟决斜桥拉索忍塔端邪大吨令位牵办引力贞问题听。采拾用行从星千午斤顶帐作为矛软牵恭引千康斤顶盈，以会降低渡斜拉剖索软六牵引豆过程趁中设道备使躲用空壤间，灿同时脆行星但千斤帝顶可灰以加舅大软卸牵引焦力，丽减小理硬牵暖引长短度，谋从而领减小织索硬百牵引阳过程多以及格张拉籍过程执中塔接内施键工空匪间，哥达到华塔内岁正常伤施工迎目的欧。通枪过柏对圣张拉痰千斤循顶设适置防饭扭转挖设施俱，防胶止斜贝拉索佩在牵赌引过歪程中忌发生吐扭转取。包5轨、别长根索塔腰端牵雄引施甲工稼工艺捕5母.1狂长索菜软硬窝结合茶牵引珠结构扛设置教长索讲软硬晴结合茎牵引录方式坟见腹下赢图怠1垫，图忆中采除用张纤拉杆岔将索予悬链没加长水，减宏小软僚牵引场钢绞笨线受拉力。陕张拉矩杆长贞度满捉足塔额端张致拉时共张拉记设备足正常恶使用塘要求安。千斤顶内反力架顶升板千斤顶内反力架顶升板斯图铜1续软硬垫结合拢牵引御示意哪图滑图君2盆行星首千斤肝顶图坛片避5润.2既长索养软牵项引设炉备偶软牵垫引设贼备采垂用行肌星千哗斤顶乳，雷由考4税个下15脱0径t是千斤掩顶、握内反舞力架控、顶悉升板菊三者候构成罩的结的合体刘，见胖上躲图也2迷。行早星千邀斤顶病设计趋行程超为地40洽cm流，设冷计锚续具让钢捎绞线零孔数授在兼3利9芦孔以点内。偶4征个喊15逮0鞭t帅千斤放顶采腰用一应台告流量饥为简6机5况升方/岗秒险的博油泵扔车通杏过分阳油器务供油骗（普思通油剃泵车榨6款倍的扫流量档）滥，钢匠绞线贵牵引末过程症中一全个操术作循葱环时救间淡为啦9于0膝～把12肤0页秒钟剩。行验星千睡斤顶检将反茶力架桥与千植斤顶麻溶为证一体让，反毁力架甚不占热用塔荡内空旋间棍，育另外摇行星律千斤离顶吨更位大梯、行锈程长回、速惭度快眯，具死有其眉它类喝型千迷斤顶阻不具霞备的层特点户。肠5敌.3之长索垮软牵脑引配老置及舌施工户斜拉剩索软址牵设睁施配碧置见弹右贿图挨3键。图蚊中斜巡拉索渗锚杯藏与张映拉杆撤之间帮通过弟拉杆忘变径蛮套连惯接，皱钢绞芽线与钟张拉户杆之待间通柱过钢盼绞线缺连接摩套连滤接竭，尝通过信钢绞解线与稍张拉犹杆来尽接长橡斜拉绝索长矿度，锻以减旬小斜寄拉索贼悬挂紧时产贿生的撞张拉虹力。奥钢绞加线牵然引设朽备为柜行星优千斤秩顶，碰此千田斤顶泻内置浸撑脚是，作包为工洒具锚惊反力衰架，形方形黑撑脚具作为遮行星醉千斤趋顶与既千斤民顶内沸撑脚仰的反撇力架邮，工乎具锚赶通过牵工具任锚定馒位板捉与行此星千敏斤顶染内撑尖脚连饮接，搬通过然调整琴工具仁锚定混位板玉尺寸醒，实叙现工游具锚询型号疏变换壮，钢示绞线越与锚嗓具之丹间通稻过夹尊片锁咏定。图3斜拉索软牵引设施配置图跌当炊斜拉搏索塔滔端锚霜杯在猫桥面项上探时，具连接泥好张三拉杆化以及躺钢绞码线，怠并安刘装好洪工具洒锚，带同时严安装帜好塔宇内方处形撑革脚、讲行星肿千斤骑顶以磁及内冒撑脚捕。用非塔顶宵起重缓设备晌空中写起吊泥斜拉碎索，校将钢点绞线劲以及安工具娃锚穿且越索爱套管昌、方政形撑盛脚忌、演行星完千斤弄顶内蛋撑脚缠，通蓄过工晒具锚福定位策板将您工具贴锚锚药固在手行星胸千斤旱顶内驼撑脚毛上。昌然后咬进入朗斜拉粉索梁俩端牵点引、望锚固忧施工忠。斜付拉索箭梁端丛锚杯截锚固爷好后桑，安窗装行蛙星千既斤顶笨顶面土处工服具锚也，用直行星近千斤寄顶往嫌复牵析引钢势绞线婚，将袍张拉应杆螺奖母牵旬引出恨锚箱类垫板丝，最宪后用闪合页钩式垫上板将运张拉团杆螺稳母锚设固在概锚箱悟垫板停上。图3斜拉索软牵引设施配置图稿图安4遥斜拉炸索硬障牵引呜设施玩配置觉图叉图傅5症斜拉油索张男拉设凡施配嚷置图症5.绵4摸长索职硬引斗配置漆及施搞工洋斜拉盖索硬陵牵引泳施配叉置见汗上使图东4丽。愉用教钢绞杨线将抗斜拉康索张屑拉杆德牵引乏出锚植箱垫尊板后竟，用证螺母露垫板范将拉竖杆螺润母锚笋固在己锚箱与垫板具上，当螺母练垫板拾成圆虏环型乒，分土成两忧半。惧斜拉丑索软匪牵引卫完后螺，拆靠除行环星千拌斤顶伤以及策钢绞浩线等添设施猾，安俗装撑温脚和纷普通稻穿心摘千斤脉顶，恰将锚友杯螺届母预背先放根入撑欢脚内呼，用贝拉杆费将硬向牵引强加长仓。用盟普通虹穿心贷千斤砍顶牵锣引斜瓜拉索雅，当烟斜拉帽索锚恢杯牵岩引出酱锚箱圾垫板欢后，抢取出购螺母鱼垫板梢，下毙放锚快杯螺闸母并牙旋上品丝牙逼，完走成硬漏牵引宵施工锋。街5虫.黄5罪长奖索张绘拉施虎工堪斜拉仇索精寇确张伸拉必款须保颜证四海根斜锯拉索睛同步灭牵引盒，以瑞确保闸索力痰精度境，因城此斜煤拉索池精确碎张拉植阶段泛需要敢考虑挡四根定索同含步牵托引时鼠的塔放内空李间，露此时扣需要泻将所嗽有设屡备占攀用卡的并空间山降至摄最低储高度明，斜滨拉确武张拉壮设施蜜配置厚见逐上遇图旷5柴。斜羡拉索留硬牵床引完嫁后，原拆除婶方形幼撑脚精与接坐长拉倚杆，棕安装凡张拉棚设备污，根呜据监袜控指武令将警索力萝张拉伍至指午定吨脸位。粥5罗.羡6狡斜拉零索防藏扭转深施工龙因斜顽拉索范内部献的钢汗丝存边在大糠约饥3丸°辆的扭面转角羊，致慕使斜张拉索扇在张蜂拉时亿会产岁生反包向扭尸转力归，该妥扭转奉力达枣到一防定程浸度后膊势必避在张扑拉端旧释放扔出来能，此籍力将喇带动觉张拉臂千斤闹顶的请顶升川装置昌一起愿旋转淘，损肯坏千朽斤顶凶，同掠时也术极易挑发生包安全仿事故淋。因永此扇必须橡对设逝备进秘行改柔进，麻避免叛此类迅现象削发生璃。弯5台.句6袜.1化斜拉赢索扭霉转力董计算悼以上虫海长谣江大制桥最傻大型功号索梢为例屿（凳PE盛S老7过—晓40娘9董）邪，计煎算出渡每层旱钢丝剩数量寿、理披论角鹊度兄、每驻层钢膊丝理舅论受颈力梯、每俘层钢逼丝绕垦转半植径码，扭必矩尼，计予算数尿据见那下表淡3个。枪扭转竖力大答小与警索型摩号以打及索制张拉坛力有答关，锤索型还号大拦，钢帝丝层浮数多鹊，扭秃转力福大，被索张田拉吨筒位大眯扭转骨力大怜。静表洞3夺PE虽S-草40幼9金索在茧扭转散力计着算数纸据表庄索体兆钢易丝分冷层帆每层脾钢离丝数熔量刊每层比钢丝油理坝论芒旋克扭象角度纲每层究钢丝蛮理论胶最大境受力果（兰k旧N绣）逢每层桥钢丝暗绕稿转半搁径攻(恐m)盟每层私钢丝民产生送的者最大撞扭矩钉（扶kN狂·鞠m宝）友1灾1忌0.深00停0卵22津.3须0吹0.变00餐0掠2泰6烧0.皂25策0亭13歼3.响9屈0.咐07浓0.本00浆4值3醒12窗0.蛙50帐0屈26鸟7.乡9辜0.过14璃0.倡03拦3朽4冶18崖0.陆75令1饮40盏1.跑8萄0.孟21柜0.岂11以1裂5薯24煤1.哥00竟1羊53护5.京7其0.权28请0.冒26灿2霉6启30棵1.架25装1着66阅9.钢6踩0.具35铲0.认51隶2渡7俊36辛1.论50低1剑80烦3.农6朽0.苏42锯0.宫88控5馒8剂42醋1.魔25领1乏93阔7.毯5角0.屡49叠1.雾40甚4埋9逃48义2.奏00柴1米10洁71环.4偶0.绑56仓2.熔09颗6他10猴54后2.盘25休1溪12义05划.3男0.贺63丈2.昆98广4积11苍60克2.燥50袜1版13拥39筐.3尘0.倡7边4.最09碧2使12凡66绢2.使75票0塞14予73黑.2才0.第77写5.托44愈6纳13携12何3.己00巾0亿26目7.桐9际0.辆84缸1.栽17疮8记合计娘40秘9盼/魄91困29堆.3凤/观19才.0越07范5颗.炕6固.2叙斜拉防索扭再转防尖治措踏施殃斜拉用索加宵扭或肢者退起扭对鲁施工贩及结肯构危叹害较匪大。表规格等较大蜻的斜僵拉索炸若无骆防扭便装置刃，一喝旦退淹扭，批退扭柴圈数砌多，迅索长坡度以井及钢弯丝应乳力变砍化较可大，意破坏壶性大铜。因步此正索在仆生产储以及未施工诱过程盈中需叨采取陕相应消的防淋治措驻施。承压板狱①秀斜拉栽索包炼装时谜，尽卖可能拒采用计较大疗索盘还卷装万斜拉滔索像，器减少仆索绕芝盘产更生的珠加扭里应力调。承压板豆②俗斜拉语索在臣桥面刮展索洗、空赛中挂巷索阶萝段，刃尽量召将索戴绕盘披时产伶生的滤加扭拔力释汁放。光③嫁斜拉陈索牵奔引阶肯段，帜采用桂软硬炉结合堡牵引化方式甘，尽天量减成少钢牙绞线没受力旧，防锈止索开反扭灭时导姨致钢亲绞线物扭转椒。剩④软斜拉斜索硬刚牵引咐与此张拉赠阶段零限制速索扭探转。哑斜拉伏索扭圾转时捡会带赛动张仆拉杆捡以及稻张拉橡杆螺安母同碌时转吉动，别千斤忆顶油枝缸与舱拉杆谅螺母借之间识的摩垦擦力次太小竖，不穴能克欣服较版大扭添转力捏，需路采用监防扭殊转装把置，跳见裹右迁图访6越。惑图权6圾中沿通过健张拉壤杆螺赠母与震承压升板之羊间的仔摩擦社力克历服索踪扭转庸，承好压板混将扭疫转力裤传递课给千舞斤顶墙。眯图末6荐斜拉收索防踢扭转僚装置须7絮、结宴束语拼长索雨塔端弄软硬驳结合滩牵引茂施工并技术彻成功逆地应凉用于姑上海稻长江秒大桥壤主桥撑斜拉