斜拉索施工技术

李环宇

(广东省长大公路工程有限公司，广东广州 511400)

1 工程概况

黄龙带特大桥位于广州从化市，主桥为矮塔斜拉桥，斜拉索采用扇形布置，梁上间距8 m，塔上间距1 m，拉索通过预埋鞍座穿过塔柱，在主梁上张拉。斜拉索采用高强度低松弛环氧喷涂钢绞线，每根拉索由55根7φ5钢绞线组成，全桥共计72根。钢绞线采用环氧喷涂工艺，外涂油脂，单根PE护套，斜拉索外层采用HDPE护套，减振设备采用橡胶减振圈减振。斜拉索布置示意图及斜拉索构造图见图1。

2 施工准备

1)HDPE外套管焊接。HDPE管作为斜拉索的第一层防护保护层，是拉索防腐措施的一个重要组成部分。因此，HDPE管的焊接质量是很重要的，它不仅需要承受吊装施工的临时荷载，并直接影响其在正常使用过程中的耐久性。HDPE管的焊接需要由熟练工人操作并使用管材对焊机把每段9 m长的管子焊至所需长度，完成的管子需进行编号备用，并用包装塑料膜进行保护，以防止外界污物污染其表面，造成日后清洗困难。

图1 斜拉索布置示意图

2)锚具安装。每套斜拉索锚具组件包括1块锚板、1个螺母、55个锥形密封垫、1个密封压板、1个灌浆筒、2块分丝板、1块密封垫、1个挤压板、1个压板和6个M10内六角螺钉、6个M18内六角螺钉。锚具组装好并检验无误后，在挂索施工前，需将锚具预先固定到箱梁内锚垫板上，可采用在锚具组装件上预穿的引棒两端安装单孔锚板和夹片，在预埋管出口处利用手拉葫芦牵引，提升锚具组装件。待其贴紧锚垫板后，利用压板将锚具压紧在锚垫板上。锚具安装注意点:a.锚具组装件提升就位时，牵引端工具锚板所焊接的钢筋必须足够强，以防止其断裂造成锚具损伤或人员伤亡。b.锚具安装时要保证塔柱索鞍孔位和桥面锚具孔位一致，因此需事先分别对锚具和索鞍的孔位进行编号，并确保孔位编号的一致性。

3 斜拉索安装

3.1 HDPE外套管吊装

HDPE外套管吊装方法:

1)将HDPE管前端一次套入延伸管和锚固筒内，然后分别在锚固筒前和延伸管后安装索箍，利用索箍耳板上的孔将锚固筒和延伸管通过麻绳固定。

2)在塔柱上设置转向滑轮，焊接固定外套管用吊点。

3)塔身脚手架上，沿塔柱高度方向安排操作工人协助外套管的就位。

4)用汽车吊起吊外套管。起吊时应控制起吊速度，若在有风情况下起吊，这时塔吊提升管子的上升速度要慢。如果风太大，临时停止操作至风减弱。一旦管子起吊到位，在塔柱索鞍位置，使卡箍与塔柱上的索鞍连接，此时保证HDPE外套管至预埋管距离约为1 m，松掉汽车吊上卸扣，把荷载传至连接钢丝绳上。

5)待主塔两侧HDPE管起吊并与主塔定位后，其梁端也应用绳索将其临时固定，防止偏摆。

HDPE外套管吊装注意点:

1)吊装前，与HDPE外套管有连接关系或承套关系的所有部件均必须与其临时固定，不得遗漏。如梁端部件有防水罩、不锈钢护管;塔端部件有延伸管(含管口内部密封条)、锚固筒(含两侧密封垫)等。

2)HDPE外套管起吊时，严禁其在桥面拖拽，防止其前进途中被锐物擦伤。起吊过程中，其下方严禁站人。

3)临时固定时，需保证其两端距梁上预埋管口和塔上锚垫板各留出1 m左右的空间，以便以后穿索需要。

3.2 钢绞线穿索

由于斜拉索规格较大并拉索较长，施工时采用机械方法穿钢绞线，通过卷扬机、滑轮形成一个闭环，可以连续穿索节省时间。机械穿索布置图如图2所示。

图2 机械穿索布置图

机械方法穿钢绞线的步骤如下:

1)从放线架上放出钢绞线，钢绞线的一端接到桥面卷扬机安装的穿索板上，穿入HDPE外套管(钢绞线在下料时已经将外套的PE套按照要求剥除，并镦头成型待用)。2)开动卷扬机，将钢绞线牵引至塔柱索鞍预埋管处停止卷扬机。3)塔柱另一侧的工作人员用安装在卷扬机上的牵引钢丝绳通过塔柱索鞍穿出对面索鞍口。4)塔柱一侧处工作人员卸掉钢绞线与穿索板的连接，把钢绞线与另一侧穿过来的牵引钢丝绳连接。5)开动卷扬机，使钢绞线牵引至另一侧的PE管口时，卷扬机停止，然后卷扬机回走到PE管口处，解下牵引钢丝绳，连接钢绞线到另一侧卷扬机安装的穿索板上，穿入另一侧HDPE外套管，开动另一侧卷扬机，把钢绞线牵引至梁上预埋管处时停止卷扬机。6)梁上工作人员卸掉钢绞线与穿索板的连接，同时梁下工作人员将牵引棒穿出预埋索导管，由梁上工作人员把钢绞线与梁下的牵引棒连接，然后用对讲机通知一侧工作人员将钢绞线人工送出锚孔到设计长度停止。7)一侧梁上工作人员将钢绞线反穿到梁上预埋管，直到露出锚具相应长度，两侧安装夹片，并打紧。8)将千斤顶安装到钢绞线上，两侧的梁上的张拉人员同时进行初步张拉。9)继续张拉，当张拉力达到计算给定的张拉吨位后，稳住油压，再用直尺测量此时千斤顶活塞的行程(如果延伸量超过千斤顶的行程，则需要多次进行张拉)。10)顶压夹片后回油，将千斤顶从张拉钢绞线上移去，完成一根钢绞线张拉的全过程。11)重复以上步骤直至整束索穿完。说明:在穿索时每根钢绞线只是初张拉，待整根索穿结束后再进行分级对称张拉至设计索力。

3.3 斜拉索张拉

斜拉索所有钢绞线穿索及初张拉结束后，即可进行索力平均张拉和整体调索。索力平均张拉采用单孔千斤顶和多孔反力架进行，整体调索采用大型千斤顶对斜拉索进行整体张拉。

1)索力平均张拉。对于钢绞线群锚拉索，钢绞线经过单根初张拉后，由于后张拉的钢绞线对先前张拉的钢绞线索力有影响，因此各根钢绞线的实际索力并不完全相等，需要对各根钢绞线进行重新张拉，尽可能使每根钢绞线的索力控制在设计允许的范围内。

a.将多孔反力架穿过钢绞线并安装在锚具上。b.将顶压杆穿过钢绞线和反力架，顶压套筒套在顶压杆上。c.单孔千斤顶穿过钢绞线顶在顶压套筒上，确保千斤顶头部凹槽全部套入顶压套筒。顶压杆与千斤顶顶压活塞之间、夹片与反力架之间有约25 mm的间隙(即通常所说的“限位高度”)，使钢绞线张拉时夹片能随钢绞线移动而不致刮伤钢绞线上的环氧涂层。d.启动油泵进行张拉，当张拉力满足要求时，千斤顶持荷，用直尺测量此时千斤顶活塞的行程，并在张拉表格上记录张拉载荷和钢绞线伸长值。e.测量完毕后顶压夹片，千斤顶卸载并移出被张拉钢绞线，完成一根钢绞线张拉的全过程。f.根据表格记录的数据，计算钢绞线伸长量，与理论伸长值做比较，看是否满足规范允许的偏差要求，如果在偏差范围以内，则继续施工;否则，应停止张拉，检查原因。g.张拉其余钢绞线，直至一根斜拉索中所有钢绞线均张拉完毕，完成一级张拉循环。h.两侧相同索号的斜拉索同时完成一级张拉循环后，重复上述工序，进行下一级张拉循环。

2)整体调索。本项目整体调索的方式为:利用工具锚具和整体张拉千斤顶，将一索中55根钢绞线一起夹持并张拉到规定索力时，工作锚具上的螺母脱离锚垫板，旋合螺母使其重新贴紧锚垫板后，整体张拉千斤顶回油卸载，使锚具承压。所有索力调整并由监控测试合格后，切除锚具前端多余钢绞线(钢绞线保留长度约为400 mm)。

3.4 附件安装及防腐保护

斜拉索张拉完毕后，可进行附件安装和防腐处理。本项目附件安装和防腐处理工作主要包括:抗滑锚筒安装、索夹安装、减振器安装、锚具和内灌注环氧砂浆、延伸管安装、预埋管内灌注防腐油脂、防水罩安装、保护罩安装和灌注防腐油脂。

［1］陈明宪.斜拉桥建造技术［M］.北京：人民交通出版社，2003.

［2］JTG/T F50-2011，公路桥涵施工技术规范［S］.

［3］JTG F80/1-2004，公路工程质量检验评定标准［S］.

［4］李保明.矮塔斜拉桥斜拉索施工技术［J］.山西建筑，2008，34(22)：58-60.