分丝管精确安装控制技术研究

陈论理

（中铁十二局集团第四工程有限公司，陕西 西安 710021）

1 工程概况

智家堡跨御河特大桥186m矮塔斜拉桥主桥总体设计为双塔双索面矮塔加连续梁桥，孔跨布置为93.75m+186m+93.75m，主梁施工采用挂篮悬臂浇筑施工，主塔采用钢筋混凝土结构，塔高23.1m；矩形截面横桥向2m、纵桥向3.5m，索鞍采用分丝管形式；斜拉索横桥向为双索面布置，立面为半扇形布置，每个索塔设8对斜拉索，塔上索距1.1m，梁上索距8m。

2 分丝管安装施工技术

分丝管索鞍可以解决双套管索鞍与混凝土接触面积过大导致的混凝土劈裂应力过大和钢绞线打绞等问题，方便单根钢索的调索及更换，在矮塔斜拉桥中得到了广泛应用[1]。分丝管安装施工技术总体施工方案为以劲型骨架为支撑，采用机械调节和全站仪精准定位进行控制安装的施工方案。

2.1 分丝管编号

每个索鞍垫板端头均有编号。例如：YHA1-135D[136X]，“YHA1”表示第一束斜拉索对应的索鞍，“135D”表示135#墩大里程方向，“136X”表示136#墩小里程方向，“YHA1-135D[136X]”表示第一束斜拉索对应的索鞍，适用于135#墩大里程方向也可用于136#墩小里程方向。YHA1-135X[136D]，“YHA1”表示第一束斜拉索对应的索鞍，“135X”表示135#墩小里程方向，“136D”表示136#墩大里程方向，“YHA1-135X[136D]”表示第一束斜拉索对应的索鞍，适用于135#墩小里程方向也可用于136#墩大里程方向。具体如图1、图2所示。

图1 分丝管编号1

图2 分丝管编号2

其他索鞍编号均与此编号（YHA1-135X[136D]、YHA1-135D[136X]）意义相同。编号中的A1～A8分别对应第一束到第八束索鞍，135D表示135#墩大里程方向，135X表示135#墩小里程方向。同理，136D表示136#墩大里程方向，136X表示136#墩小里程方向。具体安装位置如图3所示。

图3 分丝管索鞍安装位置图（单位：mm）

2.2 索鞍安装要求

（1）施工误差控制范围。顺、横、竖向三个方向的误差均为5mm。（2）控制点测量方法。安装前对每套索鞍设置两端和中间三个控制点，施工中采用全站仪进行分阶段多次测量后确认安装效果，然后根据测量数据进行反复调整直到安装到位，最后经多次测量复核确认施工误差。

2.3 劲性骨架的制作及安装

（1）劲性骨架安装于0#块底部到梁顶面以上3m的位置和第一束分丝管以下1m处到塔顶的位置。（2）劲性骨架用∟100mm×7mm、∟750mm×7mm的角钢焊接而成，立杆用∟100mm×7mm的角钢，其他的部位均用∟750mm×7mm的角钢。（3）劲性骨架一方面用于模板的固定和定位，另一方面为索鞍安装调整时的临时支撑和锁定基础。劲性骨架安装图如图4所示。

2.4 分丝管安装及精确定位

图4 劲性骨架安装图（单位：mm）

（1）以前一节段砼顶面高程为参考点来初步确定分丝管中、边跨侧的高程，结合设计图纸中分丝管与主塔的相对位置初步确定分丝管中、边跨侧横桥向及顺桥向位置，并首次进行临时固定。（2）取分丝管两侧端垫板外板竖向边中心点和分丝管顶端中心点作为控制点，用全站仪精确测量并用4个手拉葫芦挂在索鞍四角拉起索鞍调整高程和位置，再根据实际情况调整，采用分端分次进行，每次调整后用焊托架的方式进行固定。每调整一次进行复核测量一次，单侧位置固定前应及时调整分丝管另一侧的位置，使其与设计位置相差不至于太大，两侧分次调整直至分丝管与设计位置误差在3mm以下（混凝土浇筑完毕后在5mm以内）为止。（3）利用劲性骨架、塔柱钢筋及调整托架等对索鞍进行固定。固定焊接部位在索鞍的垫板上和支撑骨架上进行，不能焊在索分丝管上，以免焊透分丝管导致无法穿索。（4）相同的方法确定另一侧塔柱上的分丝管位置，再按照步骤（3）进行固定。其他分丝管均可按照以上步骤进行安装。

2.5 梁端预埋管安装

（1）预先通知测量班对齿块模板进行放样，放出锚垫板十字线。（2）用顶托架及钢管加工一个可调整高度的支撑平台，该平台可反复使用。（3）把预埋管放置在该支撑平台上，调整支撑平台上平面的标高值，并调整预埋管的纵横向位置使其与十字线重合，达到设计标高（此标高为预埋管中心的设计标高+第三方单位提供的预抬高值Δh）并满足设计要求。（4）用手拉葫芦调整上端管口的仰角，重复测量使之满足设计要求，焊接临时支架使之固定，拆除支撑平台，绑扎钢筋。（5）在混凝土浇筑完成后初凝前，用全站仪测量、重新校核塔端索鞍分丝管及梁端索导管位置。因在浇筑混凝土及振捣过程中可能产生偏位，如发现有偏位现象必须及时调整，重新精确定位。梁端预埋管如图5所示。

图5 梁端预埋管图

3 分丝管安装中存在的问题

（1）梁端预埋管与分丝管不在一条中线上；（2）分丝管、分丝孔在塔身混凝土施工中出现进浆堵塞的情况；（3）分丝管在塔身施工中位置标高发生变化；（4）分丝管与模板的连接问题。

4 解决方案

有研究人员在对斜拉桥中斜拉索的施工技术进行分析时发现，斜拉索会受到一些因素的影响，进而导致相关安全事故的发生[2]。针对分丝管施工过程中存在的问题，通过分析和不断实践，得出了以下解决问题的措施和方法。

（1）梁端预埋管与分丝管施工不在一条中心线上，会造成后续穿索施工出现障碍以及可能出现索力损失或斜拉索损伤的情况，同时增加施工难度。如出现张拉施工中斜拉索被切割和损伤的现象，将严重影响斜拉索施工的质量和使用寿命。控制措施：斜拉桥施工的前期，对梁端预埋管与分丝管的中心、端部进行图上布局作业，计算出梁端预埋管的中心坐标、分丝管的中心坐标，然后考虑综合计算最终施工成型前的桥面未到设计位置的偏差。施工时，严格控制其坐标在施工规范允许的范围内，保证其中心线在一条线上。当塔身混凝土和块端混凝土施工完成后，立即对预埋管和分丝管进行校核，保证其坐标在误差允许范围之内，如果超出偏差范围立即进行调整。

（2）从分丝管的材质来看，电焊和热割操作均会对其有不同程度的损伤。在施工过程中要注意对其进行保护，避免对其造成损伤以后再浇筑塔身混凝土。如果从损伤处进浆，将造成分丝管的分丝孔堵塞，使后续的斜拉索穿索无法通过。防护措施：①对分丝管进行防护避免其损伤。②在塔身混凝土施工时，在要浇筑施工段的分丝管的分丝孔中穿略长于分丝管长度的钢绞线或内衬管，采取主动防护的措施进行防护，保证即使分丝孔进了浆，也能保证分丝孔的畅通。

（3）在塔身混凝土施工中，分丝管的位置和标高发生变化。针对这一问题，在分丝管定位完成后，要采取限位措施。但分丝管不能进行电焊等处理，要采用机械限位的方式保证其标高和位置满足施工规范的要求。一般采用夹具、丝杠等措施进行临时限位，然后采用钢筋或型钢在劲性骨架和主筋上进行卡位控制。

（4）分丝管与模板的连接处处理不当，会造成水泥浆从分丝管的下面板进入分丝孔造成分丝孔堵塞，并无法对其进行清除。因此，在塔身模板选型时，要慎重考虑分丝管的因素。在分丝管下面板的位置处，最好进行挖空处理，并保留足够的调整空间。

5 结束语

分丝管作为斜拉索系统的一个重要组成部分，其安装质量直接关系斜拉索的穿索质量和使用寿命。文章通过对分丝管施工技术的总结，阐明了分丝管安装的施工要点和施工过程中存在的问题及问题的解决方案，可为同类工程施工提供参考借鉴。