长山路立交桥主桥斜拉索.doc

斜拉索挂索及索力调整施工技术第二工程公司淮北经理部 一、概述锚杯外直径型号张拉端锚杯长度A1(mm)固定端锚杯长度A2(mm)锚圈高度(mm)锚圈直径(mm)T2108PESM791410380110280T24510PESM7127450410135315T25010PESM7139460420135325长山路立交桥主桥斜拉索为大节距扭绞型平行高强钢丝冷铸墩头锚体系，全桥共26对斜拉索，索在梁上间距为6.0m，在塔上间距为2.5m。其中，A1A7、B1B7由91丝7的高强钢丝组成，A8A11、B8B11由127丝7的高强钢丝组成；A12、A13、B12、B13由139丝7的高强钢丝组成。（A主要跨索，B为副跨索），最短索长18.114m，重为 0.788t，最长索为95.115m，重为4.678t（单根索长是指索两端锚具端面之距，单根索重含锚具重）。锚头为冷铸墩头锚，每根索在梁端为锚固端，在塔上为张拉端，锚头参数见下表：张拉端锚具端头有80100mm深内螺纹体，本桥设计要求挂索、张拉按先边跨后主跨，自下而上施工顺序，主梁纵、横向预应力张拉与斜拉索挂设、初张交错进行，斜拉索张拉分初张、第二次、第三次和第四次索力调整，初张力为30t90t，目的是给主梁施加一定的压应力，以平衡主梁纵、横向预应力产生的应力，第二轮索力80t220t，目的是克服梁体自重，使主梁脱架，第三、第四轮索力调整是控制梁内应力，梁体线型满足设计要求。斜拉索施工完成后，在塔、梁索导管出口处安装由无锡圣丰减震器厂生产的SFXNQ0031型减震器，且在索管内进行聚氨脂发泡。本工艺研究的内容为：放索、挂索、张拉及调整等关键环节。二、斜拉索施工的工艺流程根据本桥斜拉索的设计特点，结合现场条件、机具设备情况，制定并完善了本桥斜拉索从成品进场、验收、展开、挂设到张拉、调整等各个关键工序的施工工艺重点，工艺流程如下：斜拉索初次张拉索盘吊运、安装放 索挂 索主梁纵向、横向部分预应力束张拉斜拉索初次张拉测试索力、测量梁体变形等几何测量反馈计算、确定第二轮索力调整值和张拉顺序第二轮索力调整并监控主梁脱架第三轮索力调整，并监控桥面铺装第四轮索力调整并监控锚头封锚、安减震器且进行聚氨脂发泡三、索的验收与存放根据设计要求，由专业生产厂生产出成品索，并成盘（短索成捆），施工前进场。1、成盘索进场时检查产品合格证，质量保证书，索超张试验报告。 2、进场的索应存放在平整无尖锐物的场内存放，并核对索号，检查合格证，确定索长制造误差Ls，并作好记录，以便挂索时在固定端调整。3、在索的加工、生产中，冷铸墩头内浇注环氧铁砂填料时，易造成环氧树脂溢出，现场应将每根索的张拉端锚头后盖拧下，检查并清除锚杯筒体内丝扣上的环氧树脂等杂物，以便替接头能拧到预定位置。 4、要清洗干净锚杯筒体外丝扣，涂油防锈，并注意不要触伤丝扣，保证锚固螺母灵活转动。5、检查斜拉索外防护PE套有无破损。四、放索1、索的运输（1）根据所挂索的顺序，将待挂索用吊车起吊放在已设置的索架上，由于主跨与付跨索长不一致，故在运输、 上梁、存放、展开时要分开，避免出错。（2）在运输前，要检查索两端锚杯，丝扣与螺母之间是否转动灵活，同时检查两端锚头内丝扣上有无杂物，后盖能否卸下与替接头连接。 （3）成盘索运输需专用支架，支架上须满铺5cm木板，起吊时用4个吊点起吊，上梁后安装在放盘机上，注意张拉端置上稳定支架上。 （4）对于短索如A1（B1）、A2（B2）、A3（B3）也可不上放索盘机，直接成盘置于设有防护的梁面上挂设，以免损坏PE套。 （5）从索进场到索在梁面上展开，整个运输过程中，环节多，要采取切实措施避免其他构件挤压缆索，并做好防护，避免扭伤，损坏PE套和碰损锚杯螺纹。若PE套发现有大于3mm深刻痕和局部损伤，均用原材质修补PE套并磨平。2、放索（1）待挂成品索在工厂上盘并由汽车运至工地。经检查合格即可在梁上展开，索盘内径2.5m，外径3.2m，用吊车将索盘放置在主塔下桥面上的放盘机上，并用起重 架将固定端锚头固定在放索前端（远离塔侧）锚杯小车上。 （2）放盘机构造如图1所示，在放索过程中，由于一端有重155kg的锚头盘在索盘外侧，使放索盘偏心，其转速极易发生突变，导致斜拉索散盘，容易损坏拉索PE保护套及锚杯螺纹，因此在放盘机上设置脚踏简易刹车，控制放索盘转速，防止散盘。（3）在梁端设置一台1t卷杨机，牵引锚杯小车，边牵引边沿缆索三向限位滚轮滑道将索展开。缆索三向限位滑轮滑道由间距轮为250cm横轮及竖轮组成，相间布置。横轮为905mm钢管提供索的纵移滚动，竖轮为483.5mm钢管限止索的左右移动。见图2。80（4）索在滑道上纵移到位后，将张拉端锚头后盖压板拧下，安装起吊头，且与从塔端锚管送下的卷杨机钢丝绳连接。 （5）准备好吊索用的软吊带（成品），并固定缆索张拉端，同时安装好向塔上索导管内引伸张拉端锚头的导同支架、牵引点。 （6）在入索过程中，严禁直接在梁面上拖拉，并避免出现小于2cm的弯曲半径，以防损伤缆索。五、挂索斜拉索挂设是斜拉索施工中的关键一环，根据本桥的实际情况，为保证挂索过程中施工安全，采用先挂塔端后挂梁端的挂设顺序。在挂索之前要先将张拉杆、牵引卷扬机具准备就绪，张拉杆长度、直径的确定由索长、现场能提供的水平引力、张拉端的作业空间等因素确定。本桥采用长度1.3m长、160、40Cr材质的张拉杆（两根）及32级粗钢筋，长1.0m（两根）的二级张拉杆，其中A1（B1）A8（B8）只需用单根张拉杆即可挂设、张拉斜拉索，A9（B9）A13（B13）两种张拉杆配合使用，梁端水平牵引力由5t卷扬机提供，卷扬机设置在梁面上。1、挂索前的准备（1）搭设待挂索导管处操作平台，可利用主塔拼装时的脚手架，同时拆除挂索时有影响的脚手架钢管。（2）测量检查钢锚梁槽口尺寸，清理锚垫板上的杂物，打磨索导管出入口处及管内的钢质毛茬，保证张拉千斤顶安装顺利和斜拉索锚杯穿过正常。（3）铺设梁上放索设备、滑道、锚头、小车及放盘机，要求横桥向对称布置，顺桥向向塔柱两侧布置长度一 致，并保证滑道顺直。如图3所示。（4）在梁上及搭上索导处安装导向支架和水平牵引5t卷扬机，卷扬机后锚点及转向滑轮可在梁上预埋圆钢筋吊环固定。要求导向支架稳固。（5）安装YCW400型千斤顶，大撑脚等设备，用于索的牵引挂设，注意按配套标定统一编号就位。（6）各索的安装方法不尽相同，长索、短索分别对待，并检查索号和方向，标明该索位置的缆索制造号。（7）塔上索导管及出、入口处均用橡胶固定作防护，而且用薄铁皮加有内螺纹帽套于冷铸锚头上，防止挂索过程中锚杯螺纹及索PE套损坏。2、索挂设施工步骤（1）塔端挂设利用塔吊将索盘吊至桥面上，并放入放盘机内，用卷扬机在放索道上将待挂索展开，注意张拉端在主塔端。卸下锚头后盖，查内丝扣情况，清除其内杂物，保证大螺母转动自如，卸下大螺母，给锚杯筒前端套上已加工好的薄铁皮保护套。在塔上按相应装配图将大撑脚、千斤顶及张拉杆与替 接头进行连接并用倒链调整好倾角，保证与索导管轴线一致，挂好拉索5t倒链转向滑车，并将引索钢丝绳头及替接头从塔上索导管内引出。按图4所示将塔吊吊钩吊在冷铸墩头锚上和索上的两个软吊带上，起吊斜拉索。待张拉端锚杯沿滑道进入索导管内时，塔吊松钩移动吊点，继续用卷扬机牵引锚杯出锚导筒，此时取下提吊头及钢丝绳。将张拉杆与锚杯连接，A1（B1）AS（BS）只装1.3长张拉杆，工A9（B9）A13（B13）同时装1.3m长160第拉杆和1.0m长32级张拉杆。此时塔吊松钩取下前侧吊带。图4 拉索塔端挂设布置图2、梁端挂设布置好梁面上的水平牵引5t卷扬机,要求转向滑车及卷扬机锚固牢固。卷扬机钢丝绳走二，水平牵引力为10t。在梁上索导管周围铺好麻袋，并清除梁上的钢筋头等尖锐物。上好牵引索夹具，要求牵夹具将索夹紧，严禁夹具与索之间相对滑移，以免损坏PE套。 用塔吊或8t汽车吊吊起固定端锚杯，同时水平牵引斜拉索人工配合引导锚杯进入索导管，在梁底拧上大螺母，满足设计规范要求，且要考虑索的制造误差。3、索挂设过程中注意事项（1）索挂设前应严格检查塔上、梁上索导管口及管内是否有尖锐毛刺，并清除干净，用通过检查器检查管内直径，以保证锚头通过索导管顺畅。（2）张拉杆与锚杯、替接头与张拉杆，倒链挂钩与提吊头、软吊带与塔吊、牵引索夹具与索、卷扬机与转向滑轮的锚点等各处连接部分均应严格检查，确保连接牢固。（3）索挂设前塔端索导管口附近的障碍支架应予以拆除，拆除时应保证主塔脚手架的安全，索挂设完成后应及时恢复。（4）在用8t汽车吊起吊锚固端锚头时，8t吊车应停在斜拉索已张拉好的梁面上，不得超限，以免造成梁体支架无法承受吊车自重，同时要求吊车自重应尽量轻。（5）塔上牵引5t倒链应确保完好，在塔吊吊点转换时，索的自重全由倒链承担，所以要及时检查倒链情况并 有保险措施，可采用两台倒链并用，以保安全。（6）在安装梁内锚固端锚杯前，应拆除梁底有影响的支架，支架拆除前应作相应等荷载加固。六、斜拉索张拉及索力调整 1、缆索张拉千斤顶及配套设备的性能与标定。（1）YCW400型缆索张拉千斤顶是斜拉索必须的张拉设备，它既可与替接头、张拉杆和撑脚组装，用于张拉冷铸锚具的缆索，又可对斜拉索进行长距离的牵引就位工作。（2）YCW400型千斤顶，每套配50MPa油泵一台，配0.4级油压表一个，全桥共需YCW400型千斤顶3台，其中备用一台，构成缆索张拉配套机具，油顶主塔每侧各一台，1.3m张拉杆各一根，1.0m32二级张拉杆各一根。（3）千斤顶、油泵、油表在使用前应配套校验、标定以确保张拉索的准确性。2、张拉千斤顶安装程序（1）对塔上索导管，锚口尺寸进行竣工检查，容许出现正公差，确保张拉千斤顶与索中心重合。（2）在锚垫板上划出各锚管口处的十字中心线，并 标明冷铸锚杯大螺母和千斤顶大撑脚的安装位置线，使撑脚中心下对锚孔十字中心，并保证大螺母固定在锚垫板上，大螺母中心下对锚孔十字中心。（3）在塔柱上焊吊挂调整千斤顶的倒链、滑车的吊耳，也可在其他有承载力的结构上系短千斤绳作为倒链吊耳，用千斤顶倒链调整角度，并使大撑脚对准安装位置标线，然后用辅助倒链将千斤顶临时固定，为防止大撑脚上下、左右移动，可在锚板大撑脚安装位置焊上限位装置。（4）待索挂好，张拉杆安装在YCW400型千斤顶以后，再检查微调大撑脚位置，使之精确定位。3、缆索张拉（1）准备工作对参加张拉工作人员应作详细技术交底，对全部张拉作业过程和要求，张拉设备使用性能及安全等要了解清楚，才能正式上岗。张拉前应对张拉力及相应油表读数、索伸长量计算出来，列出表格，供施工中使用，各种检查表齐全。张拉时对塔柱的倾斜、主梁标高的测量标记、索力测定和各项试验的准备工作等应准备充分。 张拉缆索前，据张拉千斤顶应与索力测试仪相互对应分级标定，以达到相互校核的目的。张拉前，应检查梁端缆索是否与索导管相碰，防止张拉时扭伤缆索PE保护层，确认本次张拉的张拉力和伸长量，检查千斤顶位置是否居中，并调整固定，检查千斤顶配套的编号以便确认校验千斤顶的线性方程，检查张拉杆和锚杯丝扣挂设中是否有碰伤。（2）缆索的初张拉缆索牵引到位后，卸下二级牵引杆牵引机具，即进行缆索的张拉作业。按设计给定的各索初张拉力，按设计要求由下而下，先边跨主跨的次序，逐根张拉。每次张拉作业，冷铸锚杯上大螺母要随拉随紧，并正对孔口处的安装位置线，经检查合格后，方能拆除张拉设备。张拉过程中，要详细记录油表读数索力伸长量最后记录锚头大螺母的相对位置，便于相互校核，要求如下：张拉前，量取记录张拉端锚头大螺母的相对位置； 每级张拉记录设计索力和相应的油表读数，设计伸长量和实际伸长量；张拉到设计索力后，记录总拉力和相应的油压表读数，以及总伸长量的量取，并记录大螺母的相对位置。每根索该阶段索力大小分级张拉，根据该阶段索的不同，则分级大小也不同，分级原则一般为：每阶段80t索力以内，按10t一级张拉，索力150t以内，按20t一级张拉，索力大于150t，按30t一级张拉，分级大小与各阶段索力大小相配合。张拉过程中应采用张拉力和伸长值双控制，桥两侧同桥跨的斜拉索应对称，同时同级进行张拉，并相互校核同时测量塔、梁变形。在索张拉过程中应对塔、梁的位移进行观测，同时检查梁体情况，并反馈给监控单位和设计院。（3）索力调整缆索第一轮初张完成后，测试索力、塔的位移、梁体标高、梁体应力反馈给设计人员。以此确定第二次调整索力，然后按设计院要求的顺序对各索进行第二轮索力调整； 之后逐段拆除梁底现浇支 架，再次测试索力、塔的位移、梁体标高、梁体应力反馈给设计人员，以此确定第三次调整索力及调索顺序