大桥拉索密封系统施工工法

1、省级工法申报资料（二）九江长江公路大桥新型拉索密封系统施工工法上海浦江缆缆索股份份有限公公司江西省现代代路桥工工程总公公司2014年年5月目 录1、前言2、工法特特点3、适用范范围4、工艺原原理5、施工工工艺流程及及操作要要点6、设备与与材料7、质量控控制8、安全措措施9、环境保保护措施10、效益益分析11、应用用实例九江长江公公路大桥桥新型拉拉索密封封系统施施工工法法主要完成单单位：上上海浦江江缆索股股份有限限公司江西省现代代路桥工工程总公公司主要完成人人：张海海良 罗国强 （与与申报表表人员一一致）前言新型拉索密密封系统统系高强强度铝合合金气囊囊密封装装置来加加强对拉拉索锚具具的防腐腐，通

2、过过充气囊囊内部的的气压来来不断的的保持对对HDPPE护层的的压力，以以此保证证锚具连连接筒及及索导管管与索体体之间的的密封，并并根据充充气囊可可根据空空间大小小进行自自我调节节的特性性，设计计系列化化的过渡渡橡胶装装置，解解决斜拉拉索在预预埋钢管管与索体体间间隙隙过大的的问题，同同时解决决斜拉索索在预埋埋钢管内内偏心的的问题，使使新型密密封装置置的通用用性、适适用性更更强。九江长江公公路大桥桥新型拉拉索密封封系统，效果明明显，国国内领先先，具有有广泛的的运用前前景。工程伊伊始，浦浦江缆索索股份有有线公司司就将其其列为攻攻关项目目，经过过广大工工程技术术人员的的工艺技技术研究究、攻关关，理论论

3、论证并并通过工工程实践践验证，其其工艺技技术已经经成熟并并形成工工法，可可以在类类似工程程中推广广应用。工法特点2.1新型型拉索密密封系统统，可有有效提升升拉索及及桥梁的的使用寿寿命，延延长换索索年限。2.2 新新型拉索索密封系系统，可可在不同同规格拉拉索上采采用，拉拉索与预预埋钢管管偏心情情况下也也可以调调整使用用，适用用广泛。2.3 新新型拉索索密封系系统，不不需要大大型机械械及大型型辅助设设备，安安装快捷捷方便，安安全可靠靠。2.4 新新型拉索索密封系系统，配配合减震震器使用用，可有有效起到到减震效效果，提提高桥梁梁工程质质量。适用范围本工法适用用于九江江长江公公路大桥桥斜拉索索密封系系

4、统安装装施工。（适用于斜拉桥斜拉索密封施工）定位要准确，不能局限于某一座桥工艺原理新型密封系系统：通通过在梁梁端预埋埋钢管出出口部位位和索体体结合处处加装橡橡胶密封封圈与高高强度铝铝合金气气囊密封封装置，利利用高强强度铝合合金气囊囊的充气气填充特特性起到到完全密密封的作作用。将将预埋钢钢管与拉拉索间的的密封形形式有接接触密封封改为压压力密封封，阻隔隔水分及及水蒸气气入侵，保保护拉索索端部索索具及钢钢丝，延延长拉索索使用年年限。施工工艺流流程及操操作要点点5.1总体体工艺流流程九江长江公公路大桥桥斜拉索索密封系系统安装装施工工工艺流程程如图5.1所示：图5.1 九江长长江公路路大桥斜斜拉索密密封

5、系统统安装施施工工艺艺流程图图5.2九江江长江公公路大桥桥斜拉索索密封系系统安装装施工要要点（5.2操作要要点）以下各操作作要点需需与流程程图一一一对应5.2.11安装前前准备工工作5.2.11.1安装前前的准备备工作具具体如下下：对密封系统统所需高高强度铝铝合金气气囊、密密封橡胶胶圈、聚聚氨酯密密封胶、防防腐胶带带、润滑滑剂、二二氧化碳碳气罐等等组成部部件及工工具进行行统计。根据大桥拉拉索外径径和预埋埋钢管尺尺寸，确确定所用用密封橡橡胶圈、高高强度铝铝合金气气囊等部部件的规规格和数数量。根据拉索在在预埋钢钢管中的的实际情情况选择择整园和和半圆密密封橡胶胶圈。根据需要计计算防腐腐胶带用用量和规

6、规格，规规格为用用宽厚为1550mmm（22.5）mm，并且且按照337.55mm宽宽平均切切成四分分。准备聚氨酯酯密封胶胶，用于于隔绝密密封橡胶胶圈和高高强度铝铝合金气气囊，用用于填充充空隙、防防止水分分聚积、保保护作用用。其它辅助工工具准备备：钢尺尺、手套套、美工工刀、抹抹布等工工具。5.2.11.2安装前前的清洁洁工作先后用湿布布和干布布清洁拉拉索PE及预埋埋钢管之之间用于于安装密密封系统统的区域域，清除除表面灰灰尘、油油渍，注注意拉索索外径表表面对气气囊有损损坏的尖尖锐突起起和划伤伤进行修修复，预预埋管内内壁有不不平整的的突起和和深沟需需及时修修复，如如图5.2所示，保保证接触触面干净

7、净平整的的密封接接触面。图5.2 清理拉拉索外径径表面与与预埋管管内壁的的尖锐突突起示意意图5.2.22密封系系统的安安装步骤骤密封橡胶圈圈安装前前，需要要在密封封橡胶圈圈外层贴贴上现场场切割尺尺寸为337.55mm宽宽度的防防腐胶带带，用于于密封橡橡胶圈和和连接面面的密封封和粘结结，如图图5.3所示。图5.3 黏贴防防腐胶带带示意图图将贴好防腐腐胶的密密封橡胶胶圈的胶胶条处涂涂上润滑滑剂，如如图5.4所示，根根据需要要首先安安装厚度度较大的的密封橡橡胶圈，再再依次放放置较小小规格密密封圈于于预埋钢钢管内，拉拉索与放放置后的的密封橡橡胶圈内内径有330mmm空隙左左右的时时候，停停止放置置（放

8、置置数量需需提前进进行计算算）。密密封橡胶胶圈放置置在预埋埋钢管管管口以下下30mmm左右右，安装装时候要要敲紧，两两层需注注意槽棱棱配合。图5.4 涂抹润润滑剂示示意图在装入密封封橡胶圈圈后，装装入高强强度铝合合金气囊囊，如图图5.5所示。图5.5安安装高强强度铝合合金气囊囊为了更方便便的安装装施工，请请于拉索索外及高高强度铝铝合金气气囊的保保护纸撕撕掉后内内外两层层胶条处处均匀涂涂抹润滑滑剂，如如图5.6所示。图5.6 涂抹润润滑剂示示意图润滑高强度度铝合金金气囊的的充气气气管，且且将高强强度铝合合金气囊囊缠绕在在拉索上上并推入入预埋管管道内，如如图5.7所示。图5.7 安装高高强度铝铝合

9、金气气囊示意意图高强度铝合合金气囊囊充气管管与充气气工具气气嘴对接接开始充充气，如如图5.8所示。将将充气袋袋充气至至气压为为0.33MPaa，将充充气压力力保持30秒后将将充气工工具的气气源关闭闭，并拉拉出气管管。高强强度铝合合金气囊囊安装完完成；安安装完成成后，需需要3个小时时左右的的观察时时间，观观察气囊囊是否存存在漏气气现象，如如有漏气气现象则则要拆除除，重新新安装气气囊，如如果五漏漏气现象象，进行行下一步步工作。图5.8 对高强强度铝合合金气囊囊进行充充气示意意图高强度铝合合金气囊囊安装检检查完毕毕后，预预埋钢管管管口330mmm左右深深度，用用刮刀涂涂抹聚氨氨酯密封封胶至管管口，需

10、需涂抹平平整，如如图5.9所示。图5.9涂涂抹聚氨氨酯密封封胶聚氨酯密封封胶涂抹抹完成后后，密封封系统安安装完毕毕。5.2.33高强度度铝合金金气囊拆拆除操作作可用螺丝刀刀（或者者尖锐物物体）用用力刺穿穿高强度度铝合金金气囊，放放出里面面气体，如如图5.110所示。图5.100 用螺丝丝刀刺穿穿高强度度铝合金金气囊示示意图由于高强度度铝合金金气囊两两面均有有密封胶胶带，需需用螺丝丝刀将其其与索体体分开，如如图5.111所示。图5.111 需用螺螺丝刀将将高强度度铝合金金气囊与与索体分分开示意意图用钳子将高高强度铝铝合金气气囊和密密封橡胶胶圈一起起取出，从从橡胶圈圈上扯下下气囊，如如图5.112

11、所示。图5.122 用钳子子将高强强度铝合合金气囊囊和密封封橡胶圈圈取出示示意图拉索与预埋埋钢管偏偏心状态态拉索在预埋埋钢管内内不居中中偏心状状况普遍遍存在，对对于偏心心结构，新新型密封封系统通通过橡胶胶密封圈圈不同的的厚度，及及整圆橡橡胶密封封圈与半半圆橡胶胶密封圈圈的配合合弥补偏偏心带来来的空隙隙，配合合高强度度铝合金金气囊使使用，来来校正偏偏心带来来的密封封效果。如如图5.2.44。图5.2.4偏心心矫正原原理图材料与设备备6.1本工工法采用用的材料料：高强强度铝合合金气囊囊（见表表6.1）、密密封橡胶胶圈（见见表6.2）、防防腐胶带带（见表表6.3）聚氨氨酯密封封胶（见见表6.4）。材

12、料表应涵涵盖名称称、规格格、数量量表6.1高高强度铝铝合金气气囊试验验参数测试项目测试条件测试结果紧密性（TTighhtneess）7.25ppsi（0.005MPPa），155分钟通过水压（Waaterrheaad）16.4英英尺（55米）水柱柱高，330天通过温度循环（Air Cycing）-05/30，20次，及及紧密性性测试通过储藏性（SStorragee）60，330天，及及紧密性性测试通过低频振动（Vibratoin）10Hz,6mmm峰对峰峰值，110天，及及紧密性性测试通过弯曲（Beendiing）45弯曲曲角度，5分钟，固定，及紧密性测试通过轴向拉力（Axial Pull）7

13、尺磅负负载，55小时，及及紧密性性测试通过扭力（Toorsiion）D（电缆外外径）/210牛顿顿，及紧紧密性测测试通过电缆负载循循环（Cablle LLoadd Cyycliing）导体温度11308小时，oon/ooff，16小时时30次于于10英尺尺（3米）水深深通过抗化学物质质（Chemmicaal RResiistaancee）紧密性测试试于浸化化学物质质30天后后测试化学物质如如：氯化化氢（HHCL）溶溶液pHH值为2、煤油、柴油油、石油油矿、脂脂、氯化钠（NNaCll）3.55溶液液、硫酸钠（NNa2SSO4）3.55溶液液、氢氧化钠（NaOH）pH值为12溶液通过表6.2 密封

14、橡橡胶圈技技术条件件样品名称密封橡胶圈圈要求硬度、拉伸伸强度、扯扯断伸长长率、撕撕裂强度度、热空空气老化化、压缩缩永久变变形、耐耐寒性、弯弯曲试验验、抗氧氧性序号项目技术要求1硬度1.1供货状态：（邵A），度度5051.2热空气老化化后：硬硬度变化化（702）966h0102拉伸强度2.1供货状态：N/mmm8.02.2热老化后：N/mmm（702）966h7.02.3热老化后拉拉伸强度度变化：%（702）966h203扯断伸长率率3.1供货状态：%2003.2热老化后：%（702）966h1503.3热老化后扯扯断伸长长率变化化：%（702）966h304撕裂强度：N/mmm8.05压缩永久

15、变变形：%（125244h225%）356耐低温-30无无裂纹7弯曲试验无断裂8耐臭氧老化化（2550ppphmm，20%伸长，40966h）无龟裂9耐水性指标标为（室室温*1444h）水中浸泡增增重4%表6.3 防腐胶胶带技术术指标性能典型值测试方法NTTD-HNTTD-L厚度2.50mmm2.50mmmGB/T666722-20001规格型号50mm、 1000mm、 2200mmm、 3000mmm50mm、 1000mm、 2200mmm、 3000mmmGB/T666722-20001绝缘电阻率率（1000d）108Wcm22108Wcm22DIN 3306770-991密度1.44

16、gg/cmm31.44gg/cmm3GB/T444722-844吸水率0.03%0.03%SY/T004144-20007附录B剪切强度（23带带/钢）0.07MMPa0.04MMPaISO2118099-3附录L（60带带/钢）0.02MMPa-冲击强度（有有外带）15J冲击击无漏点点15J冲击击无漏点点GB/T2232557-220099附录K剥离强度对PE23310N/ccm4N/cmmISO2118099-3附录D对PE6003N/cmm-对钢2315N/ccm5N/cmm对钢604N/cmm-对FBE22317N/ccm6N/cmm对FBE6605N/cmm-阴极剥离23，224h,

17、-3.5V1.00mmm1.00mmmGB/T2232557-220099附录D65，330d,-1.5V15.000mm12.000mm热水侵泡（70，120d）对PE2336N/cmm3N/cmmISO2118099-3附录I对钢237N/cmm3N/cmm对PE6002N/cmm-对钢602N/cmm-表4 聚氨氨酯密封封胶技术术指标项目性能数据密度1.201.227kgg/L工作温度-40C+8000C（热热水中最最高可达达5000C）成膜时间约45447分钟，与与气温有有关肖氏A硬度度40455抗拉强度200C拉拉伸率50%时，为0.55MPaa断裂拉伸率率400%弹性恢复率率90%

18、最大工作延延伸及压压缩性能能参照接缝设设计部分分撕裂强度7MPa断裂抗拉强强度约1.4MMPa不同相对温温度及温温度条件件下的固固化速度度400C/相对温温度65%200C/相对温温度65%200C/相对温温度40%50C/相相对温度度65%耐化学腐蚀蚀长期中期短期/超短短期水矿物油有机溶剂弱酸植物油油漆稀释剂剂弱碱动物油强酸污水燃料油强碱6.2工具具设备列表形式：设备表表应涵盖盖名称、规规格、数数量、性性能6.2.11高强度度铝合金金气囊充充气工具具带有一充气气压力表表头，以以便于压压力的判判读及表表示及一一压力释释放安全全阀充气气工具设设计有一一开关可可控制进进期达0.331MPPa及一自

19、自动定压压力表头头，配合合气瓶使使用，如如图6.2所示示。6.2.22气瓶图6.2充充气安装装工具质量控制7.1质量量标准7.2质量量允许偏偏差值7.3质量量控制措措施7.1 出厂检检验应按6.11材料中中表1、表2、表3、表4中技术术要求和和相应试试验方法法对密封封系统各各部件进进行出厂厂检验，全全部合格格后方能能出厂。7.2 型式检检验型式检验，按按本标准准7.1检验方方式进行行检验；在下列列之一情情况下，拉拉索应按按本标准准规定进进行型式式试验。7.2.11新产品品或老产产品转厂厂生产时时的试制制鉴定时时；7.2.22正式生生产后，生生产设备备、产品品设计、工工艺、材材料等方方面有重重大

20、变更更时；7.2.33正式生生产后，定定期或积积累一定定产量后后，周期期性地进进行一次次；7.2.44长期停停产后，恢恢复生产产时；7.2.55出厂检检验结果果与上次次型式检检验有较较大差异异时；7.2.66用户根根据工程程设计提提出要求求，由双双方协商商确定时时；7.2.77国家质质量监督督机构提提出进行行型式检检验时。7.3 判定规规则若在出厂检检验项目目中有一一项不符符合要求求，即为为不合格格产品，需需方有权权拒收。7.4质量量管理措措施7.4.11严格按按设计流流程工艺艺、施工工技术规规范和业业主的有有关规定定办理。7.4.22推行全全面质量量管理，实实行项目目分解及及目标管管理。加加

21、强对“QC”小组的的领导，对对重大技技术问题题组织“QC”小组进进行攻关关，并强强化施工工与科研研相结合合。7.4.33严格施施工前的的技术交交底制，对对作业人人员定期期进行质质量教育育和考核核，教育育作业队队人员应应严格按按设计及及规范要要求施工工，确保保工程质质量。7.4.44在施工工全过程程中，实实行全面面质量管管理，严严格贯彻彻执行施施工质量量保证措措施，认认真做好好施工原原始记录录和质量量评定资资料的签签认整理理，归档档工作，完完善质量量责任追追踪档案案。安全措施8.1安全全施工标标准8.2安全全施工控控制措施施本工法执行行中华华人民共共和国安安全生产产法和和建设设工程安安全生产产条

22、例等等法律法法规。在在施工过过程中，应应注意以以下几点点：8.1对全全部作业业人员进进行安全全技术交交底。8.2在“三边”处设临临时护栏栏，并要要保证牢牢固；同同时在护护栏的侧侧下方还还应设防防落网。桥桥面施工工人员不不得随意意向下仍仍弃物品品。8.3所有有施工人人员都要要戴安全全帽，临临时用电电设施要要规范。8.4夜间间施工要要有足够够的照明明设施。8.5桥梁梁下方应应设置围围栏和警警示，严严禁通行行，避免免坠物伤伤人。环保措施本工法执行行交通通建设项项目环境境保护管管理办法法等国国家法规规和管理理办法。在在施工过过程中，尤尤应注意意以下几几点：9.1施工工废渣不不得往桥桥下随地地乱弃，应应

23、统一收收集至规规定处再再集中处处理，减减少固体体废物污污染。9.2要控控制飞尘尘，减少少空气污污染：效益分析新型密封系系统提高高了拉索索的防腐腐防护寿寿命，解解决了拉拉索与预预埋钢管管之间的的密封问问题，有有效缓解解拉索端端部锚具具腐蚀，提提高了工工程质量量，并减减少了材材料使用用，提高高了综合合效益，现现从以下下几点逐逐一分析析：10.1经经济效益益分析（要要有计算算过程）新型拉索密密封系统统成本：密封橡橡胶圈：10万元；防腐胶胶带：1万元；密封胶胶：10万元；高强度度铝合金金冲气囊囊：10万； 运输费费用：1万元，检检测及开开模费用用：70万元；加工安安装人工工费：5万元，合合计107万元

24、。九江长江大大桥斜拉拉索成本本约60000万元，安安装新型型拉索密密封系统统按百分分之十的的延长寿寿命计算算，至少少可达600多万，拉拉索实际际的防腐腐效果最最高可达达25年，相相当于拉拉索设计计寿命的的一半。具有极大的经济效益。已经在多个项目中得到了应用和推广10.2社社会效益益分析10.2.1工程程质量：斜拉索索通过运运用新型型密封系系统，有有效对桥桥梁端锚锚具进行行密封，防防止水分分及水蒸蒸气的侵侵入，延延长锚具具及钢丝丝寿命；增加的的全桥的的使用寿寿命不但但减少了了国家对对基础建建设的投投入，同同时也提提高了钢钢丝等紧紧缺资源源的利用用效率，具具有着长长远的社社会经济济意义。10.2.

25、2环保保：新型型密封系系统所用用材料不不存在污污染，方方便回收收再利用用，安装装时，余余料集中中处理，防防止对环环境造成成危害。11.工程程应用实实例实例一、湖湖南衡山山湘江大大桥换索索工程全全桥共计计36根拉索索，在换换索过程程中业主主对拉索索与预埋埋钢管处处的防水水处理提提出了密密封要求求，有我我公司开开发并安安装新型型密封系系统，安安装后监监理及项项目部对对此产品品进行多多方检测测和效果果观察，给给出了高高度肯定定和认可可，为衡衡山湘江江大桥换换索工程程作出了了重大贡贡献。自自20112年9月10日开始，到到20112年9月14日结束，未未发生安安全事故故。经验验收该新新型密封封系统密密封效果果优良，得得到了项项目部、业业主、监监理单位位的好评评。实例二、宁宁波大榭榭第二大大桥工程程位于宁宁波市北北仑区及及大榭岛岛之间的的黄峙江上，是是大榭岛岛对外的的重要交交通通道道，是为为进一步步优化大大榭及北北仑区域域路网布布局，完完善宁波波港集疏疏运网络络，加快快大榭岛岛开发建建设，促促进区域域经济和和社会建建设，提提高应对对岛内突突发事件件和抢险险能力，而而建设的的重要交交通工程程项目。本本工程主主桥为双双塔单索索面钢箱箱梁斜拉拉桥，跨跨径布置置为（50+1588+3992+11