某斜拉桥施工工艺与设备的

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，主桁受力为前端吊平台，每榀吊30T，后端锚固在桥面上以保持桁架稳定，前悬吊系有6个吊点，即每片主桁上有二吊点，二片主桁的连系横梁上也设二吊点，每吊点由一台5T慢速卷扬机作动力，配一对四门滑车，最大中重35T，后锚固系是在主桁后端用拉杆锚固在已拼好的桥面予埋件上。锚拉杆采用二节式的中间放用液压千斤顶，调节千斤顶力可改变锚拉杆的拉力大小，从而可用来平衡挂篮前后支点的反力，工作平台是二片钢桁架组成，四点悬吊，平台上设二根横梁，用以传递荷载及在横梁上滑移块件。平台安全荷载为105T，挂篮顶部有工字钢滑轨，滑轨上设有二台三角跑车，可将构件从挂篮后端滑向前端，悬臂拼装施工的全过程是⑴挂篮就位。⑵构件地面拖运及构件上桥。⑶桥面拖运及挂篮起吊。⑷钻构起件趴在摄挂删篮喜内焦拼残装派，替现注浇针接斑头营混耗凝圆土淹，咏穿恐索袄张镜拉谅。厘由沉于河斜睁拉厦桥狱上冻部浇结牲构洲是笑弹醒性物支斗座裕的境多肯跨滔悬京臂坝连名续统梁切，男因不此很随旦着复桥匀面杆荷喷载眠的目变默化舱，担梁替的徐挠恳度扰及掩内累力拨也赵会泉发辈生阴不旁同主的最变破化例，吓所户以羞要禾在铁整朵个择安柳装盒过嘱程旱中街不雕断母地斑调蚕节副索熊力距来翠平条衡恼由免于街各酒种唐施诞工味荷躺载赌所荣引究起丹梁揉挠敏度谦变突化抵，你兹盼将顽悬缩臂惯拼震装炼施辩工田方裳法同分份述挖如姻下四：⑴挂篮就位：当将要悬臂拼装n段时，挂篮已立在（n-2）段上，先将挂篮工作平台全部悬吊在主桁架吊点上，同时解除后锚固拉杆（挂篮设计时已考虑在上述受力状态时挂篮仍是稳定的），然后用慢速电动卷扬机将挂篮借铁路平车在铁轨上前移到n-1段处，并将后锚拉体系与桥面固定。工作平台的前端吊挂兰上，后端吊在n-1段的箱梁腹板的予留孔中，此时由于n-2段上70T重的挂篮已前移到n-1段上；因此n-2段桥面将上升，故须将n-2段的拉索放松，根据计算从198T束力放松为107T使变位平衡，与此同时n-1段上增加了70T的挂篮荷载，桥面势将下降，故要将n-1段的拉索加荷，根据计算将原50T索力增加到110T，此时将挂篮四角顶空用硬木垫塞使平车处于不受力状态，并在硬木与挂篮之间安放油压测力器，同时检查四角受压是否均匀，并可调节挂篮后锚固，以求得平衡（即使挂篮四角压力相等）。⑵构件地面拖运及桥面拖运在予制场地上用人字扒杆或W1004吊车；在构件一端起吊，并安好托板及走管，再起吊另一端，同样安好托板走管，然后在铺好的方木上藉5T慢速电动卷扬机拖运到起吊上桥地点，构件起吊上桥，在xx大桥通用二种方法：河东，因通市区，故每次用大型汽车吊将块件吊上桥面，然后用托板拖到挂篮下，但此法费用贵，施工不文明，劳动强度高，故在河西构件上桥，我们就利用钢制导梁及扒杆在桥面处组装成一台起吊40T的台令，在桥面铺设24Kg/M的钢轨，并安上自制能荷载40T，又能有一定角度转向的铁路平车。块件陆上拖运到台令下，起吊上桥，并放在铁路平车上，用3T慢速卷扬机牵引将平车拉到挂篮中间的三角跑车下面，并利用装在平车上的四台30吨油压千斤顶将块件顶高，挂在三角跑车下面，然后将千斤顶回油，此时块件就悬挂在三角跑车下面，并可开始进入挂篮拼装，因运梁的平车与运车道板的平车要求不一样，故铁路上须有二台平车交叉往返，但由于铁路是单轨，无叉道，为此，不能错车。我们在塔柱风撑上安上一组起重滑车，用一台1T卷扬机作动力，当一台平车卸空后，即利用这对滑车组将平车吊起悬空，使第二辆平车在它的下面通过，保证安装正常进行。⑶挂篮悬臂拼装：当箱梁块件经三角跑车用钢索牵引到挂篮前端工作平台上方时，用悬吊系统的滑车组将块件从三角跑车接过去，并将箱梁下放在工作平台的承重梁上，在构件与钢梁面接触处予先垫上4mm厚的聚四氟乙烯板，利用四氟板与钢材摩阻系数小的原理（约5%），用手拉葫芦将箱梁横移到距桥中线4m处（不能一次移动到安装位置，以免挂篮受扭），然后将第二块箱梁如法吊入工作平台，也用手拉葫芦横移就位，第一块箱梁此时也可横移到位，并用挂篮悬吊系统的滑车组将箱梁吊高，在梁底垫好砂筒，然后将箱梁搁在砂筒上，并通过砂筒调节好标高，同时将n段箱梁端部的临时钢铰与n-1段的予埋钢铰焊接在一起，并开始穿拉索到塔上，张拉18.5T，此时由于挂篮工作平台内已增加了两只箱梁（70T荷载），而且还要增加车道板28T，而挂篮支撑承于n-1段梁体上，故梁体将下降，为此在车道板未进入挂篮前，要将n-1段的索力加大到施工最大荷载，即从110T加大到198T，然后将车道板放入平台内，同样也用砂筒搁置，以便调正标高，以后即现浇混凝土，将这一桥段的三块予制件连成整体，待现浇混凝土达到强度后，再增加束力从18.5T到50T，此即完成一个桥面段的悬臂拼装施工，并可继续推进挂篮。悬臂拼装施工周期每6.5M段桥面一班制作业约需10天，主要控制进度是穿索张拉工作和现浇接头混凝土的强度。悬臂施工的主要质量是在于每次索力的调正和桥面挠度变化，监测务必精心施工，xx大桥东西两岸同时悬臂推进施工，由于认真贯彻了操作步骤，终于获得了合拢时二端高差仅2cm的优良成绩。拉索和锚具施工：拉索和锚具是斜拉桥的一项重要组成部分，相当于梁的弹性支承，起桥墩作用，它将桥面自重及荷载通过塔柱传给主墩，是斜拉桥的生命线。xx拉索计有73φ5和146φ5两种，是由单根高强钢丝在现场组成的平行钢索（P、W、S）其横截面为紧密排列的八边形。73φ5索的截面为40×45mm2，钢丝面积为14.33cm2，设计拉力为90T，146φ5索的截面尺寸为57×65mm2，钢丝面积为28.66cm2，，设计拉力为180T。高强钢丝标称强度为160Kg/mm2，破坏吨位小索226T以上，大索458T以上，安全系数K=2.5，钢丝允许应力为6400Kg/cm2，xx桥采用的是P、W、S索，又是紧密排列的八边形断面，柔性差，刚度大，模塑性差，难以转向，不宜采用索鞍式锚固，故采用由岸跨的2~73φ5索和1-146φ5河跨索在塔上交叉锚固。索的张挟，根据大桥的梁断面构造曾比较过多种张拉位置方案，有梁底张拉，有梁内张拉，有桥面张拉等方案，但都有不同的缺点和困难，故最后决定在塔上张拉方案，通过实践，在塔上张拉还是经济合理的。锚具是将一根索中所有钢丝头锚固成一体的一种特殊装置，它承受着反复变化的斜拉索拉力，是全桥的最关键的部分，xx桥采用的是冷铸墩头锚，这种锚具是在钢制锚杯内以钢球作为支承填料，以环氧树脂作为间隙填料，通过这些冷铸材料形成的支承拱和粘结力来固紧钢丝，使钢丝从杯底到杯口的锚板处，应力急剧减少，使钢索具有较好的耐疲劳效果，兹分别叙述钢索的制索、运输、穿索、安装张拉、高空外防腐及索力调整等施工工艺。⑴制索：制索的工艺过程为：盘丝除锈——调直——揩灰——应力下料——涂漆——穿锚板及墩头——锚杯内填料的浇注和固化——内防腐——超张拉等9道工序。防锈：凡制索的高强钢丝必须要将表面的锈斑清除，以保证钢索的耐久，除锈是将钢丝通过自制的除锈箱，箱内装有上下左右四只高速旋转的钢丝刷，钢丝从一端进去在箱子另一端拉出时的钢丝全部表面均经钢丝刷处理，故锈渍全除。调直：由于钢丝是盘丝，又是高强合金钢，不能用张拉办法调直，故在除锈机后面安装了一台自制旋转式调直机，利用调直轮架在高速旋转，而钢丝在调直轮架中以一定的速度通过使钢丝调直。揩灰：由于除锈后钢丝表面还是有些锈粉粘着，因此在调直机出口处安装一只揩灰器，器内装满砂头，并用弹簧压紧。因此在揩灰器的出口是光亮清洁又挺直的高强钢丝。钢线防锈、调直、揩灰组成一流水，用一台5T慢速卷扬机作牵引动力。应力下料：斜拉索是多根钢丝组成的，钢丝长度要相同才能保证受力均匀，并发挥材料的最佳作用，否则将导致钢丝间应力相差悬殊甚至部分钢丝拉断，因此在断料时一定要采用应力断料，即断料时在钢丝上用自制配重，对钢丝采用1500Kg/cm2的应力进行断料，从面保证在同一索中所有钢丝与标准长度误差±2mm，其下料长度计算公式为：q2L3N（L+q2L3/24N）S=l+24N+2△S—E.F式中：第一项为上下端锚具底的直线距离。第二项为由于钢索自重悬垂所引起的补充长度。第三项为钢丝进入上下锚头内的距离。第四项为钢索张拉时的引伸量。q：钢索的单位长度重。E：钢丝弹性模量。F：钢索中钢丝总面积。N：钢索的张拉力。上式为假定施工无误差及气温在16℃的状况下断料长度。事实上气温是有变化的，结构物在施工时也是有误差的，因此还要作如下修正，才能得到的正确的断料长度。S′=S+△Lp—△Lt+△L式中△Lp是由于应力下料引起的引伸量，xx桥取：Lp=7.5×10-4SLt系温度的修正值△Lt=S×1.2×10-5(16℃)L=L-L′L′为实际测量斜长，L为图纸斜长。涂漆：钢丝断料后，由于经过除锈及擦净的钢丝极易生锈，（潮湿时数小时即会生锈）。因此必须在做正式内外防护前应涂一度氯化橡胶防锈漆，以保证在完成防护之前不会生锈。此漆的优点是：干燥块，不受气温限制，粘附力强，防腐性能好，稀释此漆可渗三分之一二甲苯即可。穿锚、墩头：断料涂漆后的钢丝即可穿锚板及墩头，在穿锚前先在工作台两端分别放上锚杯，防漏板及锚板，然后把每索钢丝两端分别穿过锚杯，防漏板及锚板，并按锚板的孔眼一层一层进行，每穿完一层即用2D-10型墩头机进行墩头，由于xx桥钢索是平行钢丝，因此穿丝时要穿两端对应的孔眼，不得弄错，在穿丝前还应用汽油或丙酮清洗锚具及钢丝端部的油漆，以便使钢丝与锚具有更好的粘结。穿锚过程中不准戴油手套，防止污染，每墩一个钢丝头，耗钢丝3mm，穿好钢丝的锚具，若不能及时浇锚头时，则应用塑料袋将锚具密封，以防止锚具内部生锈及垃圾侵入。浇注锚头：浇锚头的钢球粒径为φ1~2mm，系连续级配，用机械法除锈，即将其投入在外园为φ700mm的八角形滚筒中，转速n=40转/分，内壁焊有短钢筋头和翼板，外壳上装有1×1mm筛孔的不锈钢丝网。每次投入钢球10公斤关闭加料门，启动电机，由于钢球被带到高处再落下，经过撞击和摩擦，锈粉及粒径小于1mm的钢球从筛孔中飞出，2小时后钢球即呈银白状，而且球表面无一点锈粉，异常清洁，放在塑料袋中封存，用前用丙酮清洗凉干后，即可，此法效果极佳，成本低廉，无副作用，远比化学除锈优越。锚头浇注分两步：先备料后浇注备料：按下表准备所须的材料数量，然后将锚头用环氧树脂封底，其目的是为了堵住钢丝与防漏板上小孔的孔隙，以及该板与杯壁之间的间隙。做法：先将6101、501、二丁脂三者拌合后到现场再加入固化剂并充分拌匀，倒入锚杯底部俟其固化，然后即可用环氧钢球浇注锚头。浇注：xx桥采用垂直浇注法，浇注架系用一节军用导梁，下有轮、轨，顶有平台，以上安装900Kg振动力的振动台一只，可同时浇注三只LEM锚头，振动平台离地面3m许，先利用锚具的螺帽将锚杯悬挂（固定）在振动台上，用鎯头将钢丝墩头敲平，垫上2mm厚的橡胶板和压板，旋上工具盖，至不动时止，再旋上中心加料管，通过旋转管上的螺帽，锚板被上吊至设计位置使压板紧贴钢丝墩头，即保证了锚板与板壁间的孔隙存在，又使所有钢丝镦头紧贴锚板，并检查防漏板是否达到设计位置。此时即可将调匀后的纯环氧树脂浆，从中心孔中注入杯底，厚约3mm，数小时固化后所剩厚度为1mm左右。封底环氧充分固化后，将拌好的冷铸材料从加料管（小锚具仅一只中心管即可，大锚具需三管）加入，并不停地振动，以使空气充分排出，待定量的环氧钢球浇完后，表面有一层纯浆，这时开始加干钢球，仍边加边振，使浆液浸透干球……，直至钢球不再下沉后止。拆除加料管，旋上堵孔用的螺钉，浇注即告完毕，每浇一只锚头需做小试块一只，试模内壁可涂以石腊油作脱模剂用。锚头固化：在浇好的锚头外套一只φ内200高420mm，功率为N-2KW的远红外加热炉，用KCW-1型控温仪调温与控温，试件随炉固化，升温至50℃，恒温半小时，以后每刻钟升温10℃，直至150℃，自动控制恒温6小时，然后切断电源，让锚具随炉冷却，升温过快，不但锚具中环氧树脂固化不完全，而且会应力集中，降温过快，会引起环氧树脂开裂，最高温度允许误差150℃±3℃，温度过高环氧树脂将成泡沫状，为使温度正确起见，同时应插入玻璃棒温度计，以经常检验控温仪的工作正常否，当二者相差±3℃以上，则控温仪已失灵需调换。远红外加热炉内胆系一只倒放着的园筒，壁及顶均厚约2.5mm，壁中留有竖向小孔，电阻丝拉长后均匀穿在四周，胆为碳化硅，胆外套有φ280白铁皮外壳，中间填有保温材料，顶上有二个φ8小孔电源为220V。钢索超张拉：为确保桥梁的绝对安全，每根索均需张拉到1.5倍设计荷载（即大索270T，小索135T）持荷3分钟，同时观察锚具有否异常现象，并作锚板的内缩，防漏板的外移，锚杯的变形，钢索引伸量等一系列测量工作，xx桥规定二板同向滑移5mm以内为正常。如：小锚头超过13mm，大锚头超过15mm，锚板已碰杯壁，此时索力已直接由锚板传给锚杯，从而将改变LEM的作用原理，若防漏板不动，锚板内缩量过大，可能是杯口段外涨或冷铸材料不够密实，锚板不动，防漏板是不可能移动的。超张拉设备为两台200吨卧式千斤顶及两根T90（材料为40Cr）的拉杆穿在钢梁腹中，通过螺帽固定的。另一端穿过台座端墙拉住另一短钢梁，被超张拉的索穿过钢梁腹中依靠锚具螺母固定的。台座为-200级混凝土的槽形构件，以后为引道挡土墙基础，底板及二侧壁厚均为50cm，槽顶与地面平，台座超过最长的索，槽中相当于每种索的长度处增设牛腿一对，被超张拉的索通过钢梁支承在牛腿上，利用二台200吨顶管千斤顶放在钢梁和台座端部之间，启动油泵，千斤顶活塞顶升使钢梁后移，拉索同时受力，索力大小由传感器及电子秤控制。钢索内防护：钢索防护的好坏将关系到索的使用年限，xx桥钢索防护结构（见图8）做法是：在台座上每隔2~3m放一道铁架子将赤膊索放在上面用砂头揩去污物，再用砂皮除去锈斑，补上脱落的防锈漆，然后在每根钢丝表面均匀涂上防锈脂，以5T慢速卷扬机（走12道钢丝绳）参考N=qL2理论公式。将索尽可能拉挺，使索的垂度f值越小越好。8f每端距锚具2.5m处各有一对，对拼式内孔为八角形的固定钢夹。中间段，小索每隔0.5m（大索0.4m）用梳板及特制工具夹成紧密排列而规则的八角形，随即用20#钢丝密缠10~15圈。此时索中多余油脂已被挤出，用油灰刀在索的四周均匀涂成约1mm厚的防锈脂层。多余油脂回收，再用15cm宽的玻璃纤维斜纹布（厚0.2mm）从索的固定端向张拉端缠绕（搭接二分之一，实际上是一次二层），外面再涂刷很薄的防锈脂，使白布镀成黄色，再从张拉端向固定端缠绕一层宽6cm，厚0.2mm的透明PE胶带。搭接也是二分之一，再从固端开始缠绕一层宽6cm，厚0.4mm的黑色胶带，搭接同上。胶带被称为隔离层，用作防止油脂外溢。黑色PE胶带尚有防止紫外线穿透使油脂变质。上述总称为内防护。至此钢索的制索工艺全部完成。冷铸材料的品种、配方和每只锚具的用量部位材料名称重量比每只锚具用量（克）备注LEM73φ5LEM146φ5封底纯环氧环氧树脂—6101稀释剂—501增韧剂—二丁脂固化剂—二乙烯三胺1001071560649150151123钢球环氧环氧树脂—6101稀释剂—501增韧剂—二丁脂固化剂—顺丁烯二酸酐填充料一辉录岩粉钢球一(拌)钢球一(干加)1001510407023035239216135005556209362248434110001057秤量允差：钢球±5克，辉录岩粉±2克，其它±0.2克⑵钢索运输：xx桥的钢索是在现场施工场地制作的，而且在安装前是不做永久性玻璃钢外防护的，只临时做一层保护性玻璃钢，因此它的运输经较简单，可将钢索盘在一只直径4m的特制索盘上，然后用吊机将索连索盘吊到需要的位置上，用人工将它放开以待安装，运输索时，虽有一层保护性玻璃钢外套，但还是绝对避免碰撞，以免防护破损。另外，索的二端的锚具是经精密加工的，在安装及运输过程中要妥加保护，防止受损后无法使用。⑶穿索安装：钢索的特点是长、重、柔而娇。如何简单地安装钢索又不损坏钢索的内外质量，是一新课题，也是通过施工实践尚未完全解决的一个问题。xx大桥在穿索安装方面曾采用三种方法：单点吊法：拉索由塔柱起平铺在桥面上，将固定端用人工先塞进箱梁锚管中，并且固定在锚固横梁上，在塔柱上的外脚手架安一起重吊点，将张拉端锚具起吊到索管入口处，在塔柱索道的入口处也安一吊点，利用在索管入口处导向滑轮将一根钢丝绳从索管中通过，并用特制的连接接头与张拉端锚具连好，然后开动卷扬机，收卷入口处的钢丝绳，将张拉端的锚具拖入索道进行锚固。此法在xx桥被广泛使用，并具有简便的优点，但其缺点也多，首先当拉索长度增加后，牵引力也大幅度增加，对卷扬机的要求及各吊点的要求就较高，稍不慎便会发生事故，另外，由于单点拖吊不可避免要损坏索的防护，为克服此缺点，xx桥在使用时先完成一层索的临时外防护玻璃钢，俟张拉后，再利用缆车拆除此层，重做六层外防护，虽然这样，但还是出现内防护的破损现象，而且由于小半径弯曲，索中油脂被挤出等现象，此法如必须使用时，应及时对破损部位进行修复，避免留下隐患。多点吊法：此法在学习红水河大桥穿索办法而使用的，目的是想比单点吊法减少挠度及防止小半径弯折，方法是先在塔柱与桥面之间连一斜向导索，在导索上每隔2m安装一只滑车（图9），通过滑车下垂一吊绳，系在要穿的拉索上，然后用滑车组将斜缆吊起，使之成拉索就位的斜度，并用由塔柱索管中伸出的牵引索将拉索安装就位，此法缺点较多，钢索在高空不是一根斜直线，而是一立体曲线，钢索的玻璃钢外防护损坏较严重，达不到预期的目的（红水河大桥是用镀锌钢丝外防护较简单），而且安装工艺较繁复，故xx桥使用一次以后没有再使用。桁架床法：此法是在多点吊法的基础上作了改进，即在多点吊的承重索上悬挂多节（每节长5m）轻型桁架（由双榀桁架组成）在床顶装若干滑动木滚，节与节之间用铰连结（图9），承重索拉在待安装索的上方，使桁架床与拉索成同一斜率，然后将索盘放在桁架床下端，并使索盘与桁架床水平投影相切，拉出索盘上的张拉端放在桁架上，并用通过塔上索孔的钢丝绳牵引拉索的张拉端锚头，并沿着桁架的滚动滑向塔柱的索孔，并用螺帽固定在塔柱上，然后将固定端锚头插入桥面锚梁并固定，然后拆除桁架床即可进行张拉。此法安装时索的垂度较小，穿索也较方便，但此法准备工作量很大，而且还是不能保证玻璃钢外防护不受损坏，因此在xx桥使用一次以后再未推广使用。⑷索的张拉xx大桥拉索的张拉工作是在索塔上进行，在塔柱的张拉面二侧用万能构件拼成2m×2m的井架，并用螺栓固定在塔柱二端的凸缘予留孔上，使之稳定，南北井架之间用二层天桥沟通，人员由竹扶梯上下，张拉工作在井架4m2的平台上进行。xx大桥张拉最大索力为228T，采用2台200T普通立式千斤顶进行张拉，千斤顶行程为200mm。在每根索张拉处的塔柱二道凸缘上均有予埋件和予留剪力销孔，并各装上钢制三角传力座，使张拉千斤顶合力与拉索在同一轴线上。三角座的水平分力由钢座与塔柱混凝土的磨擦力及三角座上的剪力销来平衡。在钢制三角座上各装上一只200T千斤顶，千斤顶活塞头处放一根特制钢梁，并用一根合金钢的拉杆从钢梁中穿过。下端有螺纹连在拉索和拉端的锚头上，上端套上穿心式压力传感器，并用螺帽拧在拉杆上端，使传感器不脱出，并作为传感器受力后座，然后启动油泵，千斤顶活塞开始开始顶升，使张拉横梁后移，顶住压力传感器，并通过后座螺帽，使拉杆一起后移，从而使拉索受力。拉力的大小由压力传感器配DCE-1型电子秤读出或配YJ-5电阻应变仪读出。传感器及电子秤应定期在万能试验机上标定，以求得正确的数据。传感器的索力读数与千斤顶压力表理论值及钢索引伸量三者基本相符时，即以传感器索力读数为准，并可拧紧锚头之固定螺帽使拉索锚固在塔柱的索孔内。然后可使千斤顶回油，并拆除张拉装置。千斤顶工作油压为500Kg/cm2，油泵应配700Kg/cm2以上，并以电动油泵为佳，注油量以6~10升/分为宜，由于张装置在安装时受较多的因素限制，故工具拉杆应考虑足够的安全度。xx桥工具拉杆用40铬合金钢经调质处理后加工的，根据拉力大小，用不同的安全系数，拉力70T以下的用D=65mm拉杆，K=3.3，拉力120T以下用D=90mm，拉杆K=3.8，拉力230T以上，用D=124mm拉杆，K=4.3。拉索张拉是一项细致工作，而且有一定的危险性，因此在拉索过程中一定要道道工序详加检查。例如：拉杆的螺纹在锚头内螺纹上的圈数、松紧程度、锚头的固定螺帽与锚头匹配程度，锚头是否居中，三角座与塔柱是否密贴，以及张拉横梁、传感器安装位置及可靠程度等各道工序一定要仔细检查，在确认无误后再开始张拉，加荷工作要徐徐进行，在张拉过程中要经常校核传感器读数，千斤顶油压表读数及引伸量，并观察整套张拉装置工作情况，当拉索锚头的固定螺帽离开锚固点大于2cm