斜拉桥挂索安装施工案例讲解

主讲：文娟娟斜拉桥——挂索安装施工方案工程概况1.

总体概述西樵大桥斜拉桥位于佛山市南海区，在南九复线路上，南庄至九江公路复线全长约13公里，双向6车道，东起佛山一环樵乐路立交，经以快速化的标准改造的樵乐路，通过新西樵大桥，经环山路、山根简易立交，连接青龙线、大同线，最后接龙高路。西樵大桥主桥为主塔独塔平行双索面钢箱梁斜拉桥，跨径组合为120+125=245m；主梁钢箱梁为整体式流线形扁平钢箱梁。1.2钢箱梁概述钢箱梁不含风嘴全宽42.5m，中央分隔带宽1.5m，道路中心线处高3m，顶板设2%横坡，底板水平。单幅桥钢箱梁内设5道纵腹板，形成单箱六室断面，标准节段长度9m，梁上索距取9m，吊装重量约200t。1.3斜拉索概述斜拉索采用平行钢丝索，拉索采用平行双索面布置；塔上索距4.8m，梁上索距9m，共设22对索，横向设两排索，间距37m，全桥共44根斜拉索，拉索水平倾角28°。斜拉索规格为FPES7-223，单根斜拉索最长119.902m，最重8.706t，拉索φ7高强镀锌钢丝强度为σb≥1670Mpa。

1.4气象水文1.4.1气候条件线路地处三水盆地的北东侧附近及珠江三角洲的北部边缘地带，属南亚热带季风海洋气候，主要特点是：春湿多阴冷，夏长无酷热，秋冬暖而晴早。年平均气温21.9℃，最冷月为1月，月平均气温13℃，极端最低气温多在3℃以上，最低记录为零下1.9℃。最热为7月，月平均气温28.5℃，极端最高气温达38.5℃。无霜期长达340天。全年降雨量在1400～1900mm，4～9月为雨季，总降雨量占全年八成。月降雨量最大值为550～650mm。全年总日照时数约为1500～2100小时，2～3月多阴雨，月日照时数只有50～80小时，也是最潮湿的季节。秋冬盛行东北风，春夏季盛行东南风，平均风速2.5米/秒。7～10月为台风季节，对佛山地区有较大影响的台风年1～2次。1.4.2水文条件顺德水道处于珠江三角洲网河区的东南部，上承北江和西江洪水，下纳南海海潮。每年汛期既受台风暴潮的直接侵袭，又受北江和西江洪水的直接威胁，洪、潮、涝的季节性变化极为明显。具体水文情况详见表2.4-1。月最高水位出现在2005年六月，高7.571m；月最低水位出现在2005年一月，高0.001m；月平均最高水位出现在2008年六月，高3.551m；月平均最低水位出现在2005年一月，高0.791m。

据南海区西樵大桥扩建工程水文分析计算--三多站2005-2009年月最高、最低及平均水位表统计：

斜拉索施工斜拉索张挂施工主要包括运输、索上桥面、挂设、塔端放软牵引、桥面展索、梁端压锚、塔端软牵、张拉、索力检测、调整及减振装置安装等工序。施工准备斜拉索整体上桥面斜拉索塔端挂设、放软牵引斜拉索制造、运输斜拉索桥面展开塔内装撑脚、千斤顶斜拉索桥面牵引、压锚塔端软牵引、第一次张拉塔端第二次张拉塔端监控测索力监控测量部门检测安装减震装置5.1斜拉索施工工艺5.1.1斜拉索制作运输：斜拉索由生产厂家制作好后，由陆路用汽车运到施工现场。5.1.2斜拉索上桥由平板车在后场装车通过施工栈桥送到主塔下，再由70t履带吊吊上桥面。5.1.3斜拉索挂设通过桥面5t挂索卷扬机及现场塔吊组成的提吊系统通过索前端的夹板提升索上升，同时通过塔顶3t卷扬机辅助索头进入塔端索导管孔，直至索头临时锚固。

5.1.4塔端放索牵引本工程拉索最长为119.902米，不需要软牵引装置，直接预留一米的工作长度与千斤顶连接张拉。塔端的牵引直接由现场的塔吊吊挂至对应的索导管口，再由塔柱内的卷扬机牵引进索导管。图5.2塔端软牵引构造图5.1.5桥面展索桥面展索利用桥面布置的5t卷扬机牵引卧式索盘前移，斜拉索前移时，间隔2～2.5m在索下垫小车，以保护索的PE保护层损坏。5.1.6梁端压锚钢箱梁焊接好后即可进行梁端压锚，梁端压锚通过桥面布置的5t卷扬机牵引，在索的前端安装牵索夹板，卷扬机钢丝绳通过前梁端索导管处的导向滑车组与索前端的夹板连接，牵引索头至索导管附近时，利用汽车吊或叉车及简易门架将索头导入索导管，牵索至锚固。图5.3卷扬机梁端压锚5.1.7塔端牵引及张拉在梁端上下游及纵向二侧的4点压锚到位后，即可进行塔端牵引，软牵引由塔端安装的500t、650t千斤顶完成，4点软牵到位后即可进行斜拉索第一次张拉，钢箱梁吊机前移到位后进行第二次张拉。斜拉索张拉时以标高各斜拉索索力双控，斜拉索应同步对称分级张拉，不平衡水平力不宜大于20t，索力误差纵向不宜大于张拉值的±2.5%；横向相对误差不宜大于2%。所有张拉斜拉索用千斤顶必须配备相应的测力传感器，以控制千斤顶的张拉力；正常情况下，第张拉四对斜拉索，应对测力传感器标定一次。图5.4塔端张拉及传感器安装5.1.8减震器安装当斜拉索二次张拉完并且全桥合拢后，在完成了调索工作后，再安装永久减震器及防雨罩。图5.5斜拉索永久减震5.1.9斜拉索工地防护措施（1）、塔端聚氨酯发泡材料填充塔端橡胶减震圈安装完毕后，按设计要求，对塔端预埋管内进行聚氨酯发泡材料填充。配备设备：专用空气压缩机一台（380V）、专用发泡机一台（380V）、电控箱一个、电缆120m、专用胶管及发泡枪等。施工步骤：a、检查预埋钢管内是否有油渍等杂物，如有应去除。b、检查设备是否完好，确认完好后加发泡料液。c、接通电源，开机试运行，调节料液比例至最佳状态。d、进行发泡。e、发泡完毕后，等2～3小时，此时泡沫完全固化。f、表面整修。把不规则的部分和多余部分用手锯锯掉，确保美观。g、全部整修完后再在整修表面涂防水涂料。涂抹时要均匀，保证每一修整表面都涂到。至此，发泡工作完毕。a、不干性密封膏防护不锈钢防雨罩安装完毕后，在上口直线段刮嵌不干性密封膏，同时安装橡胶密封条，再刮嵌不干性密封膏，直至不锈钢防雨罩上端。b、高弹性防水密封胶防护不锈钢防雨罩安装完毕，不干性密封膏防护完成后，对不锈钢防雨罩上下口部进行刮涂高弹性防水密封胶防护，直至抹平防雨罩端部。c、PE防水罩焊接上述工作完成后，进行PE防水罩的焊接，PE防水罩合缝及上端与斜拉索接触处用专用PE焊枪进行焊接，焊接完成后进行打磨。（2）、梁端防雨罩处工地防护图5.6梁端防雨罩处工地防护示意图5.2主要施工设施、设备的选用、布置及安装在桥面布置的主要挂索设备包括卷扬机、汽车吊、叉车、卧式放索盘、导向门架等。在塔顶布置的主要挂索设备包括卷扬机、挂索提升梁等。5.2.1卷扬机的选型及布置（1）、塔顶卷扬机：用以塔端辅助牵引索头进索导管锚固，上下游塔顶各布置一台5t卷扬机。（2）、桥面挂索卷扬机：与塔顶桁吊滑车组及桥面导向滑车组连接组成提升系系统，用以塔端挂索时提升斜拉索，上下游、纵向两侧共布置4台。（3）、桥面牵引挂索滑车卷扬机：用以斜拉索塔端挂设完毕后，将滑车组拉下至桥面，共布置一台5t卷扬机。（4）、梁端压锚卷扬机：用于牵引斜拉索及立式索盘横、纵向移动完成斜拉索桥面展开及梁端挂设，上下游及纵向两侧各共布置4台。5.2.2起吊设备（1）、塔吊：用于短索、小索挂设时的提升设备及梁端压锚牵引。（2）、70t履带吊：用于将斜拉索从栈桥吊上桥面。（3）、16t汽车吊：用于辅助斜拉索梁端压锚5.2.3梁端展索设备（1）、卧式放索机：卧式放索机由放索转盘、放索转盘底座及轴承三部分组成；塔吊或塔顶门架提升塔端锚头时，放索机上的斜拉索盘可随放索转盘一起绕轴承转动，从而散去扭力。图5.7卧式放索机结构图（2）、垫索小车：为方便斜拉索在桥面的移动及展开，避免斜拉索与桥面的直接接触，防止斜拉索PE套损伤，斜拉索在桥面移动时采用放索小车，根据用途不同分为托索小车、锚头小车。（2）、塔端软牵引及张拉千斤顶：为650t千斤顶，根据塔内空间狭小的特点，可专门订制高度较小的扁千斤顶，其最小高度为30cm，数量5台，其中一台为备用。软牵引固定端用P锚，钢绞线为φj15.24的低松弛钢绞线，其强度为1860Mpa。（3）、锚头内衬套、变径头5.2.4牵引、张拉系统（1）、卷扬机牵引系统：用于梁端压锚，主要由卷扬机、滑车组及连接索夹共同组成，卷扬机为5t卷扬机，配φ22钢丝绳，滑车组根据压锚力的大小而调整对应的规格、数量；索夹由钢管与钢板加工而成，斜拉索上安装夹板时，应加垫夹布橡胶皮以保护斜拉索的PE，橡胶皮厚度一般为8～10mm。（4）、张拉撑脚：张拉撑脚可根据斜拉索塔端锚头最大伸长量、锚垫板的尺寸、索头螺母的直径、厚度、变径螺母的高度等确定撑脚的合适高度和边长。（5）、张拉杆：张拉丝杆用于牵引及张拉斜拉索，其加工材质采用42CrMo，锻打后需经过超声波检验，并达到GB/T4162-2000《锻造钢棒超声波检验方法》规定B级标准。由于塔内空间狭小，因此张拉杆长度应尽量减短，以保证张拉时东侧和西侧张拉杆不发生冲突，为了保证张拉杆张拉后能够顺利拆除，也可考虑将张拉杆做成接头式，即一根稍长，再接多根短张拉杆。（6）、张拉油泵：由于塔内空间狭小，因采用尺寸较小的ZB4-500型油泵。（7）、压力传感器

采用650t压力传感器5.2.5临时用电布设斜拉索安装的用电设备的功率不是很大，现场只需配备4个三级配电柜就可以满足需求。5.2.6塔内施工平台：