斜拉索施工解析.docx

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斜拉索施工解析

3.9.1概述

本桥主桥采用双塔单索面斜拉桥，主跨120m，边跨70m。

斜拉索采用钢绞线，每束拉索由31根φj15.25mm镀锌钢绞线组成，标准强度Rby=1860Mpa，最大索力控制在3230KN左右，两端采用钢绞线拉索锚具。

斜拉索在主梁上的纵向基本间距为5m，纵立面上的每根斜索由横桥向并排两根组成，横向间距为1.0m，塔上竖向间距为2.33m，索与梁的水平夹角为25°，斜拉索在塔顶连续通过鞍座，两侧对称锚于梁体。

每个塔上设有8对32束斜拉索，全桥共64束。

3.9.2斜拉索安装工艺流程图。

斜拉索制作

索盘运输、存放

下料

挂索

单根张拉

整体张拉

安装减震器、索箍及过渡套

调整索力

锚头压浆与防护

3.9.3斜拉索制作

斜拉索是斜拉桥的生命线，其制作的质量至关重要。

斜拉索的制作由专业厂家完成，其具体工艺要求如下：

3.9.3.1镀锌钢丝

3.9.3.1.1斜拉索采用标准强度为1860Mpa的Φj15.25mm镀锌钢绞线制作。

将其断面排成正六边形或缺角六边形，且进行大捻距轴心左旋扭绞。

斜拉索采用双重防腐措施，每股镀锌钢绞线外包裹PE，钢绞线外套PE管，这样大大减少了斜拉索松散的可能性。

位于索鞍处的钢绞线为裸索，也采取相应的防腐措施。

进货验收时应对材料制作方法、机械性能、尺寸及允许偏差、加工成品和表面要求、试样数量、质量证明书、包装和标准等进行检查。

3.9.3.1.2检验规则

a、检验分类

产品检验分为出厂检验和型式检验

出厂检验

可由生产厂的质量检验部门在日常生产中进行也可由用户指定的第三方代理机构进行。

生产厂家的质量检验部门或第三方代理机构应出具每批产品的检验报告，作为该批产品的质量依据。

型式检验

凡属下列情况之一者，应进行型式检验：

a）原料、工艺等有较大改变时；

b）生产设备改造后或生产过程中设备发生较大故障时；

c）产品长期停产后，恢复生产时；

d）出厂检验结果与上型式检验有较大差异时；

e）国家质量监督机构提出进行型式检验时。

b、判定规则和复检

a）当全部检验项目均符合本标准规定时，试样所代表的产品为合格产品。

b）当检验中有不符合本标准规定的技术要求的检验项目时应在同一盘中进行双倍重新取样，对该项目进行重复检验。

如果重复检验的结果全部过到规定的技术要求，该盘仍为合格产品。

c）当进行重复检验的结果仍有一项不和符合本标准的技术要求时，该盘判为不合格。

c、标志、包装和质量证明书

每盘上应挂有金属标牌，标牌上注明：

生产厂名称、商标；规格型号、重量及出厂编号。

每批应附有质量证明书，其中应注明：

供方名称、需方名称、合同号、重量及件数、各项检测结果、执行的标准编号、检验出厂日期。

3.9.4锚具

3.9.4.1拉索锚具组件主要由锚垫板、连接筒、锚环、减振装置、密封装置、防松装置及保护罩等组成。

3.9.4.2拉索锚具锚固效率系数和延伸率达到《预应力筋锚具和联接器产品标准》（GB/T14730-93）中Ⅰ类锚具的要求，其锚固效率达到ηa≥0.95，εapu≥2%；其夹片分级张拉临时锚固时应保证性能可靠，发生故障时将钢丝放松应可行；低应力状态下夹片对钢丝的夹持性能应稳定可靠；高应力幅状态下夹片自锚性与防松可靠。

3.9.4.3锚具原材料供应必须按照国家标准验收后方可投入生产，机加工过程中，对锚板锥孔的加工，除保证锥孔的几何尺寸和各锚固单元的通用性及互换性外，还要求各锚固锥孔的位置符合偏差要求，以免干涉其它锚固单元的操作。

锚具组装过程中，要求锚固单元与密封板孔位一致，不能有错位现象，并且保证各单元孔的密封。

3.9.4.4采用锚头灌浆密封等保护措施，提高疲劳强度及防腐性能。

锚具的压浆操作应保证桨体的密实性，压浆顺序保持自下而上。

3.9.4.5在索体与预埋件之间设置可调式减振装置，起到阻尼作用。

安装减振装置时要求内六边形与索体外形吻合为宜，阻尼橡胶与预埋管要完全贴合以达到减振效果。

3.9.5高密度聚乙烯（HDPE）护套

高密度聚乙烯（HDPE）护套的性能指标应符合下表的要求。

序号

项目

单位

指标

试验方法

1

密度

g/cm

0.942-0.988

GB1033-86

2

位伸强度

MPa

≧20

GB1040-79

3

断裂伸长率

%

≧650

GB1040-79

4

软化温度

℃

≧115

GB1633-79

3.9.6索盘运输，存放

索盘通过水路或陆路从制作工厂运输到施工现场，在装运的过程中，应有可靠的保护措施防止碰伤锚具与PE索套，进场后进行全面检查，如有意外损伤要及时修补并做好记录，报告监理工程师。

索盘到达施工现场后存放在平坦的存放场地上，存放现场应具备足够长度的场地来下最长的斜拉索料。

3.9.7下料

3.9.7.1钢绞线下料时先在平坦的场地上放出大样，以保证下料精度；制作专门的放索架，索盘放置在放索架上转动出索；下料时沿线架设橡胶滚轮，并在滚轮两侧设置侧挡滚，使钢绞线在下料前进时与支架形成滚动磨擦接触，滚轮的间距应能满足托起钢绞线使避免与地面接触。

3.9.7.2下料长度计算

L计=L0+A1+A2+L1+L2+L3+L4+L5

L0—设计提供张拉端与固定端锚垫板顶面间距（mm）

A1—固定端锚具组装件在锚垫板顶面外的厚度，取B+C+180mm，其中B、C分别为锚板、螺母厚度。

A2—张拉端锚具组装件在锚垫板顶面外的厚度，取B+C+180mm

L1—固定端锚具外预留长度（300mm）

L2—张拉端工作长度，取1120mm（即张拉支座加连续张拉千斤顶长度）

L3—牵引力作用下的垂度影响长度

L4—塔梁施工误差影响长度，取40mm

L5—下料长度误差，取L0/3000（mm）

3.9.7.3两端剥PE长度计算

固定端L固=A+L1-L6

张拉端L张=A+L2+L3+L4+L5+△L-L6

A—锚具组件总长

△L—单根张拉伸长值

L6—延伸筒一半长度

3.9.7.4两端120mm范围内切除钢绞线外围6丝，保留中心丝并镦头。

3.9.8钢绞线两端清洁

首先将剥PE长度范围内的钢绞线打散，用钢丝刷清除石蜡或油脂；其次，用汽油清洗一遍，再用丙酮擦拭一遍；最后用棉纱头擦干净后，将打散钢绞线复原。

3.9.9检查重点。

3.9.9.1保证下料长度,控制下料误差。

3.9.9.2用砂轮切割机切料，发现有PE损伤，修补或更换。

3.9.9.3不得有镦头镦裂情况（不允许有横向或剪切裂纹）。

3.9.9.4油脂清除干净。

3.9.9.5挂索时注意保护PE不受擦伤，端部钢绞线尽量保持干燥。

3.9.10钢绞线下料后及时盘成等直径的圆形，运送到桥面上，起吊时使用尼龙吊带以保证钢绞线不受损伤。

3.9.11锚具安装

3.9.11.1预埋管安装：

在混凝土梁施工过程中，要严格控制预埋钢管的预埋位置,预埋位置用三点极坐标法控制，并注意主梁施工时有一定的预拱度，要保证预埋管在浇注并张拉完成后达到要求的位置。

3.9.11.2锚具安装

斜拉索安装与张拉包括锚具安装、单根钢绞线张拉、整体张拉、减振装置索箍、过渡套安装、夹片防松压板安装、锚具内压浆经及锚具外防护等过程。

3.9.11.3锚具组装件内各层孔对应,不得有错位情况。

3.9.11.4锚板上灌浆口在下方，排气口在上方，成排的孔在水平方向。

3.9.11.5两端锚具组件的工作螺母外缘旋入支承筒180mm。

3.9.11.6挂索前必须把锚孔擦干净，有锈蚀的用砂布打磨光滑，均匀涂上退锚灵。

3.9.11.7注意使工作螺母周侧孔位靠外。

3.9.11.8下端锚具安装前检查锚垫板上排水通道设置情况。

3.9.11.9锚具安装时应尽量避免损伤镀铬层。

3.9.12挂索

在预埋管和锚具安装完成后，即可进行挂索作业；挂索采用逐根挂设，逐根张拉的方式进行，考虑挂篮支架张拉空间有限，确定梁为锚固端，塔为张拉端，而挂索则采用先下后上的方式进行。

3.9.12.1梁端穿索

已加工好的盘索运到桥面后水平放开，放开时桥面上要设置滚轮支垫，将钢绞线一端人工水平索拉至梁端入锚位置，将高强钢丝中心丝与从梁底通过对应锚孔伸出的专用牵引夹具相连，利用牵引夹具将钢绞线牵出梁底锚具。

3.9.12.2塔端穿索

先利用塔吊或卷扬机将钢绞线的另一头垂直起吊，吊具专门制作成弧形，一方面保证钢绞线的弯曲大于最小弯曲半径长度在无回弹力状态下起吊，另一方面保证钢绞线进入预埋钢管口处于自然顺应状态进入，吊具上设置专门的夹具夹紧高强钢丝。

高强钢丝起吊到索管口部位时，用厂家专门制作的牵引夹具牵入对应的锚孔中。

3.9.13单根张拉

3.9.13.1先用张拉支座、连续张拉千斤顶张拉。

3.9.13.2以张拉力控制为准，测量伸长值。

3.9.13.3张拉到位锚固时，用新的夹片，夹片内外擦干净后，在外侧均匀涂上退锚灵；夹片两侧缝隙要均匀，两片平齐，打紧，外露小于8mm；然后缓慢卸压，测回缩在8mm内，否则拔出后更换夹片。

3.9.13.4单根拉结束后，拆下张拉支座，逐根拔脱并顶压锚固。

3.9.14整体张拉

3.9.14.1联接套旋入支承筒150mm，张拉杆旋入联接套150mm，张拉螺母旋入张拉杆150mm。

3.9.14.2千斤顶及其撑脚应对中安装。

3.9.14.3以张拉力控制为准，测量初动张拉力、伸长值、锚回缩值。

3.9.14.4每次整体调索时，须将减振装置的长螺栓旋松，调索后再旋紧。

3.9.14.5索力测定以振动频率法（按标定数换算），油压表读数作校核。

对于长大斜拉索，振动频率测量宜采用精密拾振器、通过频谱分析得到的频率。

复测、调索时的频率，应注意进行防振橡胶圈与弯曲刚度的修正。

索力也可以采用传感器测定，传感器精度应符合相关标准要求。

测定时以传感器读数为准，以油压表读数作为校核。

3.9.14.6不论是初张力的张拉，还是复测、调索的张拉，凡不符允许误差时，必须向监理工程师报告，由设计、监理、施工三方共同确定调整方法，直至符合允许误差为止。

3.9.15安装减震装置，索箍及过渡套

3.9.15.1挂索前安装两端校正管和热缩套，距预埋管口约500mm，以方便穿索为宜。

3.9.15.2在挂索时，应在索箍安装处的高强钢丝上缠一道宽50mm的XM-37防水胶。

3.9.15.3减振装置及索箍安装前，必须用专用紧索装置紧索成设定形状并放置假索成六边形。

减振装置和索箍内壁均须与索外表密贴，减振装置外缘不能超出预埋管口。

3.9.15.4索外PE总护管安装后，安装过渡套，过渡套用热缩管与预埋管连接。

3.9.16斜拉索体系转换

斜拉索在每个标准节段完成之前作为挂篮的前支点，并锚固于挂篮的主梁上，在每个标准节段纵横预应力束张拉完成后转换锚固到砼梁设计位置，故每浇一个标准节段体系转换一次。

在斜拉索下料时应考虑由主梁锚固点延长到挂篮锚固点的延长部分。

主梁穿索时，将斜拉索的端头先穿过主梁的锚具和防松板，再穿到挂锚箱的锚具上，并戴上挂篮锚具的夹片和防松板，待塔上锚具穿索完成后，在挂篮主桁内用千斤顶按单根张拉的要求进行逐根张拉。

挂篮锚具点的初张力以挂篮的设计标高进行控制，在砼浇注过程中，因高强钢丝受力后发生弹性变形，如完全减少预拱度相对较为困难，故考虑在浇注过程中用补张拉来减少预拱度的设置，在浇注完成一半后，调整一次张拉力，在浇注完成后根据主梁标高再调整一次张拉力，但每次张拉均应在砼初凝之前完成，张拉后要对砼进行补振。

在砼梁达到强度并张拉梁体预应力束后，在挂篮锚固位置用千斤顶整体张拉斜拉索，拉紧后将砼梁的锚具安装到位并装上夹片和防松板并顶紧，解除挂篮的锚固，放松千斤顶，这样斜拉索的锚具点就自然转换到主梁上。

斜拉索按设计要求的整体张拉在主塔上塔柱的腔内完成。

3.9.17调整索力

斜拉索调索主要分三个阶段：

在边跨合拢前进行一次全面调整索，使合拢段线型得到满足；中跨合拢前进行一次全面调索，除满足合拢线型要求外，还存在纠正塔的变形，使塔体在预设的偏向边跨偏移量在允许范围内。

当成桥后的二期恒载和运营动载施加后，由偏移量开成的应力，对特大跨径的中跨受力起着牵制作用。

斜拉索的张拉要求对称施工，斜拉索索力和桥面线型控制张拉并以桥面线型作为主要控制因素；每完成一根斜拉索的张拉，要测量紧前连续五根索的索力变化；为检核设计数据和调整索力提供参数，同时进行轴线偏移和高程测量。

3.9.18锚具压浆与防护

3.9.18.1锚具的压浆

3.9.18.1.1灌浆孔在下方，排气孔在上方。

灌下端锚具时，排气管须插入锚具内根部，有桨体溢出后缓慢抽抽拔。

灌上端锚具时，灌浆管尽量伸入锚具内根部，等排气孔出浆后缓慢抽拔。

3.9.18.1.2排气孔大量流出浆体后抽出灌浆管，塞紧灌浆口，从排气补浆，升压力后迅速拔出灌浆管，塞紧排气孔。

3.9.18.1.3配浆时严格控制，一人称量，一个校核，校核时做好记录。

3.9.18.1.4拌浆时，要搅拌均匀，无气泡，无单种成分聚集，每次灌浆必须同时作试块，做好标记。

3.9.19锚具外防护

保护罩内灌油脂或用塑料套管防腐外露高强钢丝。

斜拉索的牵引及张拉，都应对称于主塔、对称于桥中线均衡地进行。

不均衡拉力的允许值，应符合设计要求，或按牵引（张拉）力的10%及每塔两肢腿纵向偏拉差≤H/3000（H为自桥面以上计算的塔高）控制。

对于在接索架设过程中受到损伤的索套，架设施工单位应及时组织人员、设备进行焊补，不允许让带有伤口的拉索长期暴露于恶劣气候条件下而不及时处理。

焊补技术方案以及焊补实施效果均应让监理工程师满意。