完整版斜拉桥斜拉索施工作业指导书汇总.docx
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完整版斜拉桥斜拉索施工作业指导书汇总
斜拉桥斜拉索施工作业指导书
1.目的
明确斜拉桥斜拉索施工作业工艺流程、操作要点和相应的工艺、质量标准，指导、规范桩基成孔作业。
2.编制依据
（1）《斜拉桥施工图设计-拉索结构施工图设计》；
（2）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；
（3）《公路斜拉桥设计规范》（试行）JTJ027-96；
（4）《斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件》GB/T18635-2001；
（5）斜拉索安装的相关技术资料；
（6）《公路斜拉桥设计细则》（JTG/TD65-1-2007）。
3.适用范围
适用于斜拉桥高强平行钢丝成品索配合对称悬灌主梁施工的斜拉索施工。
4.技术准备
4.1内业准备
（1）开工前组织技术人员认真审核施工设计图纸和有关设计资料，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准，编制斜拉桥斜拉索实施性施工组织设计，制定施工安全保证措施，提出应急预案。
（2）从事起重机械作业、登高架设作业、机动车辆驾驶等特种作业的人员必须持有特种作业证。
对所有施工人员进行岗前技术培训，作业前进行技术交底。
4.2外业准备
4.2.1施工前检查工作
（1）对已施工完成的塔柱和主梁段进行检查，并将检查结果报监理工程师进行审核，合格后方能进行斜拉索作业施工。
（2）在锚垫板上放出孔道口十字中心线，以便对中，如若锚头安装偏位会造成锚头外螺纹与孔口磨擦，影响斜拉索张拉力精度。
（3）对施工所用的平行钢丝斜拉索、斜拉索锚具生产厂家进行调查，选用供货商。
成品索进场后根据质保单进行严格查验，检查锚具，PE在运输过程中是否有损伤，如有损伤，及时采取修理措施并妥善保管；检验并核对成品索合同内的质量证明文件等是否齐全完整。
对需要进行试验和检验的项目要按规定进行试验和检验，确保工程材料的质量和数量满足设计、规范和施工的要求。
（4）对施工所需的设备机具，如塔吊、卷扬机、千斤顶、放索架等进行选型，组织进场、调试、安装，需要进行校正检验的进行校正检验。
（5）斜拉索安装前的清理检查：
清除锚索管内的水泥砂浆、焊渣和管口处毛刺；清理锚垫板上的砂浆、焊渣等，保证锚固螺母与锚垫板密贴；检查锚头槽口尺寸，以确定千斤顶的安装位置。
4.2.2安装预埋件的布置
4.2.2.1预埋件的作用
预埋件的准备是一项非常重要的工作。
各个部位的预埋件为将来挂索施工中卷扬机的固定、吊装的施工等提供保证。
根据各个部位的特点和使用的需要，设计了不同的预埋件、并尽可能利用塔柱施工埋件。
4.2.2.2桥面预埋件
在桥面上根据施工需要设计若干个埋件。
桥面塔根中心附近，安置8块预埋件，用于固定桥面上的卷扬机，用于控制牵引成品斜拉索。
4.2.2.3塔顶预埋件
塔顶每腔室边线附近各埋设10块预埋件，主要用于焊接工字钢后作塔顶吊架和工作平台及安装卷扬机和转向滑轮用。
5.劳动组织
按独塔双索面斜拉桥斜拉索施工进行工班人员安排，每工班人员安排见表1。
表1斜拉索施工工班人员安排表
序号
工种
人数
备注
1
工班长
1
2
技术人员
4
3
起重工
2
4
张拉工
8
5
电工
1
6
电焊工
2
7
其它
4
小计
22
其中施工负责人、技术主管、工班长、技术人员、专兼职安全员必须由企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备劳务工人。
6.材料要求
6.1斜拉索
斜拉索采用平行钢丝斜拉索。
高强钢丝采用φ5mm或φ7mm镀锌钢丝，其标准强度不宜低于1670MPa，性能应满足现行《桥梁缆索用热镀锌钢丝》（GB/T17101-1997）的要求。
平行钢丝斜拉索的密封保护结构采用外挤单层或双层高密度聚乙烯护套，聚乙烯护套表面采用压花或双螺旋线形式的防风雨振构造。
每根拉索梁端均需设置减震器。
每根成品索出厂前须预张拉，张拉力为标准破断荷载的0.6倍。
6.2锚具
锚具采用冷铸镦头锚，锚具用钢材为优质碳素结构钢或合金结构钢。
每副锚具具有锚杯、锚板、锚固螺母、连接筒、后盖、密封盖及冷铸锚填料等部分组成。
冷铸锚填料由带铁砂的环氧树脂等成分组成，要求填料具有良好的力学性能外，在常稳温下还具有良好的流动性，保证灌注密实，应具有良好的热稳定性。
每副锚具的锚杯及螺母应进行超声波探伤和磁粉探伤，并应进行调质处理。
锚杯、锚板、锚固螺母、连接筒、后盖、压板须镀锌处理。
7.设备机具配置
按独塔双索面斜拉桥斜拉索施工进行设备机具配备，设备机具配备见表2。
表2斜拉索施工设备机具配备表
序号
设备机具名称
型号
单位
数量
备注
1
塔吊
台
1
根据起重量定
2
卷扬机
5～8T
台
4
3
千斤顶
YCW650
台
9
4
油泵
台
9
5
张拉杆
300T
根
12
6
牵引杆
100T
根
12
7
连接器
台
1
8
放索架
300T
个
8
9
支架式滚筒
根据需要加工
8.施工工艺流程
在塔柱施工完成之后，主桥梁体施工时，开始斜拉索安装。
斜拉索的挂设安装分三步进行：
放索、斜拉索的塔部安装、斜拉索的梁部安装。
挂索工艺“先梁上展索、塔端安装，然后在主梁拉索锚固节段安装完成的条件下，进行梁端锚头安装、锚固后再塔上牵引、张拉”的施工方法。
按顺序进行张拉，最后完成调索施工。
斜拉索的施工工艺流程见图1。
图1斜拉索施工工艺流程图
9.施工作业方法及要求
9.1斜拉索进场
高强平行钢丝成品索采用工厂预制完成后，成盘包装，以汽车运至施工现场，用吊车装卸吊至主塔附近梁上，起吊及运输时注意对PE护套的保护，搭设离地30CM的平台，平台上铺麻袋多层，卸完用油布盖好，做好防漏防火工作，拉索由塔柱附近移至桥面放索位置采用桥面上专用吊机。
9.2斜拉索放索
斜拉索放索使用专用放索盘放索，见图2。
在放索过程中，由于索盘自身弹性和牵引产生的偏心力，会使转盘转动时产生加速，导致转盘失稳，危及转盘及施工人员的安全，为此转盘内设刹车，放索时注意转盘的转速。
图2放索盘示意图
9.3拉索水平牵引
斜拉索的水平牵引主要使用卷扬机。
拉索从索盘上释放出来，进入梁端、塔端钢套管前，需在桥面上进行一段较长距离的移动。
关键是如何保护好拉索的PE防护外套。
本工程主要采用的方法有：
滚筒法、垫层拖拉法两种。
在桥面上摆放多个滚筒，滚筒之间要保持合适的距离（一般3～5m），防止拉索因下垂而与桥面接触，以致刮伤PE防护套。
滚筒宜固定在桥面上，防止拉索移动时倾倒。
制作滚筒时，要根据拉索的刚柔程度，选择适宜的滚轴半径；滚轮做成凹槽形，用橡胶或塑料等柔性、半柔性材料制成，以较好地保护拉索PE护套。
滚筒法放索示意见图3。
对于一些自重轻，长度短的拉索，使用垫层拖拉法，可在梁面放索线上铺设麻袋、草包、地毯等柔软的垫层，就地拖移。
图3滚筒法放索示意图
9.4拉索的挂设
9.4.1上锚安装
9.4.1.1放索
将斜拉索从存放地利用龙门吊装车运至塔根部，由桥面悬臂吊机将索盘直接吊到桥面后放入放索盘，放索盘做成可自行式，移运至斜拉索梁部安装位置后固定。
9.4.1.2挂索
用带防护物的索夹（见图4），按锚索管长度来确定夹紧索体作为塔顶龙门架提升吊点；安装好锚头牵引连接器，把卷扬机钢丝绳扣牢在吊点上。
图4起吊用索夹示意图
开动塔根部卷扬机提升锚头，吊至塔上锚索管附近（梁端卷扬机反向拽拉），此时在塔外挂索吊篮上的操作人员的协助下。
把塔上卷扬机由锚索管内放出的牵索钢丝绳与锚头连接器连接收紧，塔外自升降式吊篮在固定后即行加扣手拉葫芦保险。
塔上卷扬机通过钢丝绳牵拉锚头，及时调节合适的锚头位置，通过内拉外送的办法，使拉索进入索管口，当拉索锚头露出塔上锚垫板后将螺母旋进张拉端锚头，旋进锚头的深度以螺母平齐锚具端面为准，将千斤顶张拉杆与锚头连接。
此时塔外卸下吊钩及索夹，塔内解除牵索连接件，拉索的塔上部分安装完成，整个斜拉索由塔上悬垂在桥面上。
9.4.2下锚安装
9.4.2.1安装索力计算
根据斜拉索的下料长度L，上下两端索孔锚板中心的几何距离L0，塔上斜拉索钢丝墩头端部与锚板距离L1，可以推导出计算斜拉索梁端钢丝墩头端部离梁上索孔锚板端面距离为ΔL时的安装索力T的方程，计算图式见图5，由图5不难得出：
图5安装索力计算式
ΔL=L0+L1+ΔLf-L-ΔLe
（1）
式中：
ΔLf——斜拉索垂直度修正，ΔLf=W2Lx2L0/（24T2）；
W——斜拉索赔单位长重量；
Lx——L0的水平投影长度；
ΔLe——斜拉索的拉伸修正，ΔLe=TL/AE；
A——斜拉索的钢丝总截面积；
E——斜拉索的钢丝弹性模量，取1.95×105MPa；
由此可推计算斜安装索力T的方程：
T3L/AE-（L0+L1-L-ΔL）T2-W2Lx2L0/24=0
（2）
解此方程，所得正确即为ΔL时的安装索力T。
用MATLAB5.3软件自编程序，迅速准确的进行计算。
9.4.2.2放索
在桥面上顺斜拉索前行路径上每隔一定距离安置一台支架式滚筒，以防斜拉索与桥面摩擦损坏PE护套。
采用挂篮端5T卷扬机通过动滑轮组牵引锚头至锚管口附近。
T3
9.4.2.3梁部安装
首先塔上放松，然后进行梁下软牵引，最后进行刚性牵引。
为了尽可能的降低安装索力，应尽量降低L1和加大ΔL值。
降低L1的方法是利用安装在塔端斜拉索上的千斤顶，通过拉杆在保证锚固可靠的原则下，将斜拉索放下一段距离。
利用多股钢绞线通过特制连接器或组合式多节张拉杆与索头加长拉杆相连，配合千斤顶牵引挂索的方法为软牵引法，梁部斜拉索软牵引装置结构见图6。
加大ΔL的方法是在梁下千斤顶上先安装一套软牵引装置，使其提前与拉索冷铸锚连接上，将安装索力转换到千斤顶上。
通过一种特制连接器与拉杆连接，拉杆与锚头再连接。
先用梁下千斤顶张拉斜拉索将拉杆与锚头一起牵引，从梁下安装拉索索道钢管向梁外引出由卷扬机作动力的牵引索，将钢绞线与之相连的拉索从梁下向梁上穿，穿过夹片锚环、开合连接法兰、反力架、锚头螺母，放于反力架中；当拉杆拉到索道钢管口时，然后在反力架后的锚环上安装100～200t连续快速千斤顶，并在千斤顶后安装对应的工具锚环，使用千斤顶收紧钢绞线束，再慢慢放松卷场机，卸除滑轮组。
手拉葫芦调整索头对中索道钢管中心，用连续快速千斤顶张拉软牵引钢绞线，直到冷铸锚头出现螺纹在千斤顶反力架下方空间，旋入预置在锚垫板上的锚圈，至少保证旋入4圈螺牙；拆除卷扬机牵引系统，拆除连续快速千斤顶。
图6梁部斜拉索软牵引装置结构图
整个软牵引过程应小心缓慢进行，随时注意保护锚头及PE护套不受损伤。
特别是已浇梁段桥面与挂篮底部落差位置应加强保护。
记录千斤顶油表数值，换算成索力值校验表中数值，为下根拉索安装做准备，若有大的偏差要及时调整。
锚头与张拉杆接上后，利用安装在张拉杆上的650T千斤顶，进一步把斜拉索张拉到预定位置。
完成上述步骤后，在对称另一跨侧安装另一根斜拉索，当4根拉索都张挂到位后，即安装4套张拉千斤顶与拉杆，完成拉索牵引施工，进入张拉施工程序。
9.5拉索的张拉
拉索的张拉程序如下：
张拉前准备工作→安装千斤顶→张拉杆拧入冷铸锚杯→拧入张拉杆工具锚圈→调整各部分的相应位置→施加5%设计索力→检查并调整安装位置，记录初始值→解除安装千斤顶时的吊点或支垫点的约束→分级施力直至达到一次张拉所要求的拉力值→与张拉同步拧紧锚圈量测应力、应变值→检验，与设计应力应变值核对→外观检查（锚垫板、锚箱、塔柱结构等变形情况，拉索有无断丝、滑丝现象）→检验合格，拆除千斤顶，张拉杆，进入下一根索的张拉周期。
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