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斜拉索工程体系转换施工方案（单根张拉 护套管吊装）_secret

（一）、斜拉索工程概况

本桥主桥单幅桥分别设有两个索塔，索塔为门架式并布置在主梁两侧，顶部设置有连接横梁，索塔桥面以上高约20m，上塔柱采用工字型截面。斜拉索在塔上竖向基本索距为1.2m，并通过鞍座穿过塔身。塔身斜拉索转向索鞍座采用分丝管结构形式，分丝管由49或55根Ф28×3mm的钢管焊接成整体，埋设于混凝土塔内，在索鞍的斜拉索出口处设相应的抗滑锚装置，并内灌注环氧砂浆以达到防止钢绞线滑动的目的。

主梁为预应力钢筋砼连续箱梁，箱梁截面高度自塔柱向跨中逐渐变小。斜拉索穿过箱梁两侧并锚固于箱梁两侧底部，斜拉索张拉端设在箱梁底。单幅桥箱梁顶部宽度约为21.5米，两幅桥之间间距为0.1米。

如主桥桥型布置图1所示，拉索编号方法为：

新建山西中南部铁路通道（洪洞北至汤阴东段）水泥搅拌桩试桩施工方案1）、自塔柱向跨中编号分别为1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#。

2）、自小桩号向大桩号方向，两个主塔分别以A、B为编号。

本桥上、下行单幅桥斜拉索均为双索面，斜拉索采用扇形布置，每个索塔共设7对斜拉索，在横向分为2排，索体在梁上间距为7.5m。斜拉索采用柳州欧维姆机械股份有限公司生产的OVM250平行钢绞线拉索，斜拉索采用ф15.24mm环氧涂层高强钢绞线，强度为1860Mpa，弹性模量为1.90～2.0×105Mpa；延伸率≥3.5%，其疲劳性能为：应力上限为0.45δb，应力幅为250Mpa的情况下，受200万次荷载作用后不断裂。

斜拉索锚具采用可调换索式锚具，共有两种规格，其中1#至5#采用OVM250AT—49型、6#至7#索采用OVM250AT—55型。

斜拉索共采用四层防腐措施，其分别为：

第一层为钢绞线外环氧涂层；第二层为无粘结筋专用油脂；第三层为热挤HDPE层；第四层为斜拉索整体外套HDPE整圆式护套管，其规格为Ф235×11。

锚头外露钢绞线填注无粘结筋专用防腐油脂，油脂符合JG3007－93《无粘结预应力筋专用防腐润滑脂》的要求。

塔端抗滑锚固筒及斜拉索锚具内灌注环氧砂浆进行防腐。

（二）、斜拉索施工方法

1、斜拉索安装工艺流程

2、施工平台、通道及吊装系统

结合XXX桥的实际情况，全桥施工平台主要包括以下部位，同时为满足施工安全要求，所有施工平台应牢固可靠，脚踏板应坚实耐用，四周铺设安全网。

本桥塔外施工平台作为塔外施工人员的工作场所，其有以下特点：

1）、同一工作点最多作业人员一般不超过3个人；

2）、由于塔上结构全为组装结构，不需大型和重型设备机具，一般以活动扳手和手拉葫芦等工具为主，而且操作简单、方便。

由于以上工作特点，塔外平台不需要很大的承重和很宽的工作空间，因此可利用塔外现有的钢管支架改造使用。

梁底施工平台作为张拉端施工人员的工作场所，其有以下特点：

1）、同一工作点最多作业人员一般也不超过3个人

2）、由于拉索张拉采用单根张拉和单根循环调索的办法，因此其张拉设备重量也均较轻，工具较少。

3）、由于张拉设备较轻，因此现有支架的承载能力完全能够满足张拉时的工作需要，至于张拉工作平台的宽度为2～2.5米为宜（以拉索中心线为基准），高度及长度则必须满足以下要求：

（3）、施工用吊装系统

斜拉索施工多为高空作业，同时吊装工作繁多，因此为保证施工安全和效率，必须设置安全可靠的吊装系统。根据本工程工期安排，挂索施工，在主桥预应力张拉施工完成后进行。因此斜拉锁吊装采用1台25t汽车吊在箱梁顶面进行，由于HDPE段管最大重量仅为500kg，因此采用1台25t汽车吊能够满足施工要求。

本工程钢绞线总重达317吨，由于施工现场场地条件限制，无法进行现场下料。同时由于现场的人工下料，不仅效率低下、劳动强度极高，而且转运过程繁琐，钢绞线的外HDPE护套也难以保护。因此，为提高工作效率和下料质量，同时减少搬运次数，钢绞线应在工厂车间内进行机械自动化循环下料。

（1）、斜拉索下料制作方法

下料场地要求平整、无堆积杂物且坚实。下料时地面上应再铺一层彩条布或帆布等，以保护钢绞线PE护套不受损伤或弄脏钢绞线。根据最长索的下料长度，要求下料场地占地面积至少约为5X180m。

下料场地以选在车间内为宜，有防火、防雨水措施，并应配有足够吊装能力的起重设备。

①、下料线主要由可转动的滚轴组成，滚轴为直径为20mm的圆钢，长度约为1.1米，圆钢的两端装有型号为620422的轴承，轴承落在座式轴承的固定槽内，座式轴承则用焊接或螺杆的方式固定在下料场地的地面上。

②、每个滚轴的安装间距为1.5m,以减少钢绞线在卷扬机的牵引下无支承处的垂度和保证下料长度的准确性。

③、为保证牵引小车能在滚轴上平稳前行，滚轴安装时必须保证在同一个平面上。

3）、牵引小车的制作和布置

①、牵引小车由圆钢焊接而成，长度约为5米左右，以保证其能同时落在下料线上的3个滚轴上；

②、牵引小车固定在循环索上，并通过启动卷扬机来实现其在下料线上循环往返运行。

循环系统主要由卷扬机、转向滑车及循环钢丝绳组成。

①、卷扬机布置在下料线的一端，另一端为钢绞线索盘；

②、循环绳布置在下料线的中间线上，其穿过卷扬机滚筒和转向滑车上。

下料时,应对钢绞线索盘出厂编号、质量保证书编号及单个索盘无粘结钢绞线重量进行记录。根据设计文件,全桥斜拉索的下料长度如表3所示:

2）、钢绞线下料长度计算公式为：

A、L=L0+2(L1+A1+A2+L3+L4)

式中：L0——两侧梁端垫板底面之间的中心线或弧长(mm),该数据由设计院提供；

A1——锚板外露长度(mm)；

A2——锚固螺母厚度(mm)；

L1——张拉端工作长度(mm)，一般取1900mm；

L3——有圆管限制的垂直影响长度(mm)；

L4——塔梁施工误差的影响长度(mm)，一般取5－10mm。

B、钢绞线HDPE剥除长度：

塔端L塔=满足环氧砂浆体锚固长度需要、同时要小于塔端锚筒长度。

A3——锚板外露长度(mm)；

A4——密封筒长度(mm)；

L5——为HDPE护套进入锚具内的长度(mm)。

通过以上计算公式,可计算出该桥无应力状态下钢绞线下料长度和两端PE剥除长度，

为便于施工现场遵循先下料先使用的原则，下料顺序应按挂索顺序进行下料计划并运抵施工现场。

①、索盘放在下料线一端放线架上，牵引前将钢绞线端从索盘固定扣上解除，用人工将其拉至牵引小车上，并将该端固定在小车上的单孔工具锚上。每次固定两根，每根分别固定在小车的两侧。

②、启动卷扬机，钢绞线在小车的带动下前行，后端的钢绞线则落在滚轴上，直至牵引到长度标记线为止。

钢绞线牵引到位后，即用高速切割机进行断料，断料时注意：

①、发现PE护套有破损之处，应马上修补，若损坏严重难以修补，则应弃用此段钢绞线。为尽量减少人为损坏PE护套，下料人员应严禁穿硬底鞋，同时下料场应进行封闭，以免非下料人员进入现场损坏PE护套层；

②、为了保证钢绞线下料长度准确，除保证钢绞线行走路线直线外，还应遵守分组进行长度丈量、标识和复核的下料原则；

③、断料应用高速切割机，严禁用气割等易产生高温的设备进行断料；

④、钢绞线PE层为易燃材料，下料场地应完善防火措施。

①、并排在小车两侧的单根钢绞线切断后，随即将其移至下料线两侧的地面铺垫层上，以便小车循环往复运行，实现循环下料。

②、移至地面铺垫层上的钢绞线要通长并排放置，不能相互交叉。

将钢绞线两端的PE剥掉一部分作为工作和锚固长度。剥皮时应注意刀具不能损伤环氧涂层和钢绞线层，清洗时应将钢绞线端头打散后并用清洗剂清洗干净。同时清洗后的钢绞线要进行防污保护。

为便于钢绞线外PE层的保护、运输和提高挂索的工作效率，在车间内下好的钢绞线还应进行存盘。存盘可利用自动存盘机进行，同时要注意：

1）、由于钢绞线两端剥皮长度相同，单根绞线卷盘顺序无固定要求，为便于挂索，钢绞线应按单根进行存盘。

2）、钢绞线两端之间的连接绑扎方法要牢固，同时也要便于拆除。

3）、辅助索应最后单根进行存盘，并处于索盘的最外圈

4）、严禁不同号索的钢绞线同存在一个索盘上。

存盘完成后，要对该盘进行标记，标明索号、根数、长度等参数。标记要系在明处，并绑扎牢固，防止在运输过程跌落或丢失。

钢绞线按规定存盘完成后，还应用软质包装带对整盘钢绞线进行缠包防护，同时在运输过程中应对钢绞线盘进行固定牢固，以防止损坏钢绞线HDPE护套层。

（1）、安装前准备工作：

1）、将锚具检查清洗后重新组装。

2）、检查锚孔、密封板孔位是否对齐，孔位不得有错位，并用钢绞线进行试穿。

3）、清理锚孔内杂物（如机加工碎屑），保持锚孔清洁无污。

4）、检查孔位一一对应后，把密封板与延长筒，延长筒与支承筒点焊固定。

5）、安装前，先清理锚垫板、预埋管内杂物，下端注意清理排水槽，以便施工期间下梁预埋管排水。

由于该桥锚具组装件重量较大，而且长度较长，针对该桥锚具结构的特殊性，梁端的锚具安装采用以下方法：

HDPE管焊接时，应对段管编号、段管长度、焊接头预热温度、预热压力、加热时间、切换时间、焊接压力、冷却时间和焊接时间等进行记录。

L0——两侧塔梁垫板弧长(mm),该数据由设计院提供；

L6——梁端预埋管长度及钢垫板厚度之和(mm)；

A5——梁端防水罩HDPE管限位长度(mm)；

L7——塔端连接装置长度(mm)；

L8——塔端锚固筒长度(mm)；

L9——分丝管长度(mm)；

L10——HDPE外套管进入塔端连接装置长度(mm)。

H=1．Omm时的预热压力

特别提示：HDPE管焊接前，将管材旋转于夹紧装置内并将之夹紧，在压力作用下用平行机动旋刀削平两个管材的被焊端面。在焊接过程中，无论如何焊接压力都必须保持至焊缝完全满足冷却时间且硬化后才能撤去。

6、HDPE护套管吊装

套管吊装前，应先将梁端和塔端的各种整体式附件如梁端整圆式防水罩、减振器调整护管、热塑套及塔端抗滑锚固筒、连接装置、减振器调整护管等按图纸位置组装并固定好（可固定在夹具上）。

在套管内穿入一根已计算好长度的辅助钢绞线，钢绞线固定前端要用绳夹固定牢固。

1）、利用汽车吊将钢绞线和套管一起吊起，到达预定高度后将辅助钢绞线穿入塔端分丝管内后并穿入另一侧的HDPE管内直至露出管外，此时利用千斤绳和葫芦将两侧套管吊挂在塔外相应位置。

2）、套管下端牵引至下端预埋管口，先将钢绞线穿入下端锚具并固定。

按满足垂度的索力张拉钢绞线使套管挺直抬起达到设计的角度，以方便下一步挂索工作的进行（单根张拉工艺见后）。

1）、将存盘的钢绞线运至桥面穿索附近点并放置在放索系统架上T／CECS 10024-2019标准下载，然后拆开钢绞线的外缠包带，从外圈抽出钢绞线的一端（称前端，另一端称为后端），并用人工将钢绞线穿出HDPE管（称后端，另一端称为前端）直至塔外分丝管处；

2）、塔外作业人员用人工将钢绞线按事先约定好的顺序穿过分丝管，然后继续将钢绞线穿出前端的HDPE管到达前端预埋管口，待前端钢绞线与牵引绳的穿束器连接好后，在牵引绳的引导下将钢绞线穿过前端锚具直至单根张拉所需的工作长度；

3）、前端钢绞线到位，随即将后端钢绞线与牵引绳连接，同样在在牵引绳的引导下将钢绞线穿过后端锚具直至单根张拉所需的工作长度；

4）、前后两端调整好钢绞线后，单根挂索完毕；

5）、在单根挂索时，应注意钢绞线的HDPE护套的保护和打绞现象发生。

主塔和主梁混凝土应全部浇筑完成并达到设计强度，同时相应的预应力束（先张束）必须按设计图纸要求进行张拉。

按设计和监控指令，斜拉索的张拉程序为：

护坡施工方案①、单幅桥的两个索塔的八个张拉端必须同时、对称进行；

②、斜拉索的张拉顺序为：