２０１ ７年第０５期 ＮＯ．０５．２０１ ７ （总第３９２期） 中阂高新竣末佘业 Ｉ ＾ＨＩ ６“ Ｔ Ｅ ｃ Ｈ Ｈ ｃ Ｒ ｐ Ｉ；Ｅ ｓ （ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅｔｙＮＯ．３９２） 深茂铁路潭江特大桥斜拉索安装技术 刘开端 （广东深茂铁路有限责任公司，广东江门５２９０００） 摘要：潭江特大桥主桥布置为（３２＋５７＋１３０＋２５６＋６４）ｍ独塔混合梁斜拉桥，主桥长５４０．５５ｍ。斜拉索采 用双索面布置，全桥共设１５×４＝６０根斜拉索，采用ＰＥＳＣ７－１９９、ＰＥＳＣ７－２２３、ＰＥＳＣ７－２６５、ＰＥＳＣ７－３１３、 ＰＥＳＣ－３３７五种规格。斜拉索安装施工环节较多，但每项环节都需要严格控制质量，以避免后期返工或影响 总体工程质量。文章介绍了潭江特大桥主桥８≠≠～１５＃斜拉索安装及张拉施工技术。 关键词：潭江特大桥；斜拉桥；斜拉索安装；桥梁工程；张拉施工 文献标识码；Ａ 中图分类号：Ｕ４４３ 文章编号：１００９—２３７４（２０１７）０５—０１４１—０３ ＤＯＩ：１０．１３５３５／ｊ．ｃｎｋｉ．１卜４４０６／ｎ．２０１７．０５．０６９ ｌ工程概况 梁段锚固于边腹板与风嘴之间的钢锚箱处，混凝土段锚 潭江特大桥主桥布置为（３２＋５７＋１３０＋２５６＋６４）ｍ独 固于齿块处。 塔混合梁斜拉桥，主桥长５４０．５５ｍ。主跨２５６ｍ为潭江通 ２斜拉索安装施工技术难点 航孔。主塔为Ｈ型索塔，桥面以上塔高１２７ｍ。主梁采用 潭江特大桥斜拉索安装施工特点主要体现在以下四 双主梁结构形式，梁高４．６ｍ，桥面横向宽１４ｍ。主跨采 个方面： （ｉ）本桥斜拉索具有规格大、单根斜拉索重 用钢箱梁，边跨采用预应力混凝土箱梁和钢箱梁，钢混 量大等特点，斜拉索吊装、挂设及展索施工难度大，需 结合段设置于１Ｏ＃墩。斜拉索采用双索面布置，全桥共 要结合现场起吊设备，精确控制斜拉索安装各工序吊装 设１５×４＝６０根斜拉索，斜拉索采用ＰＥＳＣ７—１９９、ＰＥＳＣ７－ 重量； （２）潭江特大桥跨潭江水道主桥斜拉索成桥索 ２２３、ＰＥＳＣ７—２６５、ＰＥＳＣ７－３１３、ＰＥＳＣ一３３７五种规格。斜拉 力为３５２７．４￣５９５４．２ｋＮ，需要根据斜拉索张拉作业空间 索最长索２６６．３８ｍ，最短索９８．７８７ｍ，单根索最大钢丝净 和安装特点选取合适的张拉机具； （３）设计图中将斜 重２５．２６ｔ。斜拉索塔端锚固于塔内钢锚箱处，梁端钢箱 拉索塔端作为张拉端，梁端作为固定端。塔端作业空间 源应在最末一 电 处 墼。． 。．。…． … …． 介绍的仅是其中的一个专业，即动力照明专业。针对目 …冀毳 动警 芝 篓 ．亨鼍 主 。堡苎琴曼 暨 曼妻 地铁簸 关、工期长的状况，需要我们设计者在初步 车站污水泵．．篓 薯嘉蔫 冀 烹 墨 制和 美 籀 、局部排水泵设液位自动控制、现场手动控 壬 恫饥司付 业 鸶 亳 蔷 ：’心里 釜 ．．１４１．． 狭小，斜拉索塔端张拉时，８＃～１５＃索中跨、边跨两套 张拉设备会发生空间冲突，无法保证对称、同步张拉作 业。塔端采用钢锚箱结构，钢锚箱横隔板影响塔内作业 空间； （４）Ｍ８一Ｍ１５、ｓ８一ｓ１５索采用塔（梁）端软牵引 方式，但软牵引方式耗时较长且施工复杂，这也是本次 工程的主要难点。 火装置；按照编号分开各斜拉索，避免索体搞混影响施 工进度。 采用塔吊将斜拉索吊装上桥。如果斜拉索是成盘起 吊，需要设置３个吊点，吊装时要运用专用的吊装带， 坚决杜绝出现斜拉索上直接套钢丝绳的情况，主要是为 了保证ＰＥ护套与锚头螺纹的完整。如果发现锚头螺纹存 在损伤需要及时采取措施进行修正，ＰＥ外套上发生超过 ３ｍｍ的刻痕与局部损伤后需要及时修复，一般采用与ＰＥ 护套相同的材质修复受损处，整个处理过程必须在挂锁 前完成。 ４．３塔端挂设 ４．３．１（Ｓ１－￥２、Ｍ１－Ｍ２）斜拉索。索体置于３ＯＯｋＮ的 放缩盘上，利用塔吊将索体拉出８ｍ长度置于梁面上，此时 将牵引板安装在斜拉锚索杯后端。利用塔吊塔顶中的卷扬 ３斜拉索安装各阶段施工索力计算 为保证安装的准确性，要详细计算各阶段施工索力 的大小，严格按照计算结果施工。 本次工程中假设斜拉索钢丝精下料长度为Ｌ，塔粱 两端索孔锚板中心的几何距离用Ｌ。表示，锚垫板距粱 端杯分丝板墩头之间的距离用ＡＬａ示，Ｌ 表示塔端锚 杯分丝板距离锚垫板距离，牵引力Ｔ的作用下，其弹性 伸长量为ＴＬ／ＥＡ，垂度影响的伸长量近似为～ｗ Ｌ Ｌ。／ （２４Ｔ ），因此可得： Ａ Ｌ＝Ｌｏ－Ｌ＋Ｌｌ＋（（ＩＪ。Ｌｘ２Ｌｏ）／（２４Ｔ ）－－ＴＬ／ＡＥ 机将钢丝绳缓缓放下，穿过塔内对应钢锚箱处并转向滑轮 与锚杯螺母，钢丝绳从索导管内由下引出，慢慢下放至桥 面将其与牵引板相互连接：此外还要设置吊点，本次工程 中吊点设置在距锚杯５～１０ｍ处的索体上，采用２００ｋＮ专用 软质吊装带，吊装带被塔吊吊钩吊起。此时同时启动卷扬 机，配合塔吊进行塔端挂设，此过程主要受力由塔吊承 担，当锚杯提升到塔端索导管口时，增大卷扬机牵引力， 同时利用塔吊调整锚杯与索导管角度，使锚杯角度与索导 管角度一致。将斜拉索锚杯牵引出塔端锚垫板，锚杯露出 锚垫板５～６丝时停止牵引，锁紧锚杯螺母，然后继续牵引 直至旋至平帽，塔端挂设完成。 ４．３．２ （ｓ３一Ｓ７、Ｍ３一Ｍ１５）斜拉索。索体置于３００ｋＮ 式中：Ａ Ｌ为梁端分丝板墩头到锚垫板距离（拉出 时为负值）；Ｌ．为塔端分丝板墩头到锚垫板距离（拉出 时为正值）；Ｌ为斜拉索钢丝精下料长度；Ｌ 为塔梁两端 索孔锚板中心的几何距离； 为斜拉索单位长度重量； Ｌ 为Ｌ的水平投影长度；Ｔ为牵引力；Ａ为钢丝截面面积； Ｅ为弹性模量。 此公式实际上是一个牵引力Ｔ为变量的一元三次方 程，利用盛金公式对方程进行求解。通过这个一元三次方 程求解，可以得出施工中所需的各项数据，严格按照数据 施工，能保证斜拉索安装质量，为工程质量奠定技基础。 ４斜拉索安装施工技术要点 斜拉索安装施工较为复杂，依据上述计算结果做好 相关准备工作，安装施工主要包括以下环节：施工前准 的放缩盘上，利用塔吊将索体拉出６～８ｍ长度置于梁面 上，此时将便捷套、６５００ｋＮ张拉杆等安装在斜拉锚索杯 后端。塔顶将卷扬机钢丝绳从塔内放下，其余与上述类 似。最后卷扬机配合塔吊将张拉杆牵引出塔端锚垫板， 完成塔端挂设。 ４．３．３ （ｓ８＿Ｓｌ５）斜拉索。前述步骤与（Ｓ１－￥２、Ｍ１一 Ｍ２）斜拉索相似，在吊起的同时５０ｋＮ卷扬机启动，５０ｋＮ卷 扬机与塔吊相互配合进行塔端挂设，此过程主要受力由塔 备一斜拉索上桥一塔端挂设一梁面展锁一梁端牵引一梁 端软牵引一斜拉索硬牵引及张拉。 ４．１施工准备的环节 该环节主要做好相关准备工作，施工中所用材料、 机械设备等。根据设计方案要求在斜拉索出厂前做好相 关性能检验。当斜拉索出厂被运送至施工场地后，技术 人员向其索要合格证书及质量保证书，其中包括各项指 标检验结果、斜拉索数量及质量等；如果斜拉索进行过 非常规试验，技术人员同样需要索取检验报告。 工程实际中发现斜拉索锚杯外径与索导管内径大小 几乎相等，挂锁施工时经常出现位置偏差情况，一旦偏 差就会损伤锚杯外丝扣和斜拉索的ＰＥ保护套，影响其质 量。为避免此种情况的发生，施工技术人员要全面检查 塔、梁端的索导管，对其中存在的焊渣、毛刺、混凝土 渣等进行处理，打磨光滑，避免位置偏差损伤斜拉索。 ４．２斜拉索上桥要点 吊承担，当锚杯提升到塔端索导管口时，增大卷扬机牵引 力，同时利用塔吊调整锚杯与索导管角度，使锚杯角度与 索导管角度一致。将斜拉索锚杯牵引出塔端锚垫板，锚杯 露出锚垫板５～６丝时停止牵引，锁紧锚杯螺母，然后继续 牵引直至旋至设计位置，塔端挂设完成。 ４．４梁面展索 斜拉索在放索盘上剩余索体的展开，提升索体的方 式采用塔吊、桥面汽车吊等吊装机具，直至将斜拉索梁 端与放索盘相互脱离。当两者距离０．５～１．Ｏｍ时停止提 升，梁面卷扬机钢丝绳与粱端锚杯通过转向滑车相连 接，索体落下后，在锚杯小车上安装锚杯，利用卷扬机 收绳，卷扬机收绳速度与索体下落速度相匹配，避免出 现歪拉斜拽情况，直到将梁端锚杯牵引到索导管附近为 止，同时临时固定索体锚杯，一般选择钢丝绳进行固 定，对下一根塔端安装到位的拉索进行桥面展索。梁面 施工现场存在斜拉索时，应该将方木支垫铺设在锁 体下端，为保证索体完整应该在两者间铺设软质隔离 物，常见的比如棉毡等，避免斜拉索与梁面或桥面直 接接触。此外，为保证索体完整周围１０ｍ内严禁火源存 在，如果确实需要焊接或气割，作业人员要对索体负责 人员进行技术交底，同时准备好安全应对措施，备好灭 ．展索时需要在索体与梁面间放置一台单轴小车，两者间 隔４～５ｍ，避免索体与梁面直接基础损伤ＰＥ护套，而小 １４２．． 车与索体间则铺垫橡胶皮，避免损伤索体。 ４．５梁端牵引 一实６￣７ｃｍ时，及时将张拉杆副螺母安装好，确保牵引安 全。此后继续开始软牵引并旋紧张拉杆副螺母，一直到 张拉杆抚螺母戴平帽。 （Ｍ８一Ｍ１５）斜拉索：当梁端锚杯露出锚垫板６￣７ｃｍ 时，安装锚杯螺母，以保证后期牵引安全。继续软牵 引，为保障安全及时将锚杯螺母旋紧，直到梁端锚杯抵 达设计位置。拆除软牵引体系，检查钢绞线表面的受损 情况，视受损情况的程度来决定是否更换钢绞线，以便 于下一根斜拉索的安全牵引。 ４．７斜拉索硬牵引及张拉 结束梁端软牵引后开始硬性牵引环节。当６５００ｋＮ张 拉杆牵引出千斤顶后端２０ａｍ的时候，及时拆除硬性牵引 张栏杆，同时锚固千斤顶后６５００ｋＮ张拉杆主螺母，继续 ４．５．１ （Ｓ１一Ｓ７、Ｍ１－Ｍ７）斜拉索。将３００ｋＮ专用哈佛 夹安装在距离梁端锚杯４～６ｍ处，设置牵引点时采用２００ｋＮ 软质吊装带并与卷扬机相连。将吊点设置在哈佛夹，设 置好吊点后利用２５０ｋＮ汽车吊起吊，同时启动卷扬机，当 将锚杯牵引到梁面索导管口时，此时锚杯倾角会出现一 定偏差，需要利用汽车吊进行调整保证倾角与两端索导 管轴线保持一致。整个起吊过程中安排专人指挥提升速 度，避免损伤锚杯丝扣。将索导管内全部包含锚杯及延 长筒后，需要将橡胶皮或麻布袋铺设在索导管下端口， 避免索体与索导管下端口直接接触造成损伤。牵引在锚 杯露出梁下锚垫板５～６丝时停止，梁端锚杯安装螺母， 继续牵引，直至将粱端锚杯螺母戴至设计位置。 牵引，直至锚杯螺母戴平帽，硬性牵引结束。 ４．５．２ （Ｓ８一Ｓ１５）斜拉索。根据索力计算确定最大 此外张拉斜拉索的时候，整个张拉过程按照指令进 软牵引力，选取一定根数与长度的钢绞线，钢绞线单端 行，而监控领导小组根据实际情况下达合适的张拉指 挤成Ｐ锚，每根钢绞线上以Ｐ锚处为起点，以１ｍ为单位做 令。同时详细记录伸长量与油表读数，根据设计要求与 上标记线，便于多根钢绞线的等长控制。 顺序进行张拉，张拉过程中需要千斤顶配合，同样配套 在梁端锚杯后端分别安装变接套、６５００ｋＮ张拉杆、 使用油泵与油表，确保张拉记录的完整性与真实性。 软牵引连接器以及钢绞线，在钢绞线端部１ｍ位置安装一 斜拉索张拉时根据设计规定的张拉应力或监控领导 个分丝器（保证梁下工具锚与钢绞线安装不错位）。安 小组的指令进行，’主要校核张拉过程斜拉索的伸长量。 装３００ｋＮ梁面卷扬机牵引系统，汽车吊大钩吊起牵引动 整个过程中相关人员仔细记录油表读数、索力、伸长量 滑轮和索体，小钩吊起梁端锚杯，启动卷扬机牵引系统 及索头相对锚垫板的位置，这样方便相互校核，张拉开 开始进行卷扬机牵引，当钢绞线穿出梁端锚垫板２ｍ左右 始前和结束时都应该仔细测量索头与锚垫板的相对位 时，停止卷扬机牵引（此阶段卷扬机牵引系统牵引力控 置。读取油表读数时油泵操作人员应该严格按照要求进 制在３０ｔ以内），安装梁下软牵引系统。 行，视线与油表保持垂直，确保读数的准确性避免发生 ４．５．３ （Ｍ８一Ｍ１５）斜拉索。卷扬机牵引之前，塔 多读或少读情况。 端安装张拉设备，将塔端锚杯分丝板下放一定距离，减 张拉斜拉索，仔细监控桥梁与索塔的应力、变化， 小梁端牵引力。在梁端锚杯后端分别安装软牵引锚板以 温度均匀时方能进行测量索力，通常需要在日出前完成 及钢绞线，在钢绞线端部１ｍ位置安装一个分丝器（保证 测量。 梁内工具锚与钢绞线安装不错位）。安装３００ｋＮ梁面卷 ５结语 扬机牵引系统，汽车吊大钩吊起牵引动滑轮和索体，启 针对潭江特大桥斜拉索张拉作业特点，结合塔端、 动卷扬机牵引系统开始进行卷扬机牵引，当钢绞线穿 梁端作业空间。钢箱梁段Ｍ１一Ｍ１５、Ｓ１－￥７索张拉端设置 出梁端锚垫板２ｍ左右时，停止卷扬机牵引（此阶段卷扬 在塔端，混凝土段Ｓ８一Ｓ １ ５索张拉端设置在梁端，能够满 机牵引系统牵引力控制在３０ｔ以内），安装梁下软牵引 足斜拉索对称、同步张拉要求，既能保证工程质量和工 系统。 程安全，又能满足工期的要求。 ４．６梁端软牵引 启动梁端软牵引前需要调整多根钢绞线的长度，根 参考文献 据长度标记将其调整为等长，调整时根据实际情况选择 …１ 陈明宪．斜拉桥建造技术［Ｍ】．北京：人民交通出版 人工方式或２７０ｋＮ千斤顶。启动梁下软牵引系统，开始 社．２００３． 进行梁端软牵引，当张拉杆或锚杯进入索导管时，为了 『２】邵旭东，张欣，李立峰．斜拉索索状态的精确计算 提高锚杯倾角需要利用汽车吊提升索体逐渐实现，保证 ［７］．中南公路工程，２００５，３０（１）． ｆ３１周文。王保，纪超 江顺大桥主桥ｚ３号主墩斜拉索施 其与索导管轴线处于一致，整个提升过程中应该安排专 工技术［７１．施工技术，２０１６，（ｓ１）． 人负责提升速度，同时注意保护张拉杆与锚杯丝扣避免 ［４】 田永强．港珠澳大桥九洲航道桥斜拉索安装技术卟 其受伤。当锚杯与延长筒全部进入索导管后，同上述一 施工技术，２０１６，（１１）． 样需要在下方端口处铺设橡胶皮或麻布袋，保证索体的 ｆ５１李景丰，周伟明．同向回转拉索锚固体系斜拉索施工 完整。 技术卟桥梁建设，２０１５，（２）． （Ｓ８一Ｓ１５）斜拉索要点：当张拉杆露出梁下锚杯落 （责任编辑：王波） ．．１４３．．
