平行钢绞线斜拉索旋工技术 ■左先宇 １．工程概况 ３．３．２锚具安装技术要求 西江特大桥位于江门支线，起于中山市古镇，止于江门 张拉端和固定端锚孔按每排孔水平排列，两端锚３－ｂ￣８互 市外海镇，起讫里程ＪＤＫ５３＋５９９．８７～ＪＤＫ５７＋３９４．７５，中心 对应，不得有错位现象；锚具中心线与锚垫板中心线保持一 里程ＪＤＫ５５＋５０４．３６５，全长３８０９．９９ｍ，线路呈东西走向，沿 致，两者偏差不得超过５ｍｍ。 途主要经过苗圃、村镇、鱼塘，横跨西江。 ３．４ＨＯＰＥ管焊接与安装。 主桥采用（１００＋２ Ｘ ２１０＋１００）ｍ独塔斜拉连续刚构组合 ３．４．１ ＨＤＰＥ管的焊接。 结构，全长６２１．６ｍ，有碴轨道桥面。该桥为独塔斜拉连续钢 ３．４．２ＨＤＰＥ管的安装。 构桥，整个索塔呈“钻石”型，总高１０９ｍ，桥面￣Ｏ．．Ｌｈ＿７０ｍ， ａ．在桥面上按设计要求的长￣｛ＨＤＰＥ套管焊接好，以备 其中上塔柱高２８ｍ，在国内铁路桥属于首创，斜拉索共计 起吊。 １３对、５２根，塔上间距分别为１．６ｍ和１．７ｍ，梁上间距为 ｂ．在套管内穿入钢绞线，在ＨＤＰＥ套管两端安装抱箍。 ６ｍ，斜拉索有关介绍如下： ｃ 哿钢绞线和套管一同吊起，将钢绞线穿入塔上锚具并 １．１本桥采用斜拉索采用ＯＶＭ２５０系列环氧涂层高强尉氏 固定，将套管吊挂在塔外管口相应１立置。 松弛钢绞线斜拉索体系。钢绞线标准强度为１ ８６０ＭＰａ，弹Ｊ性 ｄ．套管下端牵引至下端预埋管口，将钢绞线穿入下端锚 模量为２．０×１ ０５ＭＰａ；采用双层ＨＯＰＥ护层，设双螺纹线并 具并固定。 制成带肋抗风振雨形式。 ｅ．通过张拉钢绞线使套管挺直抬起达到设计角度。 １．２斜拉索为平行钢绞线斜拉索体系，本桥共有 ｆ．ＨＤＰＥ套管焊接吊装过程中应严格按ＨＤＰＥ焊机操作规 ０ＶＭ２５０—２２、 ＯＶＭ２５０—２７、 ＯＶＭ２５０—３ １、 ＯＶＭ２５０— 程焊接，防止ＨＤＰＥ护管刮伤、碰伤；ＨＯＰＥ套管计算长度需 ３７、ＯＶＭ２５０—４３，与ＯＶＭ２５０锚具配套使用，采用塔内单 考虑上下管口挂索操作空间及整体防护时热胀冷缩对长度的 端张拉。 影响。 １．３拉索采用４层防护：钢绞线外喷涂环氧涂层和无粘结 ３｜５斜拉索单根挂索。 筋专用油脂；热挤单层ＨＤＰＥ层；整体索外包ＨＤＰＥ护套。 ３．５．１单根挂索过程，重点介绍采用循环牵引系统挂长 １．４斜拉索经下料后，先进行单根安装、张拉、锚固，整 索，其过程如下： 体张拉和总体防护。 ａ 索盘吊装于放线架上，考虑挂索时从ＰＥ管下端向上 牵引，将放线方向朝向梁端预埋管处，放线架与预埋管之间 ２．斜拉索施工 应设铺垫及导向，以防钢绞线ＰＥ损伤。 ２．１挂索相关工序 ｂ．将盘好的钢绞线放盘打开张拉端与循环钢丝绳上的专 本桥梁上锚固区从Ｍ １ ２＃节段开始、Ｍ２４＃节段结束。挂 用牵引装置连接，启动循环系统将钢绞 ＩＩ页着ＨＤＰＥ护管牵引 篮悬臂浇筑至Ｍ１ ３＃节段，张拉相应预应力索，挂篮前移，安 至上端管口，将已牵引出的钢绞线 Ｉ盘上全部放出，与穿过 装Ｃ０１斜拉索，以此类推，待合拢段施工完毕，拆除挂篮 下端锚具的牵引索连接，用人工穿过锚孔，安装夹片锚固。 后，安装最后一对斜拉索（Ｃ１３）。 ｃ．在塔外将钢绞线和从锚具孔穿过的牵引索连接，解除 ２．２挂索前的施工准备。 循环系统上的牵引装置，通过塔柱内的葫芦等工具将钢绞线 拉出锚板孔，塔内作业人员相应辅助直到满足单根张拉所需 ３．斜拉索的安装 的工作长度后锚固，准备牵引下—根钢绞线。 ３．１斜拉索施工工艺流程。 ｄ．利用循环牵引钢丝绳可同步一次牵引两根钢绞线。 ３．２循环牵引动力系统安装 ３．５．２穿索顺序 设置导向、并将卷扬机移动到位——从塔外将循环钢丝 本桥斜拉索采用的锚具型号较多，共有五种；穿索时按 绳一端加配重，穿过ＨＤＰＥ护管放到桥面——桥面人员将它与 先上游，后下游，先上排孔，后下排孔的顺序进行；各号索 牵引器连接——另一端通过塔外导向后，索塔向放到桥 均按主、边跨四个工作面同时进行。 面——在桥面将它通过桥面导向后，引入卷扬机——从卷扬 ３．６单根张拉（第—次张拉）。 机引出循环钢丝绳，通过挂索点导向后与牵引器另一端连 ３．６．１张拉时严格按工艺控制进行，做好张拉记录，而且 接——在桥面导向出用２Ｔ葫芦对循环钢丝绳进行预紧——操 施工前必须掌握以下项目： 作卷扬机进行试循环一没有问题，循环装置安装完成。 ａ．斜拉索安装控制张拉力，该值由监控单位提供给安装 ３．３上、下端锚具安装。 施工单位。 ３．３．１锚具安装。 ｂ．斜拉索锚固点，以计算相对位移量。 夹片锚固质量，在张拉过程中，轻轻地敲打 夹 蛇眼过封毫 。 ｇ．单根张拉过程中，控制同一塔相应 中跨和边跨各索钢绞线根数差不大于控制 索力的１ ０％所计算得到的根数。 ３．７整体张拉（第二次张拉） 单根穿索完毕之后，为比较主梁实际 标高与设计标高，选择在夜晚温度最低时 对斜拉索进行整体张拉，如实际标高符合 监控指令要求，即可旋紧垫板上的锁紧螺 母固定。 ・３．６．２环境温度变化对单根张拉力的影响。 ３．６．３单根张拉力的确定与计算 斜拉索第一次张拉是通过单根张拉索力累积达到整束设 计第一次张拉索力的，实际施工操作时按以下原则： ａ．单根张拉过程采用振弦式传感器控制，该传感器使用 时安装在第三根钢绞线上，通过单孔锚具临时锚固，待该整 束斜拉索安装完成之后拆除。其中传感体通过导线与显示仪 相联，压力变化值从显示仪中读取。 ｂ．第一、二根：为减少ＨＤＰＥ￣Ｉ＂套管对单根张拉力造成过 ３ｌ７．１整体张拉工艺 整体张拉时，必须根据索号选择千斤 顶，并配套张拉连接套、张拉杆和张拉撑 脚。在塔内进行设备安装，借助于手拉葫列蟹连接套、张拉 杆、千斤顶及撑脚、张拉螺母依次安装固定，千斤顶安装时 对中误差≤５ｍｍ。 ３．７．２整体张拉力控制。 ３．８减振措施安装 利用专用紧索器按设计截 哿整束紧固成形；索箍和减 振器按设计位置进行安装，拧紧索箍紧固螺栓，为方便施工 过程中监控测量。 ３．９调索（笫三次张拉） 大的非线性影响，第一、二根钢绞线用来承受ＨＤＰＥｇ｝，管的自 重，所以张拉力由该管的垂度确定。 ｃ．第三根：根据整束拉索索力平均之后由主梁及索塔的 变形量进行修正，使安装完成之后单根索力累计值与设计接 近，避免单根挂索之后索力大调整。 ｄ．第ｉ根：Ｔ＝ 一 一△．， 一第ｉ根安装时传感器变化值； ｅ第一、二根补拉日寸按Ｔ，＝Ｔｒ△控制方法确定。 待桥面二期恒载施工完毕后，全桥斜拉索进行整体调 索，调索工况、顺序、部位、应力根据监控指令要求控制， 整体调索张拉工艺与整体张拉工艺一致。 ３．１０斜拉索防护。 ３．１０ １斜拉索索体防腐 索体材料采用带ＰＥ环氧涂层钢绞线，ＰＥ层与钢绞线间涂 ３．６．４单根钢绞线张拉锚固。钢绞线采用ＹＤＣＳ１６０— １ ５Ｏ张拉，选用配套标定的油压表控制。 ａ．张拉端钢绞线若一个行程未能满足张拉要求，则采用 专用油脂。索体外用ＨＤＰＥ套管防护，成桥调索结束，减振器 固定后，固定已预先套在管外的防水罩，与两端预埋管联 接，可有效防止水份进入ＰＥ管内。 ３．１ Ｏ．２锚头内防腐。ＰＥ剥除段钢绞线必须在锚具内灌注 临时工具夹片在该千斤顶的连续张拉部件内临时锚固，不允 许在工作锚板上进行临时锚固。 ｂ．张拉加载至单根绞线控制应力的１ ５％开始测初始伸长 值。 油脂防护，待调索结束后，采用活塞式注浆泵将油脂压进锚 具内。 ３．１ Ｏ．３锚头端面、夹片、外露钢绞线的防腐。 ４．结语 ｃ．当张拉到该根钢绞线计算控制应力的１００％时，开始手 工安装工作夹片，并采用专用工具适当打紧，保证均匀和跟 进同步，同时记录此时传感器的显示值以指导下一根钢绞线 张拉。 ｄ．钢绞线索力均匀性还与夹片安装质量有关，所以手工 安装时必须保证一致的外露量而且缝隙高差必须保证达到相 应控制值，高差≤２ｍｍ，缝隙≤１５。，使之自锚跟进时同 步，保证索力均匀性。 ｅ．夹片安装时必须严格检查夹片的外观质量，牙槽内不 允许有杂质、油脂等，避免影响夹持质量，而且夹片外锥面 预先涂退锚灵以利于夹片跟进锚固。 ｆ．由于张拉时采用一端张拉，所以在张拉时保证固定端 工程实践表明：平行钢绞线斜拉索施工方法精细合理， 能满足工程要求，既保证了西江特大桥斜拉索施工质量，同 时也满足了施工工期。西江特大桥斜拉索施工，投入的设 备、人员较少，工序明确，劳动强度低；通过严格的控制张 拉工艺，采用磁通量传感器测试索力，能保证索力在允许的 误差内；斜拉索安装速度较快，一对斜拉索挂索、张拉只需 要约２４ｈ内就可完成。通过具体的施工实例，我们掌握了独 塔斜拉连续刚构桥施工中的核心部位技术——斜拉索施工技 术，为以后同类桥梁的施工积累了经验，具有借鉴意义。 （作者单位：中国中铁二局第五工程有限公司）