斜拉橋斜拉索施工方案
2018-04-16
概況
新疆石河子市西一路立交橋工程位于石河子，全橋在K0+720處跨越北疆鐵路180m。斜拉橋塔頂頂面算起高度為59.659m，橋面上部結(jié)構(gòu)為2×89.92 m跨徑、橋面寬17米斜拉橋，獨(dú)塔雙索面，采用墩、塔、梁固結(jié)體系。橋塔采用鋼筋混凝土A型橋塔，主梁采用鋼筋混凝土л型梁；主塔采用群樁基礎(chǔ)，過(guò)渡墩為圓柱式墩樁基礎(chǔ)。橋塔塔柱內(nèi)設(shè)型鋼焊成的勁性骨架，斜拉索在塔上平行錨固，該橋斜拉索采用填充型環(huán)氧涂層平行鋼絲斜拉索，塔上設(shè)置錨固端，梁下為張拉端；每側(cè)主塔設(shè)10對(duì)斜拉索，全橋共20對(duì)斜拉索，其規(guī)格為采用型號(hào)PEFD7-127、PESD7-187,拉索符合《斜拉橋熱擠聚乙烯拉索技術(shù)條件》（GB/T18365-2001）要求，本橋斜拉索采用Ф7mm高強(qiáng)鍍鋅平行鋼絲，ðb=1670Mpa.斜拉索體系。斜拉索有固定端錨具、過(guò)渡段、自由段、HDPE護(hù)套管、張拉端錨具及索夾、減震器等構(gòu)成。 主梁內(nèi)部設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼束下部設(shè)置反向預(yù)應(yīng)力鋼束。主塔基礎(chǔ)為18根Φ200cm長(zhǎng)30m的鉆孔灌注嵌巖樁，上接承臺(tái)，承臺(tái)為工字形結(jié)構(gòu)。引橋基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁，直徑有Φ180cm灌注樁，樁基嵌入礫石層。過(guò)渡橋墩為四柱式圓墩，直徑為Φ160cm。
斜拉索施工工藝
本工程主梁采用前支點(diǎn)掛藍(lán)懸臂現(xiàn)澆施工，斜拉索掛索方式與支架現(xiàn)澆和后支點(diǎn)掛藍(lán)施工有所不同，需在掛藍(lán)上設(shè)置索力轉(zhuǎn)換器。
索力轉(zhuǎn)換器。
斜拉索施工準(zhǔn)備
?。?）、施工前準(zhǔn)備工作
施工前準(zhǔn)備工作包括：施工平臺(tái)、施工機(jī)具的準(zhǔn)備、施工人員的工作分配、斜拉索錨具的組裝與安裝等。
1）、施工平臺(tái)的準(zhǔn)備：斜拉索掛索施工前，在主塔和橋面主梁處設(shè)置施工平臺(tái)，以方便施工人員操作。主塔施工處在塔內(nèi)、外均設(shè)置施工平臺(tái)，橋面主梁施工平臺(tái)設(shè)置在掛藍(lán)外側(cè)。施工平臺(tái)的搭設(shè)滿足施工要求具有可操作性，并采取安全措施，確保人員設(shè)備的安全可靠。
2）、施工機(jī)具準(zhǔn)備：正式施工前，所有施工機(jī)具就位。張拉用千斤頂、油泵和傳感器經(jīng)過(guò)具有相應(yīng)資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行配套標(biāo)定。因本工程斜拉索規(guī)格較大，采用機(jī)械穿索方式進(jìn)行掛索施工，雙塔雙索面同時(shí)施工時(shí)，主要施工設(shè)備清單如下。
備注：張拉工和穿索工經(jīng)過(guò)培訓(xùn)合格方可上崗操作：
斜拉索錨具組裝和安裝：斜拉索各部件單獨(dú)包裝運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)組裝。斜拉索掛索前，對(duì)錨具進(jìn)行組裝和安裝。對(duì)于張拉端錨具，將固定錨板與密封裝置組裝好，旋上螺母后安裝于主梁上混凝土錨塊處，并臨時(shí)將其與錨墊板固定。對(duì)于張拉端錨具，將錨板與密封裝置組裝好后安裝塔內(nèi)鋼錨箱的固定端處，并臨時(shí)將其與錨墊板固定。安裝張拉端和固定端錨具時(shí)，在錨具上做好標(biāo)記，確保上下錨具孔位嚴(yán)格對(duì)應(yīng)一致。
斜拉索的安裝就位及張拉示意圖
斜拉索安裝、施工
斜拉索吊裝
1）斜拉索穿索國(guó)定順序：a穿索順序：根據(jù)斜拉索的特點(diǎn)，采用的合理穿索順序?yàn)椋簭纳现料麓┧?。b斜拉索的準(zhǔn)備：正式穿索前，對(duì)斜拉索進(jìn)行有效保護(hù)，防止損傷其外表環(huán)氧涂層，檢查張拉端與國(guó)定端配件是否安裝齊全，有無(wú)損壞現(xiàn)象。
2）主塔斜拉索的吊裝與固定
塔吊平穩(wěn)起吊拉索國(guó)定端，并向主塔方向移動(dòng)，在其自由段由人工扶穩(wěn)，防止其左右偏擺。b、當(dāng)斜拉索前端到達(dá)主塔預(yù)埋管出口處時(shí)，用鋼絲繩配合手拉葫蘆將卡箍與此處操作平臺(tái)連接；斜拉索后端用麻繩與主梁臨時(shí)連接。斜拉索與主塔和主梁預(yù)埋管間均應(yīng)留一定間隙，以利穿索施工。c、啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)。在塔外工作平臺(tái)處，人工將引棒向預(yù)埋管內(nèi)依次穿過(guò)錨具密封板，錨具錐孔，并將引棒頭部的連接頭與塔內(nèi)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引繩連接。啟動(dòng)塔內(nèi)卷?yè)P(yáng)機(jī)，使?fàn)恳K帶動(dòng)斜拉索上行，直至斜拉索穿過(guò)塔內(nèi)錨具，安裝夾片并打緊，卸除斜拉索與塔內(nèi)卷?yè)P(yáng)機(jī)連接器的連接。
3)橋面主梁斜拉索安裝
掛藍(lán)就位并固定：1）掛藍(lán)前行到位后，啟動(dòng)C型掛鉤頂部的千斤頂，掛藍(lán)上升使掛藍(lán)底模頂面與混凝土梁底密貼，安裝并擰緊吊桿及錨固螺母，并施加一定的預(yù)緊力，然后安裝掛藍(lán)止推裝置，并用千斤頂頂緊。2）安裝前支點(diǎn)裝置（包括待澆段上的拉索預(yù)埋索導(dǎo)管和錨板整體反力架、索力轉(zhuǎn)換裝置、錨具）。
B、斜拉索張拉施工：1）啟動(dòng)穿心式千斤頂，監(jiān)理下達(dá)指令進(jìn)行第一次整體張拉斜拉索，使節(jié)段前端的立模標(biāo)高調(diào)整到規(guī)定的要求張拉力以HDPE管垂度消除為宜；綁扎鋼筋、立模、安裝就位預(yù)應(yīng)力管道、錨杯、預(yù)應(yīng)力鋼絞線及索導(dǎo)管的國(guó)定，必要時(shí)對(duì)標(biāo)高再調(diào)整一次；開(kāi)始澆筑混凝土，施工中進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確?；炷翝仓蟮牧憾螛?biāo)高符合規(guī)范要求；主梁及橋面一半混凝土澆筑完成，待混凝土初凝前經(jīng)監(jiān)測(cè)方監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)給出且滿足設(shè)計(jì)高程，由監(jiān)理方指令對(duì)斜拉索進(jìn)行第二次張拉，索力張拉至設(shè)計(jì)值的50%，滿足監(jiān)控高程指令。
斜拉索索力轉(zhuǎn)換
混凝土養(yǎng)生到強(qiáng)度后經(jīng)試驗(yàn)檢驗(yàn)合格后，監(jiān)理指令首先完成橋面箱梁預(yù)應(yīng)力張拉及灌漿施工，再第三次張拉斜拉索滿足橋面設(shè)計(jì)及監(jiān)控值標(biāo)高，旋緊梁底錨具上的螺母，使其與錨墊板密貼；
索力轉(zhuǎn)換裝置中的千斤頂活塞前行5cm左右后，旋緊千斤頂前端拉桿上的張拉螺母，千斤頂再次進(jìn)油張拉，使弧形板上的鎖定螺母脫離弧形板，并將其外旋出7cm左右；
千斤頂回油，則索力由弧形板上的鎖定螺母轉(zhuǎn)加到混凝土梁體上，完成索力轉(zhuǎn)換工作。
拆除掛藍(lán)后橫梁位置的反頂裝置、后錨桿、中頂桿后索力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，然后放松掛鉤千斤頂，掛藍(lán)下降完成脫模工作，同時(shí)使掛藍(lán)滑塊重新落到軌道上；
完成各部分模板的外移和下降；
掛藍(lán)再次前移，等待澆筑下一節(jié)段混凝土。
5、斜拉索索力檢測(cè)及調(diào)索
所有拉索張拉完畢后，有監(jiān)控對(duì)拉索索力進(jìn)行索力檢測(cè)，若實(shí)際索力與設(shè)計(jì)或監(jiān)控要求不符，則進(jìn)行調(diào)索。索力調(diào)整有兩種情況；索力增加調(diào)索和索力降低調(diào)索。
索力增加調(diào)索利用整體千斤頂進(jìn)行，其方式與鋼絞線分級(jí)張拉相同。
索力降低調(diào)索不能采用對(duì)鋼絞線卸載重新錨固的方式進(jìn)行，而利用穿心式千斤頂將拉索卸載至規(guī)定索力后調(diào)節(jié)螺母位置的方式進(jìn)行。
注明：利用穿心式千斤頂進(jìn)行索力降低調(diào)索的方式如下；
、在錨板上安裝防松裝置。
、依次安裝撐腳、千斤頂和工具錨，千斤頂空行程一端離（此距離應(yīng)根據(jù)拉索索力差進(jìn)行計(jì)算后確定）后，安裝張拉螺母。
啟動(dòng)油泵，千斤頂油缸前行，張拉拉索。
待螺母與錨墊板脫離后，停止張拉，將螺母旋出一定距離后千斤頂卸載，使螺母重新與錨墊板密貼。
千斤頂卸載至零，拆除千斤頂。
6、頂壓夾片
索力調(diào)整完畢后，對(duì)夾片進(jìn)行頂壓操作，確保錨固可靠性。
?。?）、安裝夾片頂壓裝置。
?。?）、啟動(dòng)頂壓千斤頂油泵，使油缸前行，逐個(gè)頂壓夾片，頂壓力設(shè)定為10T.
（3）、張拉端和固定錨具上所有夾片頂壓完畢后，撤出頂壓裝置。
7、附件安裝
所有拉索索力調(diào)試完畢、夾片頂壓后，進(jìn)行拉索附件安裝工作，包括:索夾安裝、錨具防松動(dòng)裝置安裝、減震器安裝和錨具保護(hù)罩安裝等。
?。?）、夾片安裝
、根據(jù)拉索規(guī)格，選擇安裝緊索器墊板。
、在拉索的確定位置，用緊索器將拉索鋼絞線束緊索成形。
、用永久索夾將斜拉索緊索，撤除緊索器。
、減壓器安裝
、將不同規(guī)格的減震器在梁上組裝完畢。
、將減震器安裝在預(yù)埋管管口部位，調(diào)節(jié)減振器與拉索軸線的位置。
、用焊機(jī)將減震器楔塊預(yù)埋管點(diǎn)焊固定。
（3）安裝防水罩：用焊機(jī)將防水罩根部與預(yù)埋管焊接牢固。
?。?）安裝錨具放松裝置
、根據(jù)錨板上的標(biāo)識(shí)，將限位螺釘拆除。
、用工具擰緊鎖緊螺釘，鎖緊擠壓板，使錨板后部各孔密封。
、用砂輪切割機(jī)將錨具端部多余鋼絞線切除。
、將彈簧墊圈，壓縮彈簧和放松壓板依次套在鋼絞線上，用螺釘將放松壓板與錨板連接，并控制彈簧壓縮量約10MM左右。
8.防腐處理
、錨具內(nèi)灌注環(huán)氧砂漿
按正確配方配置環(huán)氧砂漿。
、將配置好的環(huán)氧砂漿倒入灌漿泵內(nèi)。
、啟動(dòng)油泵，將環(huán)氧砂漿壓入錨具內(nèi)并持荷2-3分鐘。
、油泵回油，灌漿泵油缸復(fù)位，拆除接管并清洗泵體。
、安裝錨具保護(hù)罩
、依次將密封墊、保護(hù)罩套在螺母上，注意使保護(hù)罩灌漿口向上。
、用螺釘將保護(hù)罩與螺母連接緊固。
、灌注防腐油脂
、將蠟油混合物用容器加熱，使其熔化。
、將熔化后的蠟油混合物沿灌漿口倒入保護(hù)罩內(nèi)直至其灌滿。
5.為了確保斜拉索的順利施工，杜絕安全事故的發(fā)生，項(xiàng)目部須成立安全領(lǐng)導(dǎo)小組。施工機(jī)械設(shè)備。材料及掛藍(lán)必須經(jīng)過(guò)驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行施工，進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的人員，必須遵守項(xiàng)目部安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定及制度。
結(jié)束語(yǔ)：斜拉橋工程質(zhì)量的關(guān)鍵是斜拉索的索力及高程控制工作。在工程建設(shè)中，我們確保認(rèn)真對(duì)待控制好每道工序及每個(gè)細(xì)節(jié)，做好各方面人員的配合工作，那么我們所建橋梁在結(jié)構(gòu)安全、質(zhì)量方面將會(huì)有可靠地保證。
