李金凤（中铁十五局集团有限公司，上海200070）

LI Jin-feng(China Railway15th Bureau Group Co.Ltd.,Shanghai 200070,China)

四塔单索面斜拉索安装施工技术

李金凤
（中铁十五局集团有限公司，上海200070）

LI Jin-feng
(China Railway15th Bureau Group Co.Ltd.,Shanghai 200070,China)

随着科学技术的发展，大跨度斜拉桥的应用越来越广，论文从斜拉索施工设备选型、安装、张拉、保护等方面详细阐述了斜拉索安装施工技术，该技术工艺简单、操作方便，可为其他类似项目斜拉索安装施工提供参考。

四塔；单索面；斜拉索；安装

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.161

1 工程概况

山东济阳黄河公路大桥主桥上部结构为四塔五孔单索面部分斜拉桥，塔梁固结，桥跨布置为（107.5+195+216+195+ 107.5）m，全长821m。斜拉索采用PES超高强度平行钢丝拉索，全桥共144根，外挤双层HDPE，单索面布索，桥塔位于墩顶桥面中间，利用中央分隔带作为斜拉索锚固区，塔上竖向间距1.0m，箱梁上纵向索距8.0m；斜拉索锚固在箱梁中部，在每个锚固点处，横桥向并排设置2根拉索，梁上横桥向间距为1.0m；斜拉索标准抗拉强度（fpk）为1770MPa，采用LZM型冷铸镦头锚在桥塔和主梁上锚固。具体斜拉索布置如图1所示。

2 斜拉索总体施工方案

结合山东济阳黄河大桥斜拉索的结构形式和锚固特点，斜拉索安装在塔上为交叉式锚固，在梁端张拉，张拉后锚固于箱梁中室顶板与中横隔板交界处。斜拉索采用低应力防腐措施，每股拉索钢丝外层采用HDPE防护，自防雨罩上口至距桥面垂直距离2.5m范围内，增加0.5mm厚的亚光不锈钢套管防护。

斜拉索安装[1]施工主要包括运输、索上桥面、展索、挂索、张拉、索力检测、调整索力及减震装置安装、锚具防腐、防雨罩安装等工序。根据斜拉索的长度及牵引力大小，将斜拉索分为短索和长索。短索安装采用张拉杆牵引（硬牵引），长索安装采用钢绞线牵引（软牵引）。斜拉索施工工艺流程如图2所示。

图1 山东济阳黄河公路大桥斜拉索布置图

图2 斜拉索施工工艺流程图

3 斜拉索施工设备选用及布置

3.1 卷扬机选型及布置

为确保桥面展索、斜拉索在塔上、梁端安装等工序操作方便，控制准确，卷扬机选用可调速型，均配置滑车组，塔柱（共4个）两侧桥面共布置8台5t卷扬机，塔柱根部桥面布置2台3t卷扬机。

3.2 桥面展索设备

斜拉索展索设备主要由放索盘、放索小车及起吊索夹组成。放索盘用于展开索体；放索小车和托轮用于斜拉索在桥面的纵向移动；索夹是斜拉索保护装置和动力系统的连接工装；卷扬机用于牵引斜拉索移动到达待安装部位。

3.3 塔顶主要设备

斜拉索塔端使用的设施有塔顶起吊系统、卷扬机、导向轮、支架等。根据斜拉索塔端安装需要，在桥面塔柱两侧斜拉索锚固区域搭设钢管脚手架作为斜拉索塔柱施工的操作平台，施工平台主要用于斜拉索进入索导管角度的调整、索的进入、解除起吊用的索夹具，使用8t塔吊将斜拉索塔端锚杯提升至塔上进行安装施工。

3.4 梁端设备

斜拉索梁端安装的设备有桥面卷扬机牵引系统、桥面导向轮、自制门式起重机和软牵引系统。软牵引系统由千斤顶、油泵、牵引连接装置、反力架及钢绞线组成，软牵引采用φ15.2mm钢绞线，每根钢绞线允许承载力取10t（98kN），配套锚具采用YM15-7型。硬牵引系统由穿心式千斤顶、油泵、张拉杆、螺母、过渡螺母及反力架等组成。

3.5 张拉设备

张拉用千斤顶根据斜拉索的张拉控制力进行选择，为减少施工过程中的误差，需确保千斤顶的使用安全。每根斜拉索的张拉力控制在千斤顶允许张拉力的60%～90%范围内，张拉采用600t、800t和1000t穿心式千斤顶，并配备螺杆、螺母、撑脚等，每墩每次张拉采用相应吨位的4台千斤顶，张拉油泵采用Z月-800型高压油泵。

4 斜拉索安装

采用将成圈包装的斜拉索吊至桥面进行展索、塔上锚固安装、梁端张拉安装施工。斜拉索安装紧跟悬浇梁段施工进度，从距离塔柱最近的5#梁段开始，由近及远进行安装。

4.1 塔端斜拉索安装

用塔吊将斜拉索吊至桥面并置于放索盘内，并用塔吊辅助将斜拉索在桥面展开，安装牵引头与塔端锚杯内螺纹相连，使用一台卷扬机钢丝绳穿过塔上锚杯螺母和预埋索导管（见图3），引至桥面和斜拉索锚杯牵引头相连；另一台卷扬机钢丝绳穿过塔顶预埋支架导向滑车组，将钢丝绳绳头引至桥面和安装在索体上的索夹相连；索夹距索锚头的距离要大于索导管的长度，启动2台卷扬机提升斜拉索及斜拉索锚杯至塔端索导管外，在塔外支架平台使用倒链调整锚杯对准预埋索导管内孔方向，启动卷扬机再次牵引，将锚杯牵引出锚垫板，并把锚杯螺母旋至锚杯中段设计位置，卷扬机缓慢回绳，完成塔上锚固，解除钢丝绳和索夹及牵引头的连接，完成斜拉索的塔上安装[2]（见图4）。

图3 塔上导索管安装

图4 塔端斜拉索安装

4.2 梁端斜拉索安装

塔吊吊起斜拉索，并与桥面起重设备配合，将斜拉索吊离放索盘；安装牵引头与斜拉索锚杯内螺纹连接，将3t卷扬机钢丝绳绳头与牵引头相连，启动3t卷扬机牵引斜拉索向梁端预埋索导管移动，索体下放置托辊间距为3～5m，以保护斜拉索PE；将斜拉索在桥面全部展开，并将斜拉索锚杯牵引至预埋管口附近；在索体安装顶管，顶管的长度应大于预埋钢管的长度；安装滑轮组，将桥面卷扬机与顶管端部滑轮组相连，门式起重机吊起顶管对准索导管，启动卷扬机将斜拉索锚杯缓慢顶进梁上预埋索导管内，当锚杯伸出梁端锚垫板外，旋合锚杯螺母，解除卷扬机钢丝绳和索体上顶管装置（此方法用于φ7mm×121m规格斜拉索）。大规格斜拉索采用软牵引方法[3]，将斜拉索牵引至预埋索导管口附近，软牵引装置与锚杯内螺纹相连，门式起重机吊起斜拉索锚杯对准预埋索导管口，软牵引钢绞线穿过索导管、锚杯螺母、反力架、千斤顶内孔和YM15-7型锚具相连，启动油泵，分级把斜拉索锚杯牵引出锚垫板，旋合螺母后解除软牵引装置。

5 斜拉索张拉

5.1 张拉前施工准备

对千斤顶、油泵及压力表应进行配套标定、校核、油压表精度不得低于1.5级；将张拉工装、千斤顶、张拉杆、撑脚、螺母，按顺序安装就位，将张拉设备吊装在张拉部位附近，张拉前应先检查标定过的配套张拉设备，确保设备完好。

5.2 张拉与索力调整

依据设计单位提供的施工阶段的索力要求以及塔柱和箱梁等构件的位移允许值，并结合千斤顶标定书上的回归方程，将指令上的索力值转换为每一组张拉设备上的压力表读数值，计算出每种索号的张拉控制应力。张拉流程为：安装张拉设备→启动油泵进油张拉→锚固螺母跟进锚固→应力、伸长量控制→油表读数控制→伸长量校核→持荷5min→紧固锚固螺母。同一索号的斜拉索同步分级均衡缓慢加载，并及时旋紧螺母，张拉分级为0—20%—40%—60%—80%—100%，张拉时要实时测量塔柱位移，桥面标高同步监控[4]，如出现异常情况立即停止张拉；每一组斜拉索张拉完成后，需测定索力值，使一对斜拉索间的差值控制在整索索力理论值的1%以内，控制斜拉索整索索力实测值与理论值的误差在2%以内，并认真填写施工记录，做到真实有效。张拉完成并确认无误后拆卸张拉设备，进行下一组斜拉索张拉的准备工作。中跨合龙后，对全桥的索力统一进行测试，不满足设计要求的拉索必须重新进行索力调整。

5.3 张拉施工注意事项

在张拉过程中要根据设计和监控要求对斜拉索的张拉进行控制，张拉以索力控制为主，塔柱及主梁位移变化为辅；随时监测梁面标高变化情况和塔柱位移情况；张拉时同一塔柱同号索同步进行张拉，以保证结构的稳定性；张拉和索力调整要避免在温度变化大的时段进行，张拉时桥面要求无动载，附加荷重应尽可能与设计计算条件一致。

6 斜拉索保护

对吊索用钢丝绳、卷扬机以及塔吊进行不定期的检查、保养，立即更换出现损伤的钢丝绳[5]；在斜拉索起吊上升前，在斜拉索上挂设抗风绳以减小斜拉索上升过程中的摆动和旋转；当斜拉索将要到达索导管处时，安排专人在脚手架上进行进孔指挥，以避免斜拉索锚杯螺纹在进孔过程中碰伤；在整桥完工前，对斜拉索安装减震器和防水罩并在索导管内灌注发泡材料，在锚杯上涂上防锈油脂后，再安装保护罩，安排专人认真检查每根斜拉索PE护套完好程度，发生损伤立即修复。

7 结语

斜拉桥因梁体自重小、跨越能力大、外观新颖等优点，越来越受到人们的青睐。斜拉索安装及张拉是斜拉桥施工中的重要环节，本项目采用硬牵引和软牵引相结合的方法进行斜拉索安装，采用穿心千斤顶进行张拉，操作方便、控制准确，取得了良好的效果，在今后类似斜拉索安装中具有较高的参考价值。

【1】卢发亮,王晓声.滨州黄河公路大桥斜拉索安装工艺探究[J].公路，2005(5):40-43.

【2】杜和军.矮塔斜拉桥拉索施工工艺技术研究[J].工程与建设，2014 (5):685-687.

【3】康宇.斜拉索安装技术[J].市政技术,2010(S1):88-90.

【4】王春晓.济阳黄河大桥的施工监控关键技术[J].铁道建筑技术，2010 (S1):92-94.

【5】陈亨锦,王凯,李承根.浅谈部分斜拉桥[J].桥梁建设，2002(1):44-47.

5 结论

论文所述施工工艺及控制要点正在蒙内铁路项目悬臂浇筑连续梁—马泽拉斯特大桥主桥施工中应用。将为铁路连续梁桥的悬臂浇筑工艺的推广起到积极的作用。

【参考文献】

【1】王利君.铁路桥梁连续梁挂篮施工控制要点[J].高速铁路技术，2011 (3)：77-79.

【2】常汉明.铁路大跨度连续梁结构施工工艺及质量控制要点[J].铁道建筑，2011(3)：33-35.

【3】铁建设[2005]第160号客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准[S].

【4】TZ203—2008客货共线铁路桥涵工程施工技术指南[S].

【收稿日期】2016-10-31

Installation Construction Technology of Single Cable Plane Cable with Four Towers

With the development of science and technology, the application of large span cable-stayed bridge is wide.This paper from the cableconstruction equipment selection, installation, tensioning, protection and others expounds the construction technology of cable installation indetail, this technology has characteristics, such as ,simple process, convenient operation, and can provide a reference for other similar projectscable installation and construction.

four towers;single cable plane;stay cable;installation

U448.27

A

1007-9467（2016）12-0144-04

2016-08-30

李金凤（1982～），女，山东菏泽人，工程师，从事桥梁工程管理研究。