斜拉桥斜拉索施工方案.doc
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斜拉桥斜拉索施工方案
1、概况
该桥斜拉索采用填充型环氧涂层钢绞线斜拉索，塔上设置张拉端，梁下为锚固端；每侧主塔设12对斜拉索，全桥共24对斜拉索，其规格为15-27、15-31、15-34、15-37、15-43、15-55、15-61共7种，斜拉索采用平行钢绞线斜拉索体系。
斜拉索由固定端锚具、过渡段、自由段、HDPE护套管、张拉端锚具及索夹、减振器等构成。
2、斜拉索施工工艺
本工程主梁采用前支点挂篮悬臂现浇施工，斜拉索挂索方式与支架现浇和后支点挂篮施工有所不同，需在挂篮上设置索力转换装置。
其基本工艺流程详见附《表3施工工艺框图》。
3、斜拉索施工准备
（1）、施工前准备工作
施工前准备工作包括：
施工平台、施工机具的准备；施工人员的工作分配；斜拉索锚具的组装和安装；HDPE外套管的焊接等。
①、施工平台准备
斜拉索挂索施工前，在主塔和箱梁处设置施工平台，以方便施工人员操作。
主塔施工处在塔内、外均设置施工平台，箱梁处施工平台设置在挂篮上。
施工平台的搭设满足施工要求，并采取适当的安全措施，确保人员和设备的安全可靠。
②、施工机具准备
正式施工前，所有施工机具就位。
张拉用千斤顶、油泵和传感器经过有资质的第三方进行配套标定。
因本工程斜拉索规格较大，采用机械穿索方式进行挂索施工，双塔双索面同时施工时，主要施工设备清单如下。
序号
设备名称
设备规格
数量
用途
1
HDPE管材热熔焊接机
SHD350
2台
HDPE外套管接长焊接用
2
单孔千斤顶及配套油泵
SM22-200
5套
钢绞线单根张拉用
3
单孔振弦式压力传感器
JMZX-3103
5台
钢绞线索力监测用
4
穿心式千斤顶及配套油泵
1500T
2台
斜拉索整体调索用
5
卷扬机
5T
4台
钢绞线穿索用
6
张拉反力架
15-85和15-91
4套
钢绞线单根张拉用
7
紧索器
15-91
2套
斜拉索紧索用
8
放线架
自制
4台
钢绞线单根穿索放线用
9
其它辅助设备
斜拉索张拉、附件安装用
③、施工人员分配
为有效安排斜拉索施工的各环节，统一协调指挥，斜拉索施工前，需进行人员的工作分配。
按本工程双塔双索面斜拉索同时施工的要求，每个索面需进行如下主要人员及岗位配置。
岗位名称
岗位位置
人员配置
工作内容
HDPE管焊接工
HDPE管放置工
4
挂索前，进行HDPE管的焊接和下料工作
锚具组装安装工
主塔内和箱梁处
6
进行张拉端和固定端锚具的组装和安装、定位
张拉工
主塔内
3
钢绞线穿索后，安装夹片、操作千斤顶和油泵进行单根张拉
穿索工
梁上、塔外
3
梁上放线架处辅助放线、机械穿索卷扬机控制、引导钢绞线进入塔内
指挥
梁上
1
协调指挥各岗位工作
备注：
HDPE管焊接和锚具组装安装在挂索前完毕，张拉工和穿索工经过培训后可上岗操作；
④、斜拉索锚具组装和安装
斜拉索各部件单独包装运输，现场组装。
斜拉索挂索前，对锚具进行组装和安装。
对于张拉端锚具，将固定端锚板与密封装置组装好，旋上螺母后安装于箱梁上混凝土锚块处，并临时将其与锚垫板固定。
对于张拉端锚具，将锚板与密封装置组装好后安装与塔内钢锚箱的锚固端处，并临时将其与锚垫板固定。
安装张拉端和固定端锚具时，在锚具上做好标记，确保上下锚具孔位严格对应一致。
⑤、HDPE管焊接
HDPE外套管为定尺生产，其标准长度一般为6m/根或9m/根。
斜拉索挂索施工前，将标准长度的HDPE管焊接成设计长度，采用热熔焊接机进行HDPE管的焊接。
4、钢绞线穿索张拉
（1）、HDPE管吊装
①、准备工作
依次将防水罩、延伸管套到HDPE管上，安装临时抱箍，并穿入首根钢绞线。
将带法兰的延伸管套到塔柱端的HDPE外套管上，直至大约1.5m的外套管伸出延伸管；
将卡箍固定到外套管上，螺栓眼向上；
用尼龙绳把延伸管和卡箍连接好；
用钢绞线夹钳夹紧钢绞线，留出包括连接螺栓在内约300mm的长度；
通过中心孔及卸扣把塔吊钢丝绳和卡箍连接好。
②、HDPE吊装与固定
a、塔吊平稳起吊HDPE管，并向主塔方向移动，在其自由段由人工扶稳，防止其左右偏摆；
b、当HDPE管前端到达主塔预埋管出口处时，用钢丝绳配合手拉胡芦将卡箍与此处操作平台连接；HDPE管后端用麻绳与主梁临时连接。
HDPE管与主塔和箱梁预埋管间均应留1m左右间隙，以利穿索施工。
c、用人工或机械方式穿过主塔和梁内锚具，安装夹片并张拉，张拉力以HDPE管垂度消除为宜。
（2）、钢绞线穿索张拉
①、穿索顺序
为确保组成斜拉索的各钢绞线平行，以及方便顺利穿索，根据斜拉索的特点，采用的合理穿索顺序为：
从上至下、逐排穿索。
②、钢绞线准备
正式穿索前，对钢绞线进行剥套、镦头的工作。
剥套长度应根据锚具和张拉设备尺寸决定；钢绞线镦头的目的是为机械穿索进行准备，加快施工进度。
剥套和镦头工作在在穿索过程中进行，施工中对钢绞线进行有效保护，防止损伤其外表环氧涂层。
③、钢绞线穿索张拉
a、挂篮就位并固定
◆挂篮前行到位后，启动C型挂钩顶部的千斤顶，挂篮上升使挂篮底模顶面与混凝土梁底密贴，安装并拧紧吊杆及锚固螺母，并施加一定的预紧力，然后安装止推装置，并用千斤顶顶紧。
◆安装前支点装置（包括待浇段上的拉索预埋管和锚具）。
b、钢绞线穿索
钢绞线穿索采用人工或机械穿索方式进行。
采用机械方式穿索过程如下：
◆合理布置牵索卷扬机和转向滑轮的位置，确保穿索过程顺利；
◆将卷扬机刚绕过转向滑轮，与穿索板两端用卸扣连接，穿入HDPE管内，使其成为闭合回路，通过控制卷扬机正反转使穿索板上下行；
◆将导向细钢丝绳穿入HDPE管内，并穿过穿索板上的导向，两端分别与主塔和箱梁临时固定；
◆将准备好的钢绞线的中心镦头丝与特制连接器连接后，将连接器嵌入穿索板上的槽口内；
机械穿索布置图
◆启动卷扬机，使穿索板上行，直至其露出塔外HDPE管出口；
◆在塔外工作平台处，人工将引棒向预埋管内依次穿过锚具密封板、锚具锥孔，并将引棒头部的连接头与塔内卷扬机牵引绳连接；
◆人工将引棒向预埋管外牵引，使塔内卷扬机牵引绳连接器露出预埋管外；
◆在塔外工作平台处，将塔内卷扬机牵引绳连接器与钢绞线连接；
◆启动塔内卷扬机，使牵引绳带动钢绞线上行，直至钢绞线穿过塔内锚具；
◆卸除钢绞线与塔内卷扬机连接器的连接，安装夹片并打紧；
◆挂篮上施工人员将钢丝引棒向上传出直至其露出预埋管出口；
◆将钢丝引棒与连接头连接，将钢绞线穿入梁下锚具直至钢绞线穿过梁内锚具，安装夹片并打紧；
◆在张拉端，安装单孔反力架，用单孔千斤顶对钢绞线按设计或监控给定的张拉力进行张拉并顶压锚固；
◆按上述步逐根穿索张拉，直至所有钢绞线穿索完毕。
c、钢绞线索力平均
为将斜拉索中各根钢绞线之间的索力差控制在设计许可的范围内，每束斜拉索中所有钢绞线挂索张拉完毕后，需检查各钢绞线索力是否相等。
若索力不等，则必须进行索力平均。
索力平均采用等值张拉法，与第二次张拉同时进行。
◆在锚板上安装整体反力架；
◆用单孔千斤顶张拉安装有传感器的第2根钢绞线并顶压锚固，张拉力按第2次张拉索力进行控制（需考虑夹片内缩等因素）；
◆用单孔千斤顶张拉下一根钢绞线，张拉力按传感器显示值进行控制。
当传感器显示值与油泵油压表显示值相等时停止张拉并锚固；
◆按对称交错的顺序重复上一步，直至最后一根钢绞线，并记录下最后一根钢绞线张拉的传感器显示读数；
◆比较此时传感器读数是否与设计值相等，若不相等，则进行补张拉。
重复以上步骤，直至张拉到最后一根钢绞线时传感器显示读数与设计值相等；
◆卸除第2根钢绞线上的索力，拆除单孔锚板及传感器，安装工作夹片，用单孔千斤顶张拉第2根钢绞线，其张拉力与最后一根钢绞线显示读数一致并顶压锚固。
④、斜拉索整体张拉，调整立模标高，浇注节段混凝土
a、将索力转换装置与斜拉索锚具连接；
b、在弧形板上安装穿心式千斤顶、拉杆及张拉螺母；
c、将拉杆与索力转换架连接；
d、启动穿心式千斤顶，整体张拉斜拉索，使节段前端的立模标高调整到规定的要求；
e、绑扎钢筋、立模，必要时对标高再调整一次；
f、开始浇注混凝土，施工中进行监测，确保混凝土浇注后的梁段标高符合规范要求。
g、悬浇块件后半块混凝土浇注前，对斜拉索进行第二次张拉。
5、斜拉索索力转换
a、混凝土养生到强度后，先完成预应力施工，再次张拉斜拉索，旋紧梁底锚具上的螺母，使其与锚垫板密贴；
b、索力转换装置中的千斤顶活塞前行5cm左右后，旋紧千斤顶前端拉杆上的张拉螺母，千斤顶再次进油张拉，使弧形板上的锁定螺母脱离弧形板，并将其外旋出7cm左右；
c、千斤顶回油，则索力由弧形板上的锁定螺母转加到混凝土梁体上，完成索力转换工作。
d、拆除挂篮后横梁位置的反顶装置、后锚杆、中吊杆和索力转换机构，然后放松挂钩千斤顶，挂篮下降完成脱模工作，同时使挂钩滑块重新落到轨道上；
e、完成各部分模板的外移和下降；
f、挂篮再次前移，等待浇注下一节段混凝土。
挂篮体系转换装置示意图
6、斜拉索索力检测及调索
所有拉索张拉完毕后，由监控对拉索索力进行检测，若实际索力与设计或监控要求不符，则进行调索。
索力调整有两种情况：
索力增加调索和索力降低调索。
索力增加调索利用整体千斤顶进行，其方式与钢绞线分级张拉相同。
为避免钢绞线受夹片夹持部位进入拉索受力段，索力降低调索不能采用对钢绞线卸载重新锚固的方式进行，而利用穿心式千斤顶将拉索卸载至规定索力后调节螺母位置的方式进行。
利用穿心式千斤顶进行索力降低调索的方式如下：
（1）、在锚板上安装防松装置；
（2）、依次安装撑脚、千斤顶和工具锚，千斤顶空行程一端距离（此距离应根据拉索索力差进行计算后确定）后，安装张拉螺母；
（3）、启动油泵，千斤顶油缸前行，张拉拉索；
（4）、待螺母与锚垫板脱离后，停止张拉，将螺母旋出一定距离后千斤顶卸载，使螺母重新与锚垫板密贴；
（5）、千斤顶卸载至零，拆除千斤顶。
7、顶压夹片
索力调整完毕后，对夹片进行顶压操作，确保锚固可靠性。
（1）、按图示安装夹片顶压装置；
（2）、启动顶压千斤顶油泵，使油缸前行，逐个顶压夹片，顶压力设定为10t；
（3）、张拉端和固定端锚具上所有夹片顶压完毕后，撤除顶压装置。
8、附件安装
所有拉索索力调整完毕、夹片顶压后，进行拉索附件安装工作，包括：
索夹安装、锚具防松装置安装、减振器安装和锚具保护罩安装等。
（1）、索夹安装
①、根据拉索规格，选择安装紧索器垫板；
②、在拉索的确定位置，用紧索器将拉索钢绞线束紧索成形；
③、用永久索夹将钢绞线束紧索，撤除紧索器。
（2）、减振器安装
①、将不同规格的减振器在梁上组装完毕；
②、将减振器安装在预埋管管口部位，调节减振器与拉索轴线的位置；
③、用焊机将减振器楔块与预埋管点焊固定。
（3）、安装延伸管
①、将HDPE外套管上的索箍解开，将延伸管向主塔预埋管处移动，使其端部进入预埋管内；
②、将延伸管挡板向上顶紧延伸管端部的喇叭口，调整其位置使其中心与预埋管中心重合；
③、用焊机将挡板与预埋管焊接牢固，必要时做塞焊处理。
（4）、安装防水罩
①、将固定HDPE外套管的临时拉绳解开；
②、人工将与HDPE外套管连接的防水罩沿拉索轴线方向下拉，直至其抵住预埋管；
③、用铁块将防水罩与预埋管之间的缝隙封堵，用焊机将防水罩根部与预埋管焊接牢固。
（5）、安装锚具防松装置
①、根据锚板上的标识，将限位螺钉拆除；
②、用工具拧紧锁紧螺钉，锁紧挤压板，使锚板后部各孔密封；
③、用砂轮切割机将锚具端部多余钢绞线切除；
④、将弹簧垫圈、压缩弹簧和防松压板依次套在钢绞线上，用螺钉将防松压板与锚板连接，并控制弹簧压缩量约10mm左右，
9、防腐处理
（1）、锚具内灌注环氧砂浆
①、按正确配方配置环氧砂浆；
②、将灌浆泵接管与锚具连接；
③、将配置好的环氧砂浆倒入灌浆泵内；
④、启动油泵，将环氧砂浆压入锚具内并持荷2～3min；
⑤、油泵回油，灌浆泵油缸复位，拆除接管并清洗泵体。
（2）、安装锚具保护罩
①、依次将密封垫、保护罩套在螺母上，注意使保护罩灌浆口向上；
②、用螺钉将保护罩与螺母连接紧固。
（3）、灌注防腐油脂
①、将蜡油混合物用容器加热，使其熔化；
②、将熔化后的蜡油混合物沿灌浆口倒入保护罩内直至其灌满。
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