斜拉橋鋼絞線斜拉索成索施工技術(shù)

段云杰

（中鐵十二局集團(tuán)第一工程有限公司，西安710038）

1 引言

鋼絞線拉索包含2 個(gè)部分，第一部分為多個(gè)鋼絞線，第二部分為由雙層同步擠壓制作而成的高密度聚乙烯（HDPE）防護(hù)套管，在拉索兩側(cè)具有2 種錨具，分別為單個(gè)夾片張拉端以及錨固端。該拉索不是成品，應(yīng)當(dāng)將其運(yùn)輸?shù)巾?xiàng)目所在地，逐根穿索對(duì)其張拉。由此，鋼絞線拉索對(duì)吊裝以及張拉機(jī)械要求并不高，通常情況下，安裝張拉工作只需小型卷揚(yáng)以及千斤頂機(jī)械設(shè)備，減少了許多不必要的麻煩。

2 工程概況

東平水道特大橋主橋～斜拉橋里程范圍為DK10+094.69～DK10+465.09，總體長(zhǎng)度為370.4m。斜拉橋主要跨東平水道，滘是北江水系中的水道，從西 口一直到廣州大尾角，總體長(zhǎng)度是68km，100a 橋位的流量是摘要m3/s，橋下通航水位最高可達(dá)到7.124m，通航凈寬＞150m。

3 鋼絞線拉索的優(yōu)點(diǎn)

1）鋼絞線拉索憑借其眾多獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用在眾多項(xiàng)目中，它既能夠單根張拉，也能夠單根換索，為后期工作提供有效保障，在一定程度上減少維修成本，通常情況下，對(duì)單根鋼絞線進(jìn)行更換調(diào)整時(shí)無需停止交通運(yùn)輸，在保證正常交通情況下即可進(jìn)行維修工作。

2）鋼絞線拉索因?yàn)槠鋬?nèi)部以及外部均有護(hù)套，能夠在一定程度上增加其使用時(shí)間，防止其暴露在周圍環(huán)境中被腐蝕，此優(yōu)勢(shì)使得鋼絞線拉索廣泛應(yīng)用在斜拉橋中[1]。

3）鋼絞線拉索與鋼絲拉索一樣，不但能夠進(jìn)行一次張拉，還能夠進(jìn)行多次等值以及等力張拉，由此，可按照現(xiàn)場(chǎng)具體施工狀況對(duì)張拉設(shè)計(jì)工作進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，將結(jié)構(gòu)受力控制在一定范圍內(nèi)，確保項(xiàng)目順利進(jìn)行。

4 斜拉索施工工藝

斜拉索施工具體流程如圖1 所示。

4.1 HDPE 護(hù)套管焊接

1）連接HDPE 套管時(shí)，主要應(yīng)用的方法為通過專門的發(fā)熱式設(shè)備將套管對(duì)焊。焊接的具體步驟如下：焊接準(zhǔn)備→HDPE 管端面刨平、預(yù)加熱→撤離發(fā)熱工具、切換→加壓焊接、冷卻→焊接結(jié)束。

2）HDPE 護(hù)套管焊接技術(shù)條件見表1。

圖1 斜拉索施工流程圖

表1 管材的具體規(guī)格及焊接條件

4.2 鋼導(dǎo)管預(yù)埋測(cè)量定位

1）設(shè)置控制斜拉橋的導(dǎo)線體系，為確保整個(gè)橋梁的整體性，應(yīng)當(dāng)設(shè)置專門的閉合導(dǎo)線網(wǎng)，通過全站儀對(duì)其施測(cè)。于2個(gè)主塔之處選擇加密點(diǎn)，保證控制點(diǎn)和主塔中心的距離在50m～100m。高程使用二等水準(zhǔn)進(jìn)行引測(cè)工作，計(jì)算的平差若符合標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)上傳到專門的監(jiān)理部門，由專門負(fù)責(zé)人復(fù)核審批完數(shù)據(jù)后才能使用。

2）適當(dāng)轉(zhuǎn)換加密導(dǎo)線的成果，把絕對(duì)坐標(biāo)變成相對(duì)橋軸線的施工坐標(biāo)，由此減少精準(zhǔn)定位工作，掌握導(dǎo)管的位移情況。

3）做到3 點(diǎn)固定，即固定控制點(diǎn)、固定觀測(cè)人員、固定儀器。

4）應(yīng)當(dāng)保證施工儀器在檢定有效期內(nèi)，并對(duì)其進(jìn)行自檢。

5）觀測(cè)時(shí)間盡可能在上午6：00～9：00 與下午15：00～18：00，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

首先固定好索導(dǎo)管，然后對(duì)其精確定位，使用型號(hào)為一秒級(jí)的徠卡全站儀以及徠卡小棱鏡對(duì)鋼導(dǎo)管的上下口處進(jìn)行測(cè)量，其中，小棱鏡位于導(dǎo)管上下口處，并放置在測(cè)量點(diǎn)位置上，從而測(cè)量出詳細(xì)的三維坐標(biāo)，并和預(yù)先規(guī)劃的坐標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，若出現(xiàn)偏差，由專門人員負(fù)責(zé)調(diào)整以及加固工作。上述所有流程應(yīng)當(dāng)反復(fù)進(jìn)行，一直到符合規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)為止。

4.3 工作平臺(tái)準(zhǔn)備

1）箱梁翼緣板下工作平臺(tái)：該橋梁的澆筑工作主要借助掛籃，可把掛籃作業(yè)平臺(tái)當(dāng)成施工平臺(tái)。

2）塔外工作平臺(tái)：該橋施工之時(shí)，需要較多斜拉索，并且所有的斜拉索都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行塔外作業(yè)，施工人員要數(shù)次上塔施工，因此，塔外應(yīng)當(dāng)具有專門的腳手架平臺(tái)，此平臺(tái)在設(shè)計(jì)之時(shí)，應(yīng)該盡量位于斜拉索之處。

4.4 錨具安裝

施工人員在該橋錨具出廠之前，就已經(jīng)完成將此模具的錨孔密封板對(duì)位的工作，然后使用焊接方法將兩者固定好，當(dāng)錨具出廠時(shí)，由質(zhì)檢部門詳細(xì)檢查焊接好的密封板。一旦有錯(cuò)位的問題，應(yīng)當(dāng)馬上調(diào)整。在安裝梁下張拉端的錨具之前，首先應(yīng)當(dāng)把錨孔清理干凈。錨具有很多組成部分，因此，要對(duì)所有零部件以及外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查。

梁下錨具運(yùn)送到梁下錨管位置，適當(dāng)改變螺母的位置，通過手拉葫蘆把錨具移到梁底位置處。

4.5 HDPE 護(hù)套管的掛設(shè)安裝

HDPE 套管在進(jìn)行吊裝工作之前，應(yīng)當(dāng)把符合要求并焊接完成的套管運(yùn)送到中央分隔帶的兩端，將PE 管安放于托架輪，避免PE 管受到傷害。隨后將塔端錨固筒等設(shè)備進(jìn)行組裝并固定。

在安裝套管的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)在其兩端安裝抱箍，在抱箍上面，墊上3mm～5mm 橡膠板，從而提高摩擦力。通過抱箍以及繩夾將鋼絲繩固定好，隨后通過使用牽引繩把套管一端放到塔上管口周圍，使用葫蘆將其掛好[2]。

4.6 單根掛索

1）成盤鋼絞線被運(yùn)送到橋面穿索周圍，將它的纏包帶打開，從內(nèi)圈抓住鋼絞線一頭，隨后相關(guān)施工人員將鋼絞線從HDPE 管中穿過；

2）鋼絞線在穿過眾多裝置的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，按照詳細(xì)順序依次穿過多種設(shè)備，如后端防松機(jī)械設(shè)備等，穿過這些設(shè)備以后，施工人員應(yīng)當(dāng)讓鋼絞線穿過前端HDPE 管，從而將其和前端預(yù)埋管口連接在一起，一直到前端鋼絞線和牽引繩穿束器相連以后，使用牽引繩把鋼絞線穿過前端錨具，并將其張拉，張拉到鋼絞線符合設(shè)計(jì)需要的長(zhǎng)度；

3）若前端鋼絞線符合標(biāo)準(zhǔn)，那么此時(shí)應(yīng)當(dāng)把后端鋼絞線和牽引繩建立密切聯(lián)系，使用牽引繩把鋼絞線穿過后端錨具，一直張拉到鋼絞線符合設(shè)計(jì)需要的長(zhǎng)度；

4）前端調(diào)整好鋼絞線之后，單根掛索工作完成；

5）單根掛索時(shí)，要防止鋼絞線的HDPE 護(hù)套出現(xiàn)打絞問題。

4.7 鋼絞線單根張拉

在保證所有根索鋼絞線都完成掛索工作后，通過型號(hào)為YDCSl60-150 的千斤頂對(duì)其張拉。在對(duì)單根進(jìn)行張拉的時(shí)候，要詳細(xì)記錄張拉的數(shù)據(jù)，如張拉油壓以及張拉力、測(cè)量初值以及終值等。張拉的方法為從兩端進(jìn)行張拉，在張拉時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)升油壓進(jìn)行分級(jí)。

4.8 張拉力控制

掛索梁體標(biāo)高以及索力的整個(gè)過程為漸變形態(tài)，所以進(jìn)行單根掛索工作時(shí)，索力工作狀態(tài)也是漸變的，平行鋼絞線在進(jìn)行拉索以及掛索工作時(shí)，關(guān)鍵是要均勻控制每個(gè)鋼絞線的索力，本項(xiàng)目通過張拉力控制索力，具體步驟如下：

1）把壓力傳感器放置于張拉端上面第2、第3 根鋼絞線處，降低PE 管對(duì)索力造成的不良影響；

2）在控制所有鋼絞線的張拉力時(shí)，以壓力傳感器的詳細(xì)變化數(shù)值為參考基礎(chǔ)，索力計(jì)算方法如以下所示：

式中，P傳單為實(shí)際單根控制初始張力；ΔTn為將第n根絞線進(jìn)行張拉，拉到比第n-1 根絞線的油壓小0.5MPa 的時(shí)候，與第2及第3 根相應(yīng)傳感器的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比。

5 索塔施工注意事項(xiàng)

拉索為斜拉橋的關(guān)鍵，另外，還應(yīng)當(dāng)把索體以及錨頭防腐工作放在重要位置。根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及有關(guān)技術(shù)，通過密封漿體工具對(duì)索體進(jìn)行錨固，使索體和外界環(huán)境保持一定距離，避免雨水以及水氣對(duì)其造成傷害。張拉和調(diào)索工作完成后，應(yīng)當(dāng)于錨頭夾片處涂上防腐的油脂。

6 結(jié)語

綜上所述，使用成索方式對(duì)鋼絞線斜拉索進(jìn)行安裝工作，能夠大幅度減少每個(gè)索安裝的時(shí)間，減少設(shè)置循環(huán)系統(tǒng)的次數(shù)，保證項(xiàng)目質(zhì)量，具有非常實(shí)用的價(jià)值。