斜拉索組合式千斤頂張拉施工工藝

楊天偉，陳 康，黃玉凡

（中交一公局廈門工程有限公司，福建廈門 3 61000）

斜拉索組合式千斤頂張拉施工工藝

楊天偉，陳 康，黃玉凡

（中交一公局廈門工程有限公司，福建廈門 3 61000）

斜拉橋斜拉索張拉是工程控制的關鍵，由于斜拉索張拉噸位大和索塔錨固區內腔空間小等問題導致對張拉設備有特殊要求，永川長江大橋結合現場實際情況采用了組合式千斤進行斜拉索張拉施工，在半年時間內高效率高質量完成了152根斜拉索的張拉和調索工作。

斜拉索；組合式千斤頂；張拉施工

0 引 言

永川長江大橋斜拉索采用雙索面扇形布置，全橋共有4×19對152根平行鋼絲斜拉索，拉索采用7 mm鍍鋅低松弛平行鋼絲，斜拉索塔端采用鋼錨梁錨固形式，梁端錨固采用套筒式錨固形式，鋼箱梁上索距為15.5 m，混凝土梁上索距為10 m和8 m，塔上豎向標準索距為2.5 m。最大索長332.086 m，最大索重24.2 t，張拉最大索力4 000 kN。由于索塔內空間較小，傳統的大千斤頂不便操作，項目部經過認真研究，采用組合式千斤頂施工工藝。

1 工藝特點

1.1 施工工藝特點

本工藝的特點是“積小成大”，組合4個150 t千斤頂同步頂升產生600 t頂推力。先在一個斜拉索錨固墊板上安裝一套千斤頂定位裝置，然后在定位裝置上面4個同類型千斤頂，在千斤頂頂面安裝一塊與斜拉索錨固墊板基本一樣形狀的張拉用的錨固墊板，這樣組合式千斤頂形成了一個整體，4個千斤頂和張拉用的錨固墊板充當了常規斜拉索張拉中的撐腳及穿心式千斤頂的角色，減小了操作空間，并且滿足了受力要求。

1.2 使用功能、效益方面的特點

利用4個小噸位千斤頂同步頂推來滿足大噸位千斤頂的頂推力，從張拉力值上完全滿足張拉的受力要求，而且避免了使用大噸位千斤頂需要較大操作空間，也省卻上下移動重量龐大大噸位千斤頂的麻煩。

1.3 工法與傳統施工方法的區別、先進性和新穎性常規斜拉索張拉都是根據斜拉索張拉力值選擇合適噸位的穿心式千斤頂，傳統施工方法是利用大噸位的穿心頂安裝在斜拉索錨墊板上,然后利用張拉桿連接斜拉索錨杯后穿過千斤頂在千斤頂活塞頂安裝工具錨墊板，通過油泵車供油使千斤頂加壓頂推。與傳統的施工方法相比，先進性主要體現在施工方便、操作簡單，可以節省資源、節省工期[1]。

2 工藝原理

根據斜拉索錨固的構造及斜拉索張拉力與工廠聯系制作相符的組合式千斤頂及油泵（組合式千斤頂為一臺油泵同步控制4臺小千斤頂的構造）、設計制作組合式千斤頂定位裝置及張拉用墊板，使用組合式千斤頂對斜拉索進行掛設及張拉施工等。

3 工藝流程及操作要點

3.1 工藝流程

塔端掛索后螺帽錨固→在錨墊板上安裝固定組合頂的基座→安裝變徑接頭、千斤頂、張拉桿→下放張拉桿一定長度→安裝4個組合千斤頂和工具錨墊板→梁端壓錨→待主梁安裝完好后進行索的硬牽引及第一次張拉→設計監控索力與標高→橋面吊機前移→塔端進行第二次張拉→設計監控索力與標高→拆除進行下一循環施工。

3.2 施工主要步驟及操作

（1）張拉設備的安裝

在上一循環完成后，拆缷千斤頂、張拉桿放于平臺上，提升至下一平臺位置，在提升過程中要緩慢平穩，防止其傾覆。再將變徑套與要張拉的斜拉索錨杯連接上，將張拉桿旋進變徑套連接，然后依次安裝接長桿。將固定千斤頂的底座安放在錨墊板上并固定在依次安裝4個150 t頂推式千斤頂，然后在張拉桿上依次安裝轉換螺帽、工具墊板和工具螺帽。在此過程注意錨杯、張拉桿、錨墊板三心同一。接好油泵的油管和電源，安裝好與千斤頂配套的油表，開動油泵使張拉桿受力。

（2）梁端壓錨

梁段壓錨是利用卷揚機以及主梁索套管前端的定向滑輪組和栓在索夾具上的動滑輪組，由吊車配合壓錨卷揚機將索錨頭插入索道管然后拉壓出錨墊板外的一定長度帶上螺帽即可。

斜拉索自然展開后要進行張拉桿的放長工作，目的是為了間接增加斜拉索長度減少壓錨拉力，壓錨前檢查鋼箱梁錨箱也索套管是否平順無錯臺毛刺等。壓錨索夾為了確保安全最少安裝兩幅索夾前端為塔端提升索夾后端為壓錨索夾，索夾與PE間墊雙層土工布，索夾高強螺栓緊固要均勻牢固，索夾安裝的位置為索導管長度+1 m。壓錨牽引力系統由兩個滑車組合、卷揚機、2個1導向滑車組成，牽引力系統安裝好后，用汽車吊大鉤在索夾處小鉤在前端將斜拉索脫離橋面同時調整一個錨杯入洞的角度。指揮人員協調卷揚機和吊車緩慢平穩將錨杯壓入索導管內，先摘下吊車小鉤。再利用牽引力系統將錨杯壓出錨墊板過程中由于斜拉索有一定的彎曲要，所以要不停的利用吊車調整斜拉索的角度和收放滑車組來減少壓錨阻力。錨杯露出墊板后立即戴上螺帽完成梁端壓錨。

（3）張拉過程

a.技術準備工作

每次張拉前，根據設計監控給出的張拉力的大小，通過千斤頂和配套壓力表在標定時給出的力與壓力表讀數之間的線性方程，求出對應的油壓表讀數，并根據力的大小將油壓表讀數分成n級，每級為5 MPa同時標出對應級數，算出斜拉索的對應設計伸長值。

b.斜拉索張拉

斜拉索在張拉過程中，每根斜拉索4臺千斤頂應同步進行，嚴格控制4臺千斤頂張拉力的差值，一般以油表讀數相差在1.0 MPa以內為標準。張拉油表應經常進行標定以防油表失靈，同時在使用過程中嚴禁震動或碰傷油表。在操作油泵時，應根據給出的油壓分級讀數，上下游塔肢4臺油泵每次都控制相同的級數，量測了斜拉索伸長值后，再進行下一次的張拉。油壓表油壓上升應均勻緩慢，油泵操作人員在操作油泵的同時，要注意油泵是否有異響或千斤頂有無異常情況以便及時控制。

c.斜拉索的伸長值量測與錨固

斜拉索每拉完一級應及時測量斜拉索的伸長值，在測量伸長值時應注意測量起止位置的一致性，一般不量千斤頂油缸伸長值，并且實際伸長值與設計伸長值進行對比，如果差得多過要找出原因，因伸長值在一定程度上反應了力的大小和主梁標高的變化情況。索力到位后，伸長值的實際值與理論值差得不大，旋緊螺帽并錨固好。在張拉過程中，每拉起一點，螺帽就向下旋進一點，盡量減少螺帽與錨墊板之間的絲扣數，以防意外。松開進油閥缷荷時，油壓不能降得過快，缷荷完畢等待監控，如果監控不符合要求則重新進行調整。如符合要求，則千斤頂回油，缷下油表將之裝回箱中。第三次張拉結束，拆出張拉系統，蓋上錨頭保護蓋，進行下一循環的施工[2]。

d.千斤頂行程不足的處理

由于本橋采用組合式千斤頂，相當于利用千斤頂作為撐腳，千斤頂高38 cm、行程20 cm相當于58 cm的撐腳，而這個空間里面需要包括錨固螺母高度、與張拉桿變徑套以及冷鑄錨外露量，一旦出現冷鑄錨外露量過長的話會出現千斤頂行程不足的情況，這樣的話必須在千斤頂上加墊特意加工的墊塊以增加其行程。

4 工程材料與設備

所需的材料見表1。

5 技術措施和質量管理辦法

（1）斜拉索體系中的材料都由專業廠家提供。因此，對于主要材料必須具備材質證明書，出廠合格證以及進場前的性能檢測報告，斜拉索上還要注明產品批號、拉索編號及規格型號、長度、重量、生產日期等。對于進場的斜拉索材料應按進行抽樣試驗。

（2）制作完成的斜拉索要重點保護，斜拉索的保護包括在運輸過程中、場內堆放、起吊過程、施工掛設過程中都要避免斜拉索PE被摩、刮、劃、燒傷。對傳感器、動測儀、水準儀、千斤頂事先做好配套標定工作，專業器具專人管理。

斜拉索張拉時的索力數據不得大于設計及規范的允許偏差，見表2。

表1 組合頂張拉主要材料設備數量表（單塔）

（3）斜拉索安裝前要確定其兩端錨墊板的中心位置、索導管的順直，清理掉錨墊板上的異物，提前用鋼鑿或手砂輪將錨索管內和錨墊板處有可能掛破斜拉索或阻礙斜拉索安裝的異物全部清理干凈。

（4）斜拉索安裝過程中要注意保護錨杯絲不要被刮傷，張拉前確保斜拉索錨杯中心、張拉桿中心、錨墊板中心三點同一線。斜拉索安裝完成后，要檢查斜拉索是否有碰壁或觸碰到其他物體。

（5）張拉過程中要保證四個千斤頂同步均勻受力，并根據力的大小將油壓表讀數分成n級，每級為5 MPa張拉時保證左、右幅塔柱的中、邊跨四個油壓表在同一級數內。

（6）張拉用所有千斤頂、油泵等張拉機具應由專人使用與管理并應經常維護，定期檢驗。有如下情況時：千斤頂初次使用、千斤頂使用超過6個月或300次、千斤頂經過檢修、千斤頂和油表重新配對、千斤頂使用過程中出現不正常現象等均應對千斤頂和油表的配置進行重新標定[3]。

（7）索力監控、索力調整期間要嚴格安裝監控指令要求工況進行，確保索力的準確性和及時性。

（8）測取索力時斜拉索錨杯完全處與收力狀態而千斤頂必須處于泄壓狀態，張拉到位后要擰緊錨杯，蓋上錨杯防雨蓋。

6 安全注意事項

（1）加強對每一位操作者的安全教育。嚴格執行安全生產規程，作好安全交底。確保全過程安全施工。

（2）各種懸掛設施較多，施工前必須檢查懸掛設備是否安全。空中作業時，應觀察天氣情況，不能無預見或冒險作業。

（3）因斜拉索索的型號不一，變徑套直徑不一樣，在斜拉索種類變化時，注意變徑套的變化。

7 結語

（1）經濟效益

節省了千斤頂設備購買費用，見表3。節省了倒運千斤頂的時間和安全風險，加快了施工進度。

表3 設備購買及施工費用清單表

據分析，雙塔雙索面152根斜拉索可以節省242 200元費用。

（2）社會效益

150 t千斤頂使用范圍廣，使用率較高，600 t千斤頂使用率較低，資源利用率較低。減少倒運千斤頂的作業時間，同時降低施工安全風險。

[1]趙文藝,薛長遷,劉斌.三維體系斜拉索橋張拉施工技術應用[J].城市道橋與防洪,2009(7):131-134,259.

[2]易柏華.施州大橋斜拉索施工技術[J].中國水運（理論版）,2007(4): 92-94.

[3]瞿曉華,黎兆亮.灌河特大橋斜拉索安裝施工工藝[J].預應力技術,2007(4):8-11.

U445.4

B

1009-7716（2017）01-0110-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.01.032

2016-10-20

楊天偉（1982-），男，黑龍江伊春人，工程師，從事路橋施工工作