黃艤長江大橋斜拉索安裝技術(shù)

唐廷云

（中交二航局第二工程有限公司， 重慶 401121）

在斜拉橋的整體施工中，牽索掛籃懸澆法是在進行主梁施工時常用的方法，而這種方法在線形與精度方面都有著控制難點，可以說，在整個施工中，主梁的施工難度較大。斜拉橋在斜拉索方面主要采用平行鋼絲束，在各個方面都較為復(fù)雜，并且平行鋼絲束的長度與受力都較大，在整體施工中較難控制。而在斜拉橋施工中，想要對各方面進行一個較為完美的質(zhì)量控制，也是較為困難的。

1 工程概況

1.1 項目概況

瀘州黃艤長江大橋為主跨 520m的十跨連續(xù)梁半漂浮體系高低雙塔雙索面混合梁斜拉橋，4#高塔塔高210m，3#低塔塔高123.5m，邊跨為混凝土箱梁，中跨為鋼箱梁，鋼混結(jié)合面設(shè)置在索塔橫橋向中軸線靠中跨側(cè)12m位置。

全橋共計62對（124根）斜拉索，扇面布置，其中南岸高塔42對，北岸低塔20對，橫橋向兩根斜拉索在橋面處的中心距為25m。因箱梁為混合梁結(jié)構(gòu)形式，邊、中跨荷載不平衡，因此，每個索塔兩側(cè)的斜拉索布置并不對稱（見圖1）。

斜拉索采用φ7mm直徑的鍍鋅高強平行鋼絲索，抗拉強度1670MPa，斜拉索護套采用內(nèi)層黑色外層彩色的雙層高密度熱擠聚乙烯（PES）材料（見圖2）。

圖1 主橋斜拉索縱橋向立面布置圖

圖2 斜拉索鋼絲排列與聚乙烯防護套圖

1.2 主要工程數(shù)量

如表1所示為主要工程數(shù)量表。

表1 工程數(shù)量表

2 總體施工方法介紹

運輸方式：斜拉索采用陸路的方式由平板車運輸至施工現(xiàn)場。

索上橋面：采用斜拉索整體上橋面的方式，南岸重索采用6#墩處的吊索桁車吊上橋面，輕索可通過250t·m塔吊直接吊上橋面，待引橋完工后裝斜拉索的平板車直接開上橋面；北岸斜拉索采用平板車直接開上橋面。

索進放索盤：輕索可由塔吊（或汽車吊）整捆吊入索盤，重索可由塔吊或汽車吊抬吊入索盤，超重索則采取零租50t吊車吊進索盤。

放索盤的行走：在放索盤底安裝4個滾輪，采用梁端卷揚機牽引拖動行走。

展索：根據(jù)索的重量及250t·m的吊距（50m），將斜拉索劃分為長索及短索，其中高塔S1～S3為短索，低塔N1～N3為短索，其余斜拉索為長索。短索展索時，通過250t·m塔吊直接將塔端索頭處的索夾吊起自然展索。長索展索時，先用250t·m塔吊（或塔頂滑車組）向上提起塔端索頭，提升過程中，旋轉(zhuǎn)放索盤放索直至塔端戴上大螺母，然后由梁端卷揚機拖動放索盤前行，邊前行邊旋轉(zhuǎn)放索，在此過程中，在已放索下方放置展索滾輪防止斜拉索磨損，直至索盤行走至梁端展索完畢。

掛索順序：先進行塔端掛索，再進行梁端掛索。

塔端掛索：塔端采用從索導(dǎo)管內(nèi)下放6×19（6股，每股19絲）的φ21.5mm鋼絲繩作為斜拉索牽引繩，使用5t卷揚機牽引索頭進入索導(dǎo)管，同時輔以250t﹒m塔吊及32t滑車組提索。因掛索時索塔未封頂，因此牽引卷揚機先安裝在中橫梁上，牽引繩由中橫梁人孔導(dǎo)入索塔內(nèi)箱室，待索塔封頂后再將牽引卷揚機移到塔頂安裝，而提索使用的5t卷揚機則安裝在塔下的箱梁上。

梁端掛索：梁端采用8t卷揚機、40t滑車組在索導(dǎo)管前端引導(dǎo)，同時輔以25t汽車吊提索使索頭下垂，便于索頭進入索導(dǎo)管，為方便一次牽引到位，梁底另配千斤頂進行牽引掛索。

張拉：張拉均采用硬性鋼絲桿通過變徑接頭接在斜拉索錨頭內(nèi)槽口上張拉，先用穿心式千斤頂循環(huán)牽引鋼絲桿，直至斜拉索的索力符合設(shè)計要求，最后錨固好冷鑄錨大螺帽。高塔在塔端單端張拉，張拉千斤頂采用650t穿心式千斤頂。低塔因塔內(nèi)空間狹小，采用500t穿心式千斤頂在梁端單端張拉。

3 斜拉索安裝

3.1 總體施工工藝

（1）總體施工方案選擇

斜拉索的安裝主要分為兩種不同的形式，根據(jù)索的長短，可以以塔頂為基準，作短索的安裝，以塔段為基準，作長索的安裝。

（2）總體施工流程

斜拉索安裝施工的整體安裝工藝流程具體如下：索捆裝船→放索船就位→錨頭上安裝張拉桿→塔頂卷揚機下鉤鎖住斜拉索錨頭→放索、起吊→塔內(nèi)牽引就位→塔上臨時固定→千斤頂標定→安裝張拉設(shè)備→梁端軟牽引就位→斜拉索分次張拉→（索力轉(zhuǎn)換）→索力調(diào)整→減震器安裝。

3.2 斜拉索安裝準備

（1）成品索的檢查

在斜拉索出廠前，要對整體質(zhì)量進行一個較為細致的檢查；在斜拉索運送到施工現(xiàn)場后，要對斜拉索的數(shù)量、質(zhì)量以及各類檢測結(jié)果進行檢查，比對質(zhì)量是否符合設(shè)計要求。

（2）搭設(shè)塔內(nèi)張拉平臺、焊接塔內(nèi)臨時吊點

在鋼錨梁內(nèi)部進行施工平臺的搭設(shè)，該施工平臺要嚴格按照該層鋼錨梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和該處的施工要求來布置，以此來搭設(shè)塔內(nèi)的張拉平臺，并且，在鋼錨梁上焊接塔內(nèi)的臨時吊點，在進行該處焊接時，應(yīng)該在監(jiān)理工程師的監(jiān)督下進行，在焊接結(jié)束后，要對該焊接點進行質(zhì)量檢查，在該處施工結(jié)束后，要對該焊接點進行處理。

（3）索套管的處理

斜拉索的直徑的索套管的直徑有一定的相差，這是設(shè)計中所不能避免的，但是這種情況卻很影響在實際施工中的正常進行，在兩者相互摩擦后，很容易造成相互之間保護套的損傷或者導(dǎo)致斜拉索的張力失準。這種情況對于整體施工的質(zhì)量要求以及對整體施工的安全要求來說都是具有一定安全隱患的，所以說，想要對這個不可避免的問題進行解決，最行之有效的方法就是將索套管內(nèi)部進行打平磨光，以此來減少對各處的損害，將損失降到最低。

3.3 斜拉索的張拉

在塔頂會進行斜拉索的張拉，并且有壓力傳感器、千斤頂?shù)仍O(shè)備與部件的安裝，具體安裝部件與分布如圖3所示。在進行張拉時，需對張拉的各項數(shù)據(jù)進行數(shù)字監(jiān)控，要在各個時間段都能嚴格符合設(shè)計中所提到的要求，防止因為數(shù)據(jù)的控制不當而導(dǎo)致出現(xiàn)質(zhì)量的問題。

圖3 千斤頂張拉示意圖

3.4 斜拉索的安裝

3.4.1 放索

放索的過程較為危險，因為拉索為成圈放置，容易彈出傷人，所以在索盤的周圍，需要對索盤進行處理，如放置幾個控制點，以此來保護周圍的施工人員的安全[1]。

3.4.2 水平牽引

在進行水平牽引的過程中，卷揚機會對拉索本身產(chǎn)生一定的摩擦， 此時可以設(shè)置一些托板，以此來進行拉索的有效保護。此外，如果拉索采用的是螺旋形拉索，則需要在托板上進行橡膠墊層的鋪設(shè)。

3.4.3 設(shè)立卷揚機吊點

卷揚機組的作用為安裝并起吊主塔的上端拉索，需設(shè)立2個卷揚機的吊點。

（1）提升8t卷揚機組:

從設(shè)計中可知，拉索的最大起重量為7t，所以設(shè)立1組為8t的卷揚機組。

（2）拉索錨端吊裝卷揚機:

另一組卷揚機為3t卷揚機，該卷揚機的作用為幫助拉索到達塔頂?shù)念A(yù)埋管處，在兩組卷揚機的共同作用下，可以較為快速且準確地進行拉索的安裝。

（3）吊具拆卸掛籃:

在拉索的安裝結(jié)束后，需要進行吊具的拆卸運輸，當沒有設(shè)置腳手架時，可采用掛籃的形式進行運輸，將吊具進行拆卸后，使其利用掛籃進行運輸，需注意，掛籃本身只為運輸人員使用，吊具需要利用橋面的卷揚機來進行運輸。

3.4.4 主梁斜拉索就位及張拉

當進行卷揚機進行張拉的過程中，有時會出現(xiàn)拉索安裝牽引力＞15t的情況出現(xiàn)，此時可以利用千斤頂，將拉索最后安裝成功。并且如果卷揚機的牽引力過大，會造成拉索的保護套發(fā)生損壞，所以需在拉索上安裝上一層柔軟的墊層[2]。

4 施工注意事項

（1）在塔頂施工時，較為不穩(wěn)定的因素就是高空墜物，一定要保證防護欄等防護措施的嚴密性，禁止在高空中丟棄廢物，并且組織相關(guān)人員定期在鐵路或公路處進行檢查，如有廢棄物，要及時處理；

（2）在施工的過程中要極其小心PE套，不能被損壞，否則很難保證整體的施工質(zhì)量；

（3）在安裝斜拉索的過程中，如果還未離開橋表面，對于其表面存在的外包裝盡量的不要拆除，這樣可以最大化地保護斜拉索不受傷害；

（4）在進行安裝的過程中，由于各類構(gòu)件較多，構(gòu)件間的連接處也較多，如果某一處鏈接發(fā)生問題，對于整體來說都是災(zāi)難性的，所以在工程進行中，要嚴密控制各個連接處，時刻關(guān)注各個連接處的狀態(tài)。

5 結(jié)束語

綜上所述，從黃艤長江大橋的例子可明顯地看出，在整體斜拉橋施工的過程中，斜拉索的安裝質(zhì)量是重中之重，在施工中要嚴格控制各個工序的安裝過程以及對斜拉索的索力控制，這兩方面的控制決定了斜拉索的安裝情況，黃艤長江大橋在這方面的做法較為完善，在各方各面都比較認真，從而使整個斜拉索的安裝過程極其順利，可以說是近年來在斜拉索安裝方面的優(yōu)質(zhì)教科書。

[1]白延芳.大跨度混凝土斜拉橋施工控制數(shù)值模擬方法探討[D].成都：西南交通大學(xué)，2009.

[2]王輝，徐洪磊.巴江河特大橋預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆連續(xù)梁應(yīng)力監(jiān)測[J].湖南交通科技，2009（03）：117-120.