（湖南交通职业技术学院 湖南 长沙 410000）
【摘 要】斜拉桥是指桥面体系受弯压、支承体系受拉的一种桥梁。它是由梁、塔、索三部分组成的一种组合体系结构。而斜拉索作为一种柔性拉杆，是斜拉桥的主要受力构件，在斜拉桥中起着至关重要的作用。本文以衡山湘江公路特大桥工程为例，重点分析了斜拉桥中斜拉索施工工程中的关键技术问题以及控制措施，保证了该斜拉桥的斜拉索施工安全、顺利进行。
【关键词】斜拉桥；斜拉索；施工技术；质量控制
【中图分类号】TU442.87 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）18-0079-02
1.工程概况
本项目为衡山湘江大桥斜拉索更换工程。107国道从衡东分流而入赣南、粤北，京珠高速公路从衡东穿境而过，衡山大桥位于S314线K19+452处，是我省第一座大型斜拉桥，于1995年建成通车。衡山湘江大桥把铁路、公路、河流连为一体；千吨级船舶沿湘江可上溯衡阳，下入长江；形成了四通八达的交通网络。大桥全长1260m，其中主桥长度720m，引桥长度540m。上部结构为斜拉索箱形梁桥，下部结构为桩基础双柱式混凝土结构。主桥孔径布置3×45m+2×90m+9×45m等厚度3m高箱梁组成（详见图1）。
图1 衡山湘江公路大桥主桥概貌
自1995年建成通车后，受交通通行量和车辆超载超限的影响，经历17年超负荷运行的衡山公路大桥，于2010年被省交通厅鉴定为四类危桥，需进行维修加固。
2.本工程斜拉索施工技术要点分析
本斜拉桥的斜拉索采用柳州欧维姆机械股份有限公司生产的OVM250平行钢绞线拉索，斜拉索采用Φ15.24mm环氧涂层高强钢绞线，强度为1860Mpa。斜拉索锚具采用可调换索式锚具，共有两种规格，其中1#至6#采用OVM200AT一41型、7#至8#索采用OVM200AT一43型。为防止桥面低处斜拉索人为破坏，在其下端2.5m竖直高处范围内设防护钢管，其规格为Φ273×5mm。
平行钢绞线施工工艺相当复杂，且对安全性、稳定性等要求很高。如何保证施工工序的安全实施，保证钢绞线下料长度和拉索PE护套的剥除长度的准确无误，保证单根钢绞线索力的均匀性及准确性，对于整个的斜拉桥施工都是至关重要的。下面主要从拉索架设和拉索张拉两大方面对钢绞线拉索施工进行具体介绍和要点分析。
2.1 平行钢绞线斜拉索的架设
由于索鞍管内焊有分丝管，拉索顺序应自上而下逐行进行。标准阶段钢绞线的安装方法及工序如下：（1）将卷扬机的牵引钢丝绳从塔顶沿塔柱内腔自由放下，直到牵引钢丝绳到达所需锚具的位置。（2）确保钢绞线与穿索板之间连接牢固。（3）运用卷扬机将钢绞线牵引进塔内。为避免拉入锚具的钢绞线破坏锚具内的密封装置，拉钢绞线时应注意降慢速度；（4）当锚环面的钢绞线被拉出后，注意好钢绞线两头的长度，确保单根钢绞线外层PE防护套剥除长度的准确性。然后把夹片安装在张拉端和固定端对应的钢绞线锚孔内；（5）在刚穿好的钢绞线上，装上千斤顶、压力传感器，并张拉至预先计算的应力；（6）以上步骤重复进行，直到完成全部钢绞线的安装。在单根挂索时，应注意钢绞线的HDPE护套的保护和避免打绞现象发生。另外，根据挂索要求和设计计算长度，剥除掉张拉端和固定端的PE护套。
2.2 平行钢绞线斜拉索的张拉
每根索的钢绞线均逐根挂索后即用YLSDI60一150千斤顶进行张拉。为保每根索中各钢绞线的索力均匀，本工程采用等张拉值法进行张拉，即每根钢绞线的拉力以控制压力表读数为准，传感器读数进行监测。这样一来，保证了索力的均匀性，确保了每根斜拉索的各股钢绞线的离散误差不大于理论值的正负2%。每根钢绞线挂设完毕后，在两侧梁端同时、同步张拉，先单根张拉，再整体张拉。
整体张拉则采用YDCS55OO型千斤顶及其配套设备进行张拉。由于张拉系统部件质量大，安装时借助手拉葫芦将撑脚、千斤顶、工具锚板依次安装。注意整体张拉系统安装时，应保证其整体对中。整体张拉的初始张拉力确定后，以此为起点分级加载张拉至设计要求的（超）张拉值，测量各级伸长值，旋紧螺母，千斤顶回油，锚固。在张拉过程中，四个锚固点必须做到同步对称，相互呼应。采用以上整体张拉后，可达到：每对斜拉索两根间的差值不大于整索索力理论值的正负1%；斜拉索整索索力误差不大于理论索力值的正负2%。
2.3 平行钢绞线斜拉索的监测
斜拉索的施工监测工作，是保证斜拉索结构安全可靠的必要手段。在斜拉索换索的整个过程中，应以检测、校核数据配合油表读数，共同控制张拉力，并随时观测。只有全方位地做好监控工作，才能保证施工工程符合设计期望要求。此处应该注意的是，测量时机宜选择在无风或微风天气、清晨时间，或气温与桥位处平均气温相近时进行。测量时桥面施工机械应暂停工作。为防时间引起测试条件变化差距大，测量工作一定要尽可能快的完成。
3.本工程的质量控制措施
（1）通过对不同测试参数进行方案比对、设立独立基准网、设置数据汇总平台，保证数据准确、同步、及时进行有效分析，形成了一套全方位、多参数的动态观测系统。该系统对监控量测的海量数据进行了分析、筛选、判断，通过系统综合分析及人工智能评判，降低了系统不稳定度，提高了现场数据分析效率，保障了系统预警的及时性。该系统运行，实现了3次有效预警，及时消除了施工过程中的安全隐患。同时对施工进行有效纠偏，保障了成桥结构的受力合理性。
（2）合理地选择、运用工程物探技术与传统的勘探技术相结合，解决基础冲刷后的桥墩基础勘察存在的技术问题。
（3）运用先进控制方法保障结构安全。本次斜拉索更换采用内力和标高双控制，既保证挠度不超过理论计算值，又保证索力值及箱梁、索塔内力值在设计范围内。
（4）积极运用新材料和新技术。在进行桥面水泥混凝土桥面改造时，采用JN-R桥面环氧覆层这一新型材料，该材料具备厚度薄、重量轻，不增加桥面荷载及桥面铺装厚度；能有效提高铺装层耐磨、防护、放水耐腐蚀性能；易维护，保养周期可由普通沥青混凝土的3~5年延长到15年；为大桥加固维修节约了成本，同时具备施工速度快、封路时间短的特点，缩短了工期，使竣工通车时间大大提前。
4.结语
本工程克服了多个大跨径斜拉索更换的技术难题。施工过程中，广泛吸收了桥梁所采用的新型技术、新材料、新成果，确保了整个拉索更换施工过程的安全，提高了结构的耐久性，技术先进，成果可靠，效益明显。其技术成功为大桥的长期安全运营提供了技术保障。另外，本项目的成功也为国内外类似大型桥梁的施工，提供了宝贵的技术资料和有益的借鉴参考，有利于促进大跨径斜拉桥索更换技术的发展。
基金项目：湖南省教育厅科学研究项目（15C0508）.
作者简介：曾婧（1982-），女，湖南桃江人，硕士研究生，副教授，工程师，研究方向：桥梁与隧道工程。
论文作者:曾婧
论文发表刊物:《建筑知识》2017年18期
论文发表时间:2017/9/19
标签：拉索论文; 斜拉桥论文; 钢绞线论文; 衡山论文; 桥面论文; 大桥论文; 湘江论文; 《建筑知识》2017年18期论文;