摘 要 新建天津至保定铁路工程矮塔斜拉桥为矮塔斜拉桥形式采用采用规格为OVM250AT-43的平行钢绞线拉索， 本文介绍了斜拉索的施工技术和施工工艺，及其特点。
关键词 索鞍 锚固筒 单根张拉 整体张拉
工程概况
新建天津至保定铁路工程矮塔斜拉桥，主桥上部结构类型为有砟轨道矮塔斜拉桥，孔跨布置采用84+56+32m。
斜拉索采用单塔双索面扇形分布，每个桥塔8对，均采用规格为OVM250AT-43的平行钢绞线拉索。斜拉索采用Φ15.2mm环氧涂层高强钢绞线，强度为1860MPa。斜拉索张拉端位于梁端，锚固于箱梁翼缘的斜拉索锚块上。拉索采用多层防腐措施，每根环氧涂层高强钢绞线外热挤PE防护套，整索外套加整圆式高密度聚乙烯HDPE管，如图一。
1、工艺流程图
2、下料
下料时，应对钢绞线索盘出厂编号、质量保证书编号及单个索盘环氧涂层钢绞线重量进行记录。
①下料长度
按下列公式列表计算出无应力状态下的自由长度
A、下料长度计算公式为：
L=L0+2(L1+A1+ A2 +L3+L4)
式中： L0——两侧梁端垫板底面之间的中心线或弧长(mm)，该数据由设计院提供；
A1——锚板外露长度(mm)；
A2——锚固螺母厚度(mm)；
L1——张拉端工作长度(mm)，一般取1800mm；
L3——有圆管限制的垂直影响长度(mm)；
L4——塔梁施工误差的影响长度(mm)，一般取5－10mm。
B、钢绞线HDPE剥除长度：
张拉端 L张=L1+A3+A4-L5
式中：
A3——锚板外露长度(mm)；
A4——密封筒长度(mm)；
L5——为HDPE护套进入锚具内的长度(mm)。
②下料
下料需注意发现PE护套有破损之处，应马上修补，若损坏严重难以修补，则应弃用此段钢绞线。为尽量减少人为损坏PE护套，下料人员应严禁穿硬底鞋，同时下料场应进行封闭，以免非下料人员进入现场损坏PE护套层。
③剥皮及清洗
将钢绞线两端的PE剥掉一部分作为工作和锚固长度。剥皮时应注意刀具不能损伤环氧涂层和钢绞线层，清洗时应将钢绞线端头打散后并用清洗剂清洗干净。同时清洗后的光面钢绞线要进行防污保护。
塔端PE剥除应在穿索并单根张拉结束后进行，此时由于钢绞线无法打散，清洗时应特别注意清洗干净。
④切丝及镦头
绞线清洗完成后，在绞线两端打散后在端头约12cm长度范围内平齐切掉外圈6丝，保留中心丝，然后将钢绞线复原。复原后用LD10镦头器将两端的中心丝镦成半圆形镦头，供挂索牵引用。
3、HDPE管焊接
HDPE管焊接时，应对段管编号、段管长度、焊接头预热温度、预热压力、加热时间、切换时间、焊接压力、冷却时间和焊接时间等进行记录。
3.1、焊接长度
L焊= L0-L6-A5- L7-L8- L9/2+L10 式中：
L0——两侧塔梁垫板间距 (mm)，该数据由设计院提供；
L6——梁端预埋管长度及钢垫板厚度之和(mm)；
A5——梁端防水罩HDPE管限位长度(mm)；
L7——塔端连接装置长度(mm)；
L8——塔端锚固筒长度(mm)；
L9——分丝管长度(mm)；
L10——HDPE外套管进入塔端连接装置长度(mm)。
通过以上计算公式，可计算出该桥HDPE外套管焊接长度。
3.2、焊接工艺
HDPE段管的连接采用专用发热式工具对焊方式。其焊接工艺流程图见下页。
3.3、焊接条件
HDPE管焊接时，根据管材规格，其焊接条件按照以下几方面进行控制：
特别提示：HDPE管焊接前，将管材旋转于夹紧装置内并将之夹紧，在压力作用下用平行机动旋刀削平两个管材的被焊端面。
在焊接过程中，无论如何焊接压力都必须保持至焊缝完全满足冷却时间且硬化后才能撤去。HDPE管焊接工艺流程图，如图四：
4、施工平台
4.1塔外平台：塔柱应有拼装辅助施工设施（支架）。故塔外工作平台可铺设在辅助施工设施上；
4.2梁底平台：主梁采用悬臂浇筑法施工，可直接利用施工用的挂篮进行斜拉索安装、调索等工作。
5、张拉端锚具安装
梁下张拉端锚具安装前应清洁锚孔，并保持清洁无污。由于锚具分别由多个零部件组成，运到工地后应进行检查。
锚具安装就位时要求：
①安装前，将锚具的锚板和密封筒的压盖拆下，清洁锚孔、密封筒和锚筒内壁，将锚板按注浆孔在下、排气孔在上定位好，并与锚板孔对正后焊牢，同时焊缝要求用锌粉漆重新防护；
②中、边跨锚具组装件的锚板上明显成排的中排孔的中心线必须严格控制在同一垂直平面内；
③锚板的中心线与承压板(锚垫板)的中心线应力求保持一致，两者偏差不得超过5mm；
④中、边跨锚板及塔上分丝管锚孔也必须相互对齐，以免钢绞线打绞；
6、调整护管安装
在距梁下预埋管口约50cm的预埋管内壁位置上，均布焊上3个挡块，并将调整护管放进预埋管内的挡块上。
7、张拉支座安装
将张拉支座吊装到锚固端锚具端部，然后按支座下的定位板孔对准部位再用螺杆将张拉支座与锚板连接稳固。
8、 HDPE套管吊装
HDPE套管吊装前，应先将按给定的长度焊好的套管运至中央分隔带上，然后将梁端整圆式防水罩、梁端防护钢管、塔端连接装置、塔端锚固筒组装并固定好。
安装时，在套管两端头附近装上专用抱箍，专用抱箍垫上一块3—5mm橡胶板以增加摩擦。然后用塔吊或且1t卷扬机的循环牵引绳将套管一端吊至塔上管口附近并用葫芦挂好。
按以上方法将两侧的HDPE管吊至塔端后，通过张拉锚具最上一排的两根钢绞线将其托住(其挂索张拉工艺与单根挂索张拉一致)。
9、单根挂索
9.1单根挂索工艺流程图，如图五
9.2单根挂索工艺
a、将单根成盘的钢绞线运至桥面穿索附近点，拆开钢绞线的缠包带，从内圈抽出钢绞线的一头（称前端，另一头称为后端），并用人工将其穿过HDPE管（称后端，另一端称为前端）；
b、人工将钢绞线按事先约定好的顺序先后穿过后端防松装置、后端抗滑锚具、分丝管、前端抗滑锚具及前端防松装置，继续将钢绞线穿出前端的HDPE管到达前端预埋管口，待前端钢绞线与牵引绳的穿束器连接好后，在牵引绳的引导下将钢绞线穿过前端锚具直至单根张拉所需的工作长度；
c、前端钢绞线到位，随即将后端钢绞线与牵引绳连接，同样在在牵引绳的引导下将钢绞线穿过后端锚具直至单根张拉所需的工作长度；
d、前后两端调整好钢绞线后，单根挂索完毕；
e、在单根挂索时，应注意钢绞线的HDPE护套的保护和打绞现象发生。
10、单根张拉
每根索的钢绞线均逐根挂索后即用YCDS160-150千斤顶进行张拉。单根张拉时，要对张拉油压、张拉力、传感器读数、初值油压、测量初值、测量终值及回缩值等进行记录。
10.1索力均匀性控制
详细情况见《斜拉索安装，索力及钢绞线受力均匀性控制方案》。
10.2单根钢绞线张拉力及张拉方式
①张拉力
斜拉索的单根初始张拉力将根据主桥施工单位提供的临时支架刚度后由设计院给出。
②工艺要点：
a、安装上YDCS160-150千斤顶；
b、加载至单根钢绞线设计应力的15％时测钢绞线伸长初始值；
c、用压力表读数控制最后一级张拉力，使之跟传感器显示变化值相同时，测终止伸长值，装上工作夹片，适度打紧，卸压至3MPa时测回缩值后锚固；
d、在挂索结束后，即拆出传感器，并按传感器拆除时的读数再进行补张拉；
③在单根张拉完每一根绞线后，应严格控制工作夹片的跟进平整度；
④在单根张拉过程中，两侧应同时均衡进行加载，力求两端伸长值的不均匀值应控制在设计允许范围之内。
11、整体张拉
整体张拉时，应对调索工况、设计调整索力、设计张拉油压、初动力、实际张拉油压、实际调整索力、调索前后锚板外露长度（即伸长值）、回缩值等参数进行记录。
11.1张拉机具
采用YCW800型千斤顶及其配套进行张拉，如图七。
11.2张拉系统安装
整体张拉系统包括撑脚、千斤顶、工具锚板及工具夹片。
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。
11.3张拉力
①初始张拉力的确定
根据施工图设计图纸张拉至设计索力。在整体张拉过程中，当锚具螺母松动脱离垫板时以此作为其伸长值的测量起始点，即此时油表读数对应的张拉力作为整体张拉的初始张拉力。
②确定整体张拉的初始张拉力后，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。
③在张拉过程中，四个锚固点要求做到同步对称，相互呼应，级差应控制在设计允许范围之内。
12、锚固筒内段剥皮、清洗
每根钢绞线张拉完成后，即可按给定长度将锚固筒内段的钢绞线PE剥除并清洗干净。
13、紧索、减振器及管口索夹安装
单根张拉结束后应立即进行梁端紧索、减振器及索夹安装等工作：
①紧索时，在管口索夹旁相应的位置装上一套紧索器将索收紧，然后将预先裁好长度为1．0m左右钢绞线(即假索)填入索体相应位置周围空隙中，使之成型至设计断面；
②将组装好的减振器推入调整护管内，直至减振器端面与调整护管端口持平，再收紧螺栓，按内缩外涨原理，使其内外分别与索体和调整护管壁紧紧相贴；
③在成型的索体相应位置装上钢质索夹并收紧螺栓，使索与索夹之间紧密。
14、安装梁端防松装置
①安装防松装置前，应先用手提砂轮机切除锚头两端的多余绞线，并预留一定的长度。要求绞线端头平整、光滑。
②装上防松装置，拧紧锁紧螺母，以便有效地防止夹片松动。
15、锚固筒的安装
将锚固筒往塔端分丝管上推，一直推到靠近钢垫板，并用螺杆将之与钢垫板连接、扭紧。
16、塔端减振器、索箍及连接装置安装
塔端锚固筒安装完成后，即可依次进行减振器、索箍及连接装置安装，在安装过程中要注意减振器处索体之间的密封，以保证锚固筒内灌环氧砂浆时不漏浆。
17、防护
根据设计要求，锚具外露钢绞线的保护罩和梁端锚具密封筒内灌注无粘结筋专用防护油脂；塔端锚固筒内装内灌注环氧砂浆防护，完成斜拉索全部施工。
参考文献
[1]姚玲森.桥梁工程(第二版).北京：人民交通出版社，2008.7.
[2] 柳州欧维姆机械股份有限公司《OVM矮塔斜拉索系统解决方案》
论文作者:谭顺好,,,
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第13期
论文发表时间:2019/8/28
标签：锚固论文; 钢绞线论文; 长度论文; 护套论文; 拉力论文; 拉索论文; 垫板论文; 《工程管理前沿》2019年第13期论文;