乔连波(广东省长大公路工程有限公司 510620)
摘要：随着斜拉桥跨度的增加，作为主要受力构件之一的斜拉索的长度，直径和重量也不断增加，这给斜拉索安装带来了较大的难度。因此，本文以大榭第二大桥为例，重点介绍了斜拉索安装方法。
关键词：公路桥梁；斜拉索；安装技术
一、工程概况大榭第二大桥主桥为双塔单索面钢箱梁斜拉桥，跨径布置为（50+158+392+158+50）m，总长808m。本桥采用平行钢丝斜拉索，平行钢丝斜拉索钢丝标准强度1670MPa，锚具采用冷铸锚。斜拉索在梁上顺桥向标准索距10.5m，边跨尾部段索距3.5m，塔上竖向标准索距2.2m，横桥向设单排拉索；纵向每个塔柱共布置16 对斜拉索，全桥共16×4=64根斜拉索，最大斜拉索长度约205m。按照受力大小拉索共计七种规格，斜拉索规格最小为PES7-199，最大为PES7-409 分别为PES7-199、PES7-211、PES7-223、PES7-253、PES7-301、PES7-367、PES7-409。
拉索除索号为BC13～BC16、ZC13～ZC16 的拉索为一端张拉端、一端固定端外，其余拉索均为两端张拉的冷铸锚。在主梁箱室内张拉，靠近主塔具备条件的拉索也可在塔内张拉。
二、斜拉索安装方法斜拉索张挂施工主要包括运输、索上桥面、展索、挂设、张拉、索力检测、调整及减振装置安装等工序。根据斜拉索的重量、锚固牵引力的大小以及张拉施工空间要求，采取塔端挂设，梁端压锚，塔端及梁端张拉的施工工艺。1~7#、8~10#、11~16#索分别采用不同的方法进行施工。
各类索的总体施工方法分别为：① 1~7#索采用D1100-63 塔吊整体提升上桥面置于卧式放索机上；D1100 塔吊进行塔端挂设（塔顶卷扬机及手拉葫芦辅助）及桥面展开；桥面卷扬机、梁内手拉葫芦牵引梁端锚头入索套管锚固；最后在塔端进行张拉及调索。
② 8~10#索采用D1100-63 塔吊整体提升上桥面置于卧式放索机上；桥面卷扬机牵引梁端锚头至前端梁，D1100-63 塔吊提升斜拉索中部协助完成其桥面展开；在塔端锚头处安装1.3m 长张拉杆后，利用塔顶门架及卷扬机进行塔端挂设，桥面卷扬机、连续千斤顶软牵引梁端锚头入索套管锚固；最后在塔端进行张拉及调索。
③ 11~16#索采用D1100-63 塔吊整体提升上桥面置于卧式放索机上；桥面卷扬机牵引梁端锚头至前端梁，D1100-63 塔吊提升斜拉索中部协助完成桥面展开；利用塔顶门架及卷扬机进行塔端挂设；桥面卷扬机、连续千斤顶、软硬组合牵引梁端锚头入索套管锚固，最后在梁端进行张拉及塔端调索。
1、斜拉索的运输、起吊上桥面1）、斜拉索起吊斜拉索工厂加工、成盘，陆运至索塔墩旁，利用D1100-63 塔吊提升置于桥面放索机上。斜拉索最重为26.5t，1100t.m 塔吊35m 吊幅可以吊重近28t，可满足吊装要求。
2)、斜拉索桥面牵引运输当拉索通过起吊设备吊至桥面并放入放索盘时，通过桥面卷扬机布置钢丝绳走线，牵引到适当位置方便拉索展开。在13#－16#斜拉索装盘时，应注意把锚固端放置于索盘外圈，因为现场施工的方法为先塔端锚固再梁端锚固张拉。
斜拉索的桥面牵引运输是要特别注意安全的工作，因为索的重量较大，而放索运输车自身没有刹车装置，所以，一旦某个环节出了问题，极有可能造成索车的倾覆或冲出桥面。所以在放索运输车的前后都必须焊有高强度的吊耳，前后均用卷扬机进行拖拽。一个作为动力装置，拖拽索车前进；另一个作为刹车装置，在必要情况下进行制动。为了安全起见，在索车行走过程中，还需安排工作人员手持方木跟车，一旦制动出现问题，马上将方木垫在车轮前面阻止索车的失控滑行。
2、斜拉索的塔端挂设及桥面展开1-10#索长度比较短，塔端挂设完成后斜拉索已基本展开，直接采用塔吊提升剩余斜拉索即可完成桥面展开，因此1-10#索采取先塔端挂设后桥面展开的方法施工；11-16#索由于长度长，先采取塔端挂设后移动放索盘的方法施工。
1、1-10#索塔端挂设及桥面展开第一步：成圈索用塔吊提升至桥面放置于放索盘上；第二步：放索盘在桥面卷扬机牵引下牵引至适当位置，便于展索；第三步：索盘横移，固定；第四步：安装连接头；第五步：在斜拉索张拉端适当位置安装索夹；第六步：塔顶吊架卷扬机或塔吊与索夹连接；第七步：启动卷扬机或塔吊提升斜拉索张拉端，在塔端锚头提升至索导管口处后，将塔内牵引卷杨机的钢丝绳放出索导管，并与连接头连接；第八步：注意观察拉索锚头与索导管的角度，通过塔顶卷扬机缓慢将拉索牵引到设计位置，并临时锚固；第九步：通过张拉千斤顶，拉索进行塔端下放；第十步：下放完成后，桥面牵引卷扬机牵引斜拉索放索小车，放索盘旋转，斜拉索主跨方向沿桥面展开，展索过程中索体下需放置圆木及小车，防止索体被刮伤。
第十一步：在索盘剩余最后一圈时，用吊架将锚头吊起，并通过卷扬机将拉索拉近至要挂设索导管附近，再用钢丝绳把拉索临时固定起来，此时即完成桥面展索。
2、11-16#索塔端挂设及桥面展开第一步：成圈索用塔吊提升至桥面放置于放索盘上；第二步：放索盘在桥面卷扬机牵引下牵引至适当位置，便于展索；第三步：索盘横移，固定；第四步：安装连接头；第五步：在斜拉索固定端适当位置安装索夹；第六步：塔顶吊架卷扬机或塔吊与索夹连接；第七步：启动卷扬机或塔吊提升斜拉索锚固端，在塔端锚头提升至索导管口处后，将塔内牵引卷杨机的钢丝绳放出索导管，并与连接头连接；第八步：注意观察拉索锚头与索导管的角度，通过塔顶卷扬机缓慢将拉索牵引到设计位置，并临时锚固；第九步：通过张拉千斤顶，拉索进行塔端下放；第十步：下放完成后，桥面牵引卷扬机牵引斜拉索放索运输车，放索盘旋转，斜拉索主跨方向沿桥面展开，展索过程中索体下需放置圆木及小车，防止索体被刮伤。
第十一步：在索盘剩余最后一圈时，用吊架将锚头吊起，并通过卷扬机将拉索拉近至要挂设索导管附近，再用钢丝绳把拉索临时固定起来，此时即完成桥面展索。
拉索安装之前，首先在索上适当位置（与锚头间距比塔上预埋钢管长度略长）安装专用索夹（内垫PE 或橡胶皮），将塔顶5T 卷扬机钢丝绳经过导向滑车，沿塔内拉索导管放到桥面，通过连接件与塔端拉索锚端部连接。吊架5T 卷扬机钢丝绳由塔外侧、经过导向滑车放到桥面，通过钢丝绳、卸扣等连接件起吊专用索夹。
拉索提升起吊时，以吊架5T 卷扬机钢丝绳为主，塔内5T 卷扬机牵引钢丝绳跟随收紧。直至拉索端部与塔上拉索钢管出口处于同高度。
当拉索端部到达拉索预埋钢管口时，吊架5T 卷扬机缓慢提升拉索，塔内5T 卷扬机钢丝绳逐步收紧，2 台卷扬机组协调使拉索端部进入钢管，并将拉索锚端拉出锚固面，旋上螺母锚固，卸下卷扬机钢丝绳。
拉索安装的最大重量是BC13—BC16 号索、规格为7－409 的拉索，计算重量约为25 吨，因此在塔顶钢桁梁上设置吊装能力不小于20 吨的吊点，并安置一台5T 卷扬机作为起重的主吊点。
3、斜拉索的梁端挂设根据斜拉索的锚固牵引力不同，斜拉索的梁端牵引及锚固分三种方式：① 1~2#索的锚固牵引力较小，同时在塔端连接了1.3m 长硬牵引张拉杆，因此，该类索只需采用桥面卷扬机并辅以梁内手拉葫芦即可完成梁端挂设。
② 3~7#索锚固牵引力较大，但在塔端连接1.84m 硬牵引张拉杆后，梁端锚固牵引力随之有所减小，因此，此类索拟采用桥面卷扬机完成梁端挂设。
③ 8~10#索锚固牵引力很大，拟采用桥面卷扬机和软牵引（7 束Фj15.24 钢绞线）完成其梁端挂设。
④11~16#索锚固牵引力很大，拟采用桥面卷扬机及软、硬组合牵引（7 束Фj15.24 钢绞线和1.3~2.92m 长张拉杆）完成其梁端挂设。
1、牵引索力计算采用斜拉索塔上挂索的方案，有必要掌握入锚最后拉力的大小，以便合理地布设施工设备。挂索最终过程以牵引斜拉索上端锚杯入锚，直至螺母旋入锚杯设计为止。每条斜拉索之挂索最大拉力T 可从以下关系式中估算出：
施工前根据设计提供的索力及斜拉索相关技术参数，对每对索张拉端螺母旋平锚杯时的牵引力进行计算，确定软牵引钢绞线束数量，同时对每根索牵引阶段的牵引力进行计算确定钢绞线长度。
1、1-2#梁端挂设方法1-2#索自重较轻，且位置靠近塔柱，牵引力也相对较小，所以这2对索采用的入洞方式比较简单。拉索塔端临时锚固完成后，通过张拉千斤顶及张拉杆，将拉索下放一定距离，以减小梁端拉索入洞的安装索力。
剩余的拉索从索盘上放出，、门式吊架吊起桥面固定端锚头，拖拽至索道管口，然后用手拉葫芦配合使锚头进入索导管并锚固。
2、3-7#梁端挂设方法3-7#索自重逐渐增大，且距离塔柱越来越远，牵引力也随之增大，单依靠门吊拖拽锚头，已经不能达到目的。拉索塔端临时锚固完成后，通过张拉千斤顶及张拉杆，将拉索下放一定距离，以减小梁端拉索入洞的安装索力。
首先，用5t 卷扬机拖拽运索车向索导管处移动，转动索盘，将拉索放出，索体下放垫枕木。当拉索剩余最后一圈时，用门式架将最后一圈吊起，放置在桥面，移走放索盘。利用门式架配合将拉索理顺，索体下放确保放置了拖索小车，避免与桥面的直接接触。
其次，在索体上安装抱箍，抱箍位置要长于预埋管长度，一般在距离锚头3-5m 处较为合适，可根据实际操作情况进行调节。然后利用边、中跨布置好的5t 卷扬机牵引锚头继续向索导管位置移动，到达指定位置后进行临时固定，拆除卷扬机与锚头连接的钢丝绳，将其与抱箍连接。
最后，通过门式架用滑车吊起抱箍，手拉葫芦吊起锚头，相互配合调整好入洞角度，卷扬机牵引抱箍使锚头入洞。锚头入洞过程中由于角度问题很容易卡死在管口，所以要求起重工必须密切注意，并及时发出正确的指令，指挥卷扬机和汽车吊（龙门架）操作员，梁内工作人员看锚杯外露情况，直到锚杯外露到达设计长度时停止牵引，再塔端张拉。
3、8-10#梁端挂设方法8-10#索的梁端牵引工作与3-7#索锚固前是一样的，但由于牵引索力较大，在考虑安全的情况下，此时要根据牵引力进行适当调整，先在锚头上旋上内衬套，可根据不同索力在软牵引锚板上布置钢绞线根数，待软牵引张拉顶张拉拉杆外露长度可以用张拉顶张拉的时候，即螺母锚固锁死，并拆除软牵引装置，开始塔端端张拉。
4、11-16#梁端挂设方法11-16#索的梁端牵引工作与3-7#索一样，但由于塔内张拉空间有限，需在梁端进行张拉，所以此时要根据牵引力进行适当调整，先在锚头上连接张拉杆，根据不同索力在软牵引锚板上布置钢绞线根数，待软牵引张拉顶张拉拉杆外露长度可以用张拉顶张拉的时候，即用哈弗螺母锚固，并拆除软牵引装置，开始梁端张拉。
根据拉索梁端牵引入洞索力计算表，从8#拉索开始，牵引力将越来越大，单纯的利用卷扬机进行梁端牵引锚固是不可行的，故需利用液压千斤顶进行软牵引施工。
1-7#拉索，此段拉索梁端入洞牵引力不是很大，但需通过塔端的千斤顶，把拉索下放220×1300mm 张拉杆的长度，以减小梁端牵引力，方便利用桥面卷扬机进行梁端牵引。
8-10#拉索，此段拉索梁端入洞牵引力不是很大，可不加长张拉杆，直接用钢绞线进行牵引。
11-16#拉索，由于此段入洞牵引力较大，为保证施工安全 ，需加长张拉杆以减小牵引力。通过变径连接头，使220×1300mm 张拉杆与拉索锚杯连接，接着再用220×540mm 张拉杆与220×1300mm 张拉杆连接，最后再连接钢绞线进行牵引。
论文作者:乔连波
论文发表刊物:《建筑模拟》2015年4月总第100期供稿
论文发表时间:2015-6-18
标签：拉索论文; 桥面论文; 卷扬机论文; 锚固论文; 牵引力论文; 塔吊论文; 拉杆论文; 《建筑模拟》2015年4月总第100期供稿论文;