双塔钢箱桁梁斜拉桥斜拉索安装施工技术

赵干明，李海民

（柳州欧维姆工程有限公司，广西 柳州545005）

1 工程概况

双湖路跨鸡啼门特大桥采用的是斜拉桥结构形式，主跨部分为120m+210m+120m。斜拉桥使用到无黏结PE 镀锌钢绞线，单根φ15.24cm，标准强度1 860MPa。斜拉索设置为双索面，均置于中央分隔带，并在塔顶处设置分丝管锚固结构。依据工程需求，斜拉索总量64 根，构成全桥的钢绞线质量约554t。

本桥使用到钢箱桁架结构，上塔柱挂索区相对狭窄，加大了斜拉索施工难度，不利于展索与挂设施工的顺利开展。对此，从桥梁结构特点出发，确定适用于斜拉索施工的可行技术，为相关施工作业提供支持。

2 斜拉索安装施工技术

2.1 斜拉索施工流程

基于斜拉索基本安装需求，确定工艺流程，具体如下：

1）前期准备：索鞍安装、塔外平台预埋、工厂备料及运输；

2）挂索准备：钢绞线下料、HDPE 管焊接、锚具安装、施工平台搭设；

3）挂索、张拉：HDPE 管吊装、钢绞线穿束及张拉；

4）索力调整（备用）：斜拉索索力调整；

5）附件安装及防护：附属构件安装、锚具防护。

2.2 主塔索鞍安装

主塔索鞍安装具体内容如下：

1）当使用塔吊展开索鞍的吊装作业时，在操作过程中需确保索鞍吊装安全性，不可与搭设好的脚手架等结构发生碰撞，以免出现索鞍变形现象。

2）加工过程中，以索鞍端部与中部的难度较大，易出现加工误差。若2 个区域的标高无法同时达到工程标准，则需要以端部标高为准，严格控制索鞍标高[1]。

3）精确定位索鞍位置，在此基础上采取临时固定措施，实际操作中应注重焊条的选择与电压的控制，不可出现焊穿索鞍的问题，较为可行的是将索鞍固定在加劲板上。

2.3 塔外施工平台

本项目至主桥合龙之前均设有塔吊装置，因此无需搭建塔顶吊装平台。斜拉索左右幅间距相对较小，约为1m，索垂直方向上的高度约0.8m。对此，确定塔外平台设计方案：主塔置于中分带上，采用矩形截面钢混结构，具体有：横桥向宽2.5m，顺桥向宽度4～6m。此外，在横桥向侧面塔设置景观槽口，塔柱设置4 个倒角。主塔高度32.9m，于塔顶设置0.9m 高装饰段，形态呈四侧向中间斜切的形式。

2.4 型钢及预埋搭设塔外施工平台方案

考虑到工程人员与设备的重量，设置的塔外平台受力可达到400kg，于塔柱上预埋爬锥，该部分通过焊接的方式与型钢稳固连接。

3 钢绞线挂设方案

3.1 1#～8#钢绞线挂设穿索机挂索

2 个索面设置在中央分隔带上，在穿索机的辅助下高效完成挂索作业。其具体流程有：

1）操作人员选取待处理的钢绞线，将其置入HDPE 外套管内，经由连接装置后最终进入到中跨侧塔端索鞍口。

2）将钢绞线逐一穿入分丝管，并到达边跨侧索鞍口。

3）进一步推送钢绞线，使其经过边跨连接装置后，进入到边跨侧梁端，即进入到HDPE 预埋管内。

4）将引棒向上穿出，使其达到预埋管管口处。

5）梁下施工人员持续拉拔，与此同时位于梁上的人员则不断地推动，在二者的配合下移动钢绞线，使其顺利穿出中跨侧梁内锚具，随后解除连接头与钢绞线的连接关系，依据设计要求预留适当长度，设置工作夹片。类似的，需要将边跨侧的引棒穿出预埋管口，有效连接引棒与镀锌钢绞线，通过不断牵引的方式将其穿出边跨侧梁锚具。经上述操作，待钢绞线顺利穿出张拉端锚具后，即可解除连接头与钢绞线的连接关系，并随之设置夹片。最后，共同处理细钢丝与连接头，使其进入到后续孔。

6）通过单孔千斤顶展开初张拉作业，此环节操作时张拉力需得到有效的控制，具体为设计张拉力的10%～15%，结束之后再顶压锚固，将顶压力稳定在10～15MPa。

7）依据上述提及的流程持续穿索与张拉，最终完成各钢绞线的挂索作业。确定合适的钢绞线穿索顺序，从锚具顶部的排孔开始，逐步完成各项拉索作业。

3.2 9#～16#卷扬机推送式钢绞线挂设

自9#索以后，需要得到卷扬机循环系统的支持，有序完成推送挂索作业。为满足挂索要求，在中跨与边跨处分别适配卷扬机设备，具体挂索流程与穿索机一致，基于穿索机提供的摩擦式推送力，将其有效转变为卷扬机的牵引推送。遵循如下流程完成单侧循环卷扬机的挂索作业：

1）在桥面端搭设操作平台，将导向轮就位于穿入端。在三角牵引系统的支持下，完成钢绞线的安装作业，利用卷扬机牵引钢绞线，使其到达桥塔鞍座导管出口处，在持续推送之下，进一步进入鞍座分丝管，结束上述作业后，钢绞线进入到另一侧锚固区。

2）在桥塔预埋件处增设临时固定装置，于该处安装1 个1#定滑轮，同时在塔底处安装2#定滑轮，最后需在索梁锚固处安装3#定滑轮。共使用到2 台卷扬机，将其分别置于塔根与索梁锚固区，当各定滑轮安装到指定位置后，处理1#卷扬机钢丝绳，使其绕2#定滑轮并进入到指定操作平台上。钢丝绳经过1#定滑轮后，将进入到HDPE 套管，需要从套管下部穿出，在经过3#定滑轮后实现与2#卷扬机钢丝绳的有效连接[2]。此时，上索侧将会产生1 个具有闭合性质的三角牵引系统，在1#卷扬机的作用下可以有效提升钢丝绳，而在2#卷扬机的作用下便可收回。

3）当钢绞线到达施工现场后，需连同盘架稳固置于临近主梁操作平台的区域，在平台下方设置轮轴以达到辅助放索的效果，将钢绞线卡于橡胶槽内，通过轮轴的转动可持续牵引钢绞线，从而达到穿索的效果。

4）钢绞线穿索初期阶段，需针对钢绞线端头采取固定措施，即通过穿索板实现与牵引钢丝绳的稳固连接。关于穿索板的基本材料，以弧形钢板为宜，可避免牵引钢丝绳与钢绞线缠绕的现象。此外，在穿索作业中，需优先安装上层钢绞线，在此基础上再逐步安装下层钢绞线，每完成一根钢绞线的安装作业后，均要适当张拉，要求各次的张拉力保持一致。

5）从钢绞线端头部分开始，以10m 为间距分别设置多个绳扣，在各个绳扣内通过塑料扎丝的方式将牵引钢丝绳与钢绞线扎紧，从而避免二者发生缠绕，确保钢丝绳能够顺利退出。

6）在1#卷扬机的支持下收紧钢丝绳，此时在绳扣与牵引钢丝绳的双重作用下，使得钢绞线顺利到达HDPE 外套管内，并顺着该套管进一步提升，使其到达塔上鞍座处。

7）伴随钢绞线的持续提升作业，需做好钢绞线与钢丝绳的固定处理，此环节宜在主梁操作平台上进行。钢绞线不断提升，待穿出HDPE 外套管上端后，现场施工人员需要将绳扣与扎丝拆除，从而将钢绞线端头部分置入到相应的鞍座导管内。

8）绳扣安装位置尤为讲究，需控制在钢绞线固定的范围内，具体指的是钢绞线端头至塔端出口处。

当钢绞线在穿索侧不断推动时，若顺利穿出塔壁另一侧鞍座时，现场施工人员需要将出塔的钢绞线稳固置于HDPE外套管内。在三角牵引系统的持续推动下，钢绞线将进入到鞍座内，而存在于对面侧的钢绞线则会受到自重的影响，随之表现出沿着HDPE 外套管移动最终进入到主梁拉索锚固区的现象。分析塔上导管出口位置，若该处与钢绞线标记的位置一致，表明钢绞线已经穿索到位[3]。基于上述流程重复穿索与张拉，最终完成各钢绞线的挂索作业。

3.3 斜拉索二次张拉及索力调整

基于上述方式持续操作，分析索力与桥梁线形情况，合理调节索力，使其与结构设计要求相符。针对斜拉索二次张拉，并使其达到设计索力值。结束桥面各环节以及附属工程的操作后，针对全桥展开索力检测，并合理调节索力。在此过程中，需将调索工况、张拉油压等参数完整记录好，当钢绞线被张拉到指定位置后，需要在打紧器的辅助下打紧夹片。适当调节索力，当其与设计值相符后，便完成了调索作业。

4 结语

综上所述，斜拉索施工对技术水平提出了较高要求，在实际施工中，应以工程情况为准制订合适的方案。本文提出一些斜拉索施工技术，以期给类似工程提供指导，确保斜拉索施工质量，推动双塔钢箱横梁斜拉桥事业的发展。