高强低松驰平行钢丝斜拉索在单索面斜拉桥中的安装技术应用.docx

高强低松驰平行钢丝斜拉索在单索面斜拉桥中的安装技术应用摘要：宜宾过境高速岷江特大桥主桥采用墩塔梁固结、双塔单索面预应力混凝土斜拉桥，拉索采用高强度平行钢丝单索面体系等特点。其中斜拉索的安装及张拉成为本工程施工的控制重点，由于斜拉索自重比较大，在安装时难度比较大。本文结合工程实践，简要介绍斜拉桥高强平行钢丝斜拉索工艺特点及要点，希望能够提升斜拉桥拉索工艺水平，保证施工质量，为相关行业提供一定的参考。关键词：斜拉桥；高强平行钢丝；安装技术；斜拉索张拉1、前言斜拉索是斜拉桥的重要组成部分，目前预应力砼斜拉桥斜拉索索体均为钢索，它基本上是由高强度钢丝、钢筋、钢胶线按一定的规律编成钢束。钢束排列整齐、规则，每根钢丝或钢绞线受力均匀，断面紧密，每根斜拉索由索体及锚具两部分构成。国内采用较多的斜拉索索体为平行钢丝或平行钢绞线2种，平行钢绞线多采用现场循环交替穿束形式，但平行钢丝基本采用工厂集中加工模式，质量更易控制，因此平行钢绞线和平行钢丝在斜拉索施工工艺存在较大差别。由于施工环境及结构形式不尽相同，需要结合工程项目自身特点等实际情况制定相适应的施工艺，采取合理有效措施保证斜拉索施工中的安全质量。2、工程概述宜宾过境高速公路岷江特大桥主桥采用墩塔梁固结，为双塔单索面预应力混凝土斜拉桥，主跨为288米，边跨为116米，边跨侧各设一辅助墩。本桥斜拉索采用PES（FD）7-139~PES（FD）7-211规格的双层HDPE防护底应力平行热镀锌钢丝成品拉索，斜拉索应力具有不小于2.5倍的安全系数。梁上纵向索距，中跨索距6米，边跨悬浇段索距6米，支架现浇段3米；横向索距2.2米；塔上竖向标准索距为1.6米，横向0.9米，钢丝直径7毫米，钢丝标准强度为1670MPa，设计最大索力5010kN。为保护索体不受损伤，每索下端离梁面2.5米高范围外包不锈钢，斜拉索共计88对176根，最长索约155米，最大拉索重约11吨，全桥总重约890吨。图1拉索结构示意图图2新型低应力防腐拉索断面示意图3、单索面斜拉桥平行钢丝拉索施工方案选定斜拉索为主要受力杆件之一，其施工质量决定了全桥结构受力状态的合理性和良好的使用寿命，斜拉索的安装要求施工细致及有较高的安全度，在安装过程中不能损坏拉索外包HDPE防护层，又要保证临时平台、设备机具正常使用，要求操作简单、视野清楚，各临时平台受力合理，特别注意施工人员的安全。斜拉索施工关键流程：（1）斜拉索运至桥面；（2）斜拉索桥面上展索；（3）拉索塔端挂设锚固；（4）拉索梁端牵引锚固；（5）梁、塔端分别安装千斤顶进行张拉；（6）按照监控指令分次张拉调索。本桥斜拉索施工与其它桥型对比，主要有以下特点：①本桥为单索面斜拉桥，拉索直径较大（最大为211mm）,单位重量大、成盘直径大，起吊运输较为困难。由于单索面体系塔端两根索距与主梁端索距不一致，拉索构成为三维体系，索体不在一个面上，要求定位精度高，锚点的偏差将引起梁体横向倾斜和塔顶横向偏位。②本桥斜拉索单位自重大，挂索力最大为150t,斜拉索的设计张力最大501t,所有配套张拉、临时平台等设备安全风险较大。③桥面宽度30米，两侧翼缘板平均厚度25cm,无法在桥面边缘单独安装起吊设备，只能依靠塔吊将拉索整体提升至0#块附近，并在桥面进行展索施工。④本桥为不对称结构，而且主塔长细比较大且柔性大，索力误差对塔柱偏位影响大。⑤主梁为三箱室倒梯形断面，塔柱为长方形箱体断面，因分次张拉要求，第一次张拉和第二次张拉在挂篮弧形首处张拉，待混凝土龄期和强度达到要求后，在塔内进行第三次张拉。⑥因主梁工期紧张，在塔柱施工至第6处拉索锚固处，主梁开始挂索施工1#块，因主塔与主梁交叉同步施工，安全风险较高。综合上述特点，经过多种方案比选，力争做到方案经济合理、安全可靠。在设备选型初期，配备相适应塔吊直接将索提升到桥面，在桥面配备25t汽车吊展索，塔顶安装临时施工平台进行索体张拉施工。所有拉索都是先挂设塔端，而后进行梁端挂设，索体张拉采用650t千斤顶对同一主塔两侧拉索对称同步张拉，通过千斤顶油表读数初步控制张拉力，利用监控单位频谱法和传感器精确进行索力调整，并且通过梁体标高和塔顶偏位复核索力。4、单索面斜拉桥平行钢丝拉索施工工艺4.1总体安排在塔柱施工至第6处斜拉索锚固处后，主梁1#块施工时，斜拉索开始安装，对于短索，其自重较轻、索长较短、索与梁夹角较大、垂度影响小，可直接采用塔吊牵引斜拉索，拉索张拉端锚头由塔吊牵引至对应套管附近，由塔内卷扬机带提吊头将锚头牵引到位并拧紧螺帽后即可进行张拉施工。长索采取塔端软牵引挂设。由于斜拉索长度和重量的增加，其安装过程中的悬垂张力增大，需增设软牵引将斜拉索适当增长以减少悬垂时的张力。（施工时一般用P板、压套、钢绞线、锚具及夹片做斜拉索张拉端软牵引）当梁端锚头锚固好以后，用千斤顶