斜拉橋掛索安裝施工案例講解

主講：文娟娟斜拉橋——掛索安裝施工方案工程概況1.

總體概述西樵大橋斜拉橋位于佛山市南海區(qū)，在南九復(fù)線路上，南莊至九江公路復(fù)線全長約13公里，雙向6車道，東起佛山一環(huán)樵樂路立交，經(jīng)以快速化的標(biāo)準(zhǔn)改造的樵樂路，通過新西樵大橋，經(jīng)環(huán)山路、山根簡易立交，連接青龍線、大同線，最后接龍高路。西樵大橋主橋?yàn)橹魉?dú)塔平行雙索面鋼箱梁斜拉橋，跨徑組合為120+125=245m；主梁鋼箱梁為整體式流線形扁平鋼箱梁。1.2鋼箱梁概述鋼箱梁不含風(fēng)嘴全寬42.5m，中央分隔帶寬1.5m，道路中心線處高3m，頂板設(shè)2%橫坡，底板水平。單幅橋鋼箱梁內(nèi)設(shè)5道縱腹板，形成單箱六室斷面，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長度9m，梁上索距取9m，吊裝重量約200t。1.3斜拉索概述斜拉索采用平行鋼絲索，拉索采用平行雙索面布置；塔上索距4.8m，梁上索距9m，共設(shè)22對索，橫向設(shè)兩排索，間距37m，全橋共44根斜拉索，拉索水平傾角28°。斜拉索規(guī)格為FPES7-223，單根斜拉索最長119.902m，最重8.706t，拉索φ7高強(qiáng)鍍鋅鋼絲強(qiáng)度為σb≥1670Mpa。

1.4氣象水文1.4.1氣候條件線路地處三水盆地的北東側(cè)附近及珠江三角洲的北部邊緣地帶，屬南亞熱帶季風(fēng)海洋氣候，主要特點(diǎn)是：春濕多陰冷，夏長無酷熱，秋冬暖而晴早。年平均氣溫21.9℃，最冷月為1月，月平均氣溫13℃，極端最低氣溫多在3℃以上，最低記錄為零下1.9℃。最熱為7月，月平均氣溫28.5℃，極端最高氣溫達(dá)38.5℃。無霜期長達(dá)340天。全年降雨量在1400～1900mm，4～9月為雨季，總降雨量占全年八成。月降雨量最大值為550～650mm。全年總?cè)照諘r(shí)數(shù)約為1500～2100小時(shí)，2～3月多陰雨，月日照時(shí)數(shù)只有50～80小時(shí)，也是最潮濕的季節(jié)。秋冬盛行東北風(fēng)，春夏季盛行東南風(fēng)，平均風(fēng)速2.5米/秒。7～10月為臺(tái)風(fēng)季節(jié)，對佛山地區(qū)有較大影響的臺(tái)風(fēng)年1～2次。1.4.2水文條件順德水道處于珠江三角洲網(wǎng)河區(qū)的東南部，上承北江和西江洪水，下納南海海潮。每年汛期既受臺(tái)風(fēng)暴潮的直接侵襲，又受北江和西江洪水的直接威脅，洪、潮、澇的季節(jié)性變化極為明顯。具體水文情況詳見表2.4-1。月最高水位出現(xiàn)在2005年六月，高7.571m；月最低水位出現(xiàn)在2005年一月，高0.001m；月平均最高水位出現(xiàn)在2008年六月，高3.551m；月平均最低水位出現(xiàn)在2005年一月，高0.791m。

據(jù)南海區(qū)西樵大橋擴(kuò)建工程水文分析計(jì)算--三多站2005-2009年月最高、最低及平均水位表統(tǒng)計(jì)：

斜拉索施工斜拉索張掛施工主要包括運(yùn)輸、索上橋面、掛設(shè)、塔端放軟牽引、橋面展索、梁端壓錨、塔端軟牽、張拉、索力檢測、調(diào)整及減振裝置安裝等工序。施工準(zhǔn)備斜拉索整體上橋面斜拉索塔端掛設(shè)、放軟牽引斜拉索制造、運(yùn)輸斜拉索橋面展開塔內(nèi)裝撐腳、千斤頂斜拉索橋面牽引、壓錨塔端軟牽引、第一次張拉塔端第二次張拉塔端監(jiān)控測索力監(jiān)控測量部門檢測安裝減震裝置5.1斜拉索施工工藝5.1.1斜拉索制作運(yùn)輸：斜拉索由生產(chǎn)廠家制作好后，由陸路用汽車運(yùn)到施工現(xiàn)場。5.1.2斜拉索上橋由平板車在后場裝車通過施工棧橋送到主塔下，再由70t履帶吊吊上橋面。5.1.3斜拉索掛設(shè)通過橋面5t掛索卷揚(yáng)機(jī)及現(xiàn)場塔吊組成的提吊系統(tǒng)通過索前端的夾板提升索上升，同時(shí)通過塔頂3t卷揚(yáng)機(jī)輔助索頭進(jìn)入塔端索導(dǎo)管孔，直至索頭臨時(shí)錨固。

5.1.4塔端放索牽引本工程拉索最長為119.902米，不需要軟牽引裝置，直接預(yù)留一米的工作長度與千斤頂連接張拉。塔端的牽引直接由現(xiàn)場的塔吊吊掛至對應(yīng)的索導(dǎo)管口，再由塔柱內(nèi)的卷揚(yáng)機(jī)牽引進(jìn)索導(dǎo)管。圖5.2塔端軟牽引構(gòu)造圖5.1.5橋面展索橋面展索利用橋面布置的5t卷揚(yáng)機(jī)牽引臥式索盤前移，斜拉索前移時(shí)，間隔2～2.5m在索下墊小車，以保護(hù)索的PE保護(hù)層損壞。5.1.6梁端壓錨鋼箱梁焊接好后即可進(jìn)行梁端壓錨，梁端壓錨通過橋面布置的5t卷揚(yáng)機(jī)牽引，在索的前端安裝牽索夾板，卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩通過前梁端索導(dǎo)管處的導(dǎo)向滑車組與索前端的夾板連接，牽引索頭至索導(dǎo)管附近時(shí)，利用汽車吊或叉車及簡易門架將索頭導(dǎo)入索導(dǎo)管，牽索至錨固。圖5.3卷揚(yáng)機(jī)梁端壓錨5.1.7塔端牽引及張拉在梁端上下游及縱向二側(cè)的4點(diǎn)壓錨到位后，即可進(jìn)行塔端牽引，軟牽引由塔端安裝的500t、650t千斤頂完成，4點(diǎn)軟牽到位后即可進(jìn)行斜拉索第一次張拉，鋼箱梁吊機(jī)前移到位后進(jìn)行第二次張拉。斜拉索張拉時(shí)以標(biāo)高各斜拉索索力雙控，斜拉索應(yīng)同步對稱分級張拉，不平衡水平力不宜大于20t，索力誤差縱向不宜大于張拉值的±2.5%；橫向相對誤差不宜大于2%。所有張拉斜拉索用千斤頂必須配備相應(yīng)的測力傳感器，以控制千斤頂?shù)膹埨?；正常情況下，第張拉四對斜拉索，應(yīng)對測力傳感器標(biāo)定一次。圖5.4塔端張拉及傳感器安裝5.1.8減震器安裝當(dāng)斜拉索二次張拉完并且全橋合攏后，在完成了調(diào)索工作后，再安裝永久減震器及防雨罩。圖5.5斜拉索永久減震5.1.9斜拉索工地防護(hù)措施（1）、塔端聚氨酯發(fā)泡材料填充塔端橡膠減震圈安裝完畢后，按設(shè)計(jì)要求，對塔端預(yù)埋管內(nèi)進(jìn)行聚氨酯發(fā)泡材料填充。配備設(shè)備：專用空氣壓縮機(jī)一臺(tái)（380V）、專用發(fā)泡機(jī)一臺(tái)（380V）、電控箱一個(gè)、電纜120m、專用膠管及發(fā)泡槍等。施工步驟：a、檢查預(yù)埋鋼管內(nèi)是否有油漬等雜物，如有應(yīng)去除。b、檢查設(shè)備是否完好，確認(rèn)完好后加發(fā)泡料液。c、接通電源，開機(jī)試運(yùn)行，調(diào)節(jié)料液比例至最佳狀態(tài)。d、進(jìn)行發(fā)泡。e、發(fā)泡完畢后，等2～3小時(shí)，此時(shí)泡沫完全固化。f、表面整修。把不規(guī)則的部分和多余部分用手鋸鋸掉，確保美觀。g、全部整修完后再在整修表面涂防水涂料。涂抹時(shí)要均勻，保證每一修整表面都涂到。至此，發(fā)泡工作完畢。a、不干性密封膏防護(hù)不銹鋼防雨罩安裝完畢后，在上口直線段刮嵌不干性密封膏，同時(shí)安裝橡膠密封條，再刮嵌不干性密封膏，直至不銹鋼防雨罩上端。b、高彈性防水密封膠防護(hù)不銹鋼防雨罩安裝完畢，不干性密封膏防護(hù)完成后，對不銹鋼防雨罩上下口部進(jìn)行刮涂高彈性防水密封膠防護(hù)，直至抹平防雨罩端部。c、PE防水罩焊接上述工作完成后，進(jìn)行PE防水罩的焊接，PE防水罩合縫及上端與斜拉索接觸處用專用PE焊槍進(jìn)行焊接，焊接完成后進(jìn)行打磨。（2）、梁端防雨罩處工地防護(hù)圖5.6梁端防雨罩處工地防護(hù)示意圖5.2主要施工設(shè)施、設(shè)備的選用、布置及安裝在橋面布置的主要掛索設(shè)備包括卷揚(yáng)機(jī)、汽車吊、叉車、臥式放索盤、導(dǎo)向門架等。在塔頂布置的主要掛索設(shè)備包括卷揚(yáng)機(jī)、掛索提升梁等。5.2.1卷揚(yáng)機(jī)的選型及布置（1）、塔頂卷揚(yáng)機(jī)：用以塔端輔助牽引索頭進(jìn)索導(dǎo)管錨固，上下游塔頂各布置一臺(tái)5t卷揚(yáng)機(jī)。（2）、橋面掛索卷揚(yáng)機(jī)：與塔頂桁吊滑車組及橋面導(dǎo)向滑車組連接組成提升系系統(tǒng)，用以塔端掛索時(shí)提升斜拉索，上下游、縱向兩側(cè)共布置4臺(tái)。（3）、橋面牽引掛索滑車卷揚(yáng)機(jī)：用以斜拉索塔端掛設(shè)完畢后，將滑車組拉下至橋面，共布置一臺(tái)5t卷揚(yáng)機(jī)。（4）、梁端壓錨卷揚(yáng)機(jī)：用于牽引斜拉索及立式索盤橫、縱向移動(dòng)完成斜拉索橋面展開及梁端掛設(shè)，上下游及縱向兩側(cè)各共布置4臺(tái)。5.2.2起吊設(shè)備（1）、塔吊：用于短索、小索掛設(shè)時(shí)的提升設(shè)備及梁端壓錨牽引。（2）、70t履帶吊：用于將斜拉索從棧橋吊上橋面。（3）、16t汽車吊：用于輔助斜拉索梁端壓錨5.2.3梁端展索設(shè)備（1）、臥式放索機(jī)：臥式放索機(jī)由放索轉(zhuǎn)盤、放索轉(zhuǎn)盤底座及軸承三部分組成；塔吊或塔頂門架提升塔端錨頭時(shí)，放索機(jī)上的斜拉索盤可隨放索轉(zhuǎn)盤一起繞軸承轉(zhuǎn)動(dòng)，從而散去扭力。圖5.7臥式放索機(jī)結(jié)構(gòu)圖（2）、墊索小車：為方便斜拉索在橋面的移動(dòng)及展開，避免斜拉索與橋面的直接接觸，防止斜拉索PE套損傷，斜拉索在橋面移動(dòng)時(shí)采用放索小車，根據(jù)用途不同分為托索小車、錨頭小車。（2）、塔端軟牽引及張拉千斤頂：為650t千斤頂，根據(jù)塔內(nèi)空間狹小的特點(diǎn)，可專門訂制高度較小的扁千斤頂，其最小高度為30cm，數(shù)量5臺(tái)，其中一臺(tái)為備用。軟牽引固定端用P錨，鋼絞線為φj15.24的低松弛鋼絞線，其強(qiáng)度為1860Mpa。（3）、錨頭內(nèi)襯套、變徑頭5.2.4牽引、張拉系統(tǒng)（1）、卷揚(yáng)機(jī)牽引系統(tǒng)：用于梁端壓錨，主要由卷揚(yáng)機(jī)、滑車組及連接索夾共同組成，卷揚(yáng)機(jī)為5t卷揚(yáng)機(jī)，配φ22鋼絲繩，滑車組根據(jù)壓錨力的大小而調(diào)整對應(yīng)的規(guī)格、數(shù)量；索夾由鋼管與鋼板加工而成，斜拉索上安裝夾板時(shí)，應(yīng)加墊夾布橡膠皮以保護(hù)斜拉索的PE，橡膠皮厚度一般為8～10mm。（4）、張拉撐腳：張拉撐腳可根據(jù)斜拉索塔端錨頭最大伸長量、錨墊板的尺寸、索頭螺母的直徑、厚度、變徑螺母的高度等確定撐腳的合適高度和邊長。（5）、張拉桿：張拉絲桿用于牽引及張拉斜拉索，其加工材質(zhì)采用42CrMo，鍛打后需經(jīng)過超聲波檢驗(yàn)，并達(dá)到GB/T4162-2000《鍛造鋼棒超聲波檢驗(yàn)方法》規(guī)定B級標(biāo)準(zhǔn)。由于塔內(nèi)空間狹小，因此張拉桿長度應(yīng)盡量減短，以保證張拉時(shí)東側(cè)和西側(cè)張拉桿不發(fā)生沖突，為了保證張拉桿張拉后能夠順利拆除，也可考慮將張拉桿做成接頭式，即一根稍長，再接多根短張拉桿。（6）、張拉油泵：由于塔內(nèi)空間狹小，因采用尺寸較小的ZB4-500型油泵。（7）、壓力傳感器

采用650t壓力傳感器5.2.5臨時(shí)用電布設(shè)斜拉索安裝的用電設(shè)備的功率不是很大，現(xiàn)場只需配備4個(gè)三級配電柜就可以滿足需求。5.2.6塔內(nèi)施工平臺(tái)：