矮塔斜拉桥工程中斜拉索安装施工的索力控制方法

（中铁二十四局集团江苏工程有限公司）

【摘要】矮塔斜拉桥工程中，斜拉索的施工是工程中最为重要的环节。尤其是在钢索安装与张拉的控制过程中，如果控制不到位将影响工程的质量，以某工程中的施工工艺与张拉过程为例，可以看出过程控制是索力控制的重要基础。

【关键词】斜拉索桥梁；工艺分析；单根张拉；索力控制

1 工程概况

工程的位置在某市延安东路与第二污水厂的环境交叉口上，向南跨越清安河、大运河交与正大东路，其总长度为1446m，路基与桥梁宽度一致，为28m。主桥为跨径100m+160m+100m的双塔双索面预应力混凝土部分斜拉桥，主梁采用单箱四室大悬臂截面梁。引桥的部分为预应力混凝土组合箱梁，为9×30m、8×30m，长度为510m，桥梁的总体长度为870m，接线长度576m。

2 桥梁斜拉索工艺情况

2.1 斜拉索的基本技术参数与装置结构

每个塔柱内斜拉索是横向单排设置，利用的是高强度低松弛单层无粘结镀锌钢绞线构成的斜拉索结构，单根的钢绞线直径为15.20mm，设计的标准强度为1770MPa。斜拉索模具是采用单根可换式群锚体结构。斜拉索外包的是整圆护套，规格为直径200mm，为保证斜拉索在施工中的完整，每根斜拉索在下端桥面2.5m高度内包裹不锈钢套管。

索塔上的索鞍采用的是钢管组焊接分丝管式结构，每一根分丝钢管穿过钢绞线。在索鞍的斜拉索出口位置设置抗滑脱的锚固装置。

2.2 施工工艺分析

斜拉索体结构为一种分段结构，即自由锚固段、过渡段、自由段、抗滑锚固段、塔柱内索鞍、抗滑锚固段、自由段、过渡段、锚固段。具体看施工的工艺为：

2.2.1 锚固段落施工：锚固阶段主要是利用锚板、夹片、螺栓、密封装置、防松脱装置等构成。在锚固段中夹片、锚板、锚固螺栓是主要部件需要重点控制，其中：密封装置，主要的控制目的是防止漏油、防水等密闭作业。构成为隔板、密封圈、密闭板、密封圈等构成。同时在密封装置内注入防腐油脂对钢绞线PE层损坏的部分进行保护；放松装置，这个装置是利用锁紧螺母和压板组成，在钢绞线单根张拉结束后安装，可以对单个锚固夹片产生加紧，从而防止夹片出现松脱的情况；保护罩装置，这个装置在锚具后端安装，同时内部 注入专用的防护性油脂，主要对外露的钢绞线进行防护。

2.2.2 过渡段采用的是预埋管和锚垫板、减震器等构成。预埋管和垫板在系统中是支撑构件，在垫板的正下方设置排水设施，为了方便施工中进行临时排水；减震器的作用是对钢索起到横向减震作用，为了延长钢索的使用年限。整项目中采用的是可调式的减震装置，从而提高了减震器的效果。

2.2.3 自由段主要是利用带有护套的无粘结镀锌钢绞线、索箍、HDPE外套、梁段防水装置、塔端连接装置、梁端防护等构成。其中无粘结的镀锌钢绞线是拉索的受力部件；索箍是可以承受张拉力的钢制索箍，是在紧索完成后进行安装的。作用就是让无粘结的索体保持整体性；HDPE外套，是对钢绞线起到保护的作用，工程中采用的是直径200mm的整体圆管，HDPE连接采用的是专用焊机完成；塔端连接，因为外套HDPE具有一定的胀缩性能，其主要对塔端HDPE自由热胀冷缩提供必要的空间并起到密闭作用；梁端防护钢管，在距桥面2.5m的位置设防护钢管，主要防止距离桥面较近的位置的钢拉索受到破坏或者对HDPE外套进行保护。

2.2.4 防滑锚固段，其构成是防滑锚固、锚固筒、减震器构成，其中防滑锚是为了阻止因为两侧索力出现失衡的时候出现滑移；锚固筒安装的位置是在塔外预埋的索鞍钢垫板上，主要是为减震器起到支撑作用；减震器和前面的相似，减轻横向震动，延长钢索寿命。

2.2.5 塔柱索鞍段，其实就是分丝管，分丝管是37根钢管焊接所构成的整体，预埋入混凝土塔中，斜拉索钢绞线通过分丝管穿过塔身完成过渡。

3 斜拉索的单根张拉工艺

为了保证整个拉索系统的正常工作，在对每根钢绞线进行选择的时候应保证其符合设计标准，在张拉的过程中注重保持单根拉索的受力保证均衡，所以在张拉的过程中必须按照工艺要求进行施工，具体的张拉过程如下：

3.1 单根张拉的应力确定

第一根安装传感器的钢绞线在张拉时其应力按照设计初的张索力的平均值进行计算，即乘以计算的超张系数进行参数确定；单根钢绞线索力的均匀性，为的是控制平行钢绞线索制作安装的关键步骤，工程中采用的等张拉力的方式对其过程进行控制，将压力传感器安装在张拉端的第一根钢绞线上，以后每根钢绞线施加的张拉力应按照压力传感器的变化进行控制；单根压力传感器的安装顺序为：传感器支架安装-传感器-单孔工具锚具-工具夹片；在安装中传感体通过导线与显示器相互连接，压力变化值从相关的仪器中就可获得。当挂索完成后就可以拆除传感器。

3.2 张拉施工

张拉端的钢绞线上安装临时的夹片，同时安装工程中应用的千斤顶，并在钢绞线相应的部位做好测量的基点设置；此时通知固定端，并开始进行张拉施工，加载到单根钢绞线控制应力的15%时测定初始伸长值；利用压力表控制最后一级张拉力的大小，如果一个行程不能满足其要求，通过连续张拉装置的反复张拉，直至张拉到动态控制应力设定参数为止；第一根安装压力传感器，按照控制应力的100%进行控制，同时实时记录传感器显示的参数；其后的施工照此进行循环；直至最后一根张拉完成后，拆除第一根钢绞线上的传感器，并且应该按照其变化值进行张拉锚固。

3.3 张拉中的要点

在单根挂索的时候，应统筹控制各个挂索点的进度，同时保证一节段梁上下游侧两钢索的总体索力差在设计允许的范围内；张拉过程中到单根绞线的控制应力的15%开始测量初始伸长值；当张拉到该钢绞线计算应力相同的时候，开始手工安装工作夹片，并采用专用工具进行打紧，保证均匀并跟进同步，并在进行张拉的过程中及时记录传感器的显示值，以此指导下一根钢绞线的张拉；安装夹片的时候应保证一致的外露量且间隙、高差等都应在相应的控制参数，使其自锚的时候同步，保证索力均匀。

3.4 控制索力的均匀性

钢绞线采用的是等张拉值的方法进行施工，以此保证设计的要求；每一根钢绞线的张拉应力以压力表的读数为基准，传感器读数进行监控；监控传感器安装在某一根钢绞线上，安装顺序为：支座垫板-传感器-单孔锚固；索力均匀性控制在±1%范围；

3.5 安装梁端放松装置

单根钢索张拉完成后，可以安装放松装置控制其回弹量，用专用的扳手将空心螺栓旋紧，并随时保持其对夹片的加紧效果。

4 结束语

在工程中因为张拉的钢索数量较多，工期紧凑因此在施工的过程中应对全过程进行控制，尤其是在下料、挂索、运输、张拉等过程中严格按照施工工艺进行。同时注意对施工数据的记录，因为张拉过程中需要按照传感器与压力参数进行调整，从而达到设计要求。

参考文献

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