耿村阧大桥斜拉索调索方案的研究

1湖州市交通规划设计院 浙江 湖州 313000

2浙江省交通投资集团有限公司申嘉湖杭分公司 浙江 湖州313000

3 湖州正通交通工程试验检测有限公司 浙江 湖州 313000

摘要：由于耿村大桥斜拉索调索操作空间的有限性，大型起重设备没法操作和帮助起重千斤顶，700T的千斤顶外观尺寸及重量无法靠人力移动和安装，故提出了组合千斤顶调索的方法，本文主要介绍了组合千斤顶的尺寸和结构工作原理，及安装方法，并通过实际操作验证该方案可行。

关键词：斜拉索调索 组合千斤顶

1.工程概况：

耿村阧大桥为主跨150m，跨径组合为75m+150m+75m的斜拉桥。主塔为双柱式钢塔，主墩处为塔、梁固结、梁墩分离体系，主梁采用抗风性能很好的近似三角形断面，单箱三室结构，箱梁顶宽32.5m，箱梁底宽4m，悬臂板长5m，设双向2%横坡。斜拉索按扇形布置,每个索面由32对高强度平行钢丝斜拉索组成。本桥斜拉索按扇形布置，采用OVM250拉索体系。它是由镀锌或环氧喷涂和塑料报复保护的单根钢绞线并置而成，所有斜拉索均在梁端张拉。斜拉索共有φ7×187和φ7×199两种规格，每种规格斜拉索各32根，全桥共计64根斜拉索(见图1)。

图1：耿村阧大桥主桥整体布置图（单位：m）

2.调索方案的探讨：

2.1 调索的目的

耿村阧大桥为塔梁固结、梁墩分离体系，所以斜拉索的张拉属于整个桥梁上部结构的内力，索力偏大或偏大对箱梁根部的混凝土受力都不利：索力偏大会导致现浇箱梁根部底板边缘混凝土拉应力过大，底板混凝土开裂，反之所咯偏小会导致现浇箱梁根部顶板边缘混凝土拉应力过大，顶板混凝土开裂，因此调索主要有以下几个目的：

1）调节现浇箱梁根部混凝土拉、压应力，保证箱梁根部不开裂；

2）调节钢塔应力，索力的大小直接影响到钢塔的压应力大小；

3）微量调节箱梁的整体线形。

2.2调索的难点

由于调索的单根最大张拉力为517T，主桥合拢后700T千斤顶自重与外观尺寸较大，现浇箱梁和钢塔内部作业空间受限制，大型起重设备没法操作和帮助起重千斤顶，调索的过程完全靠人工安装和移动千斤顶施工，人的起重能力受制约，由于受上述几个条件的制约，考虑到调索方案的可行性，采用组合千斤顶的模型来调索，技能满足调索的顶升力，又能满足人工在有限空间内作业的可行性。

2.3组合千斤顶的构造

组合千斤顶主要有以下几个构件组成：

1）100T千斤顶（共计8个），100T千斤顶的外观尺寸为φ20cm×0cm，行程为100mm，请专业厂家定做和制造。

2）千斤顶定位装置。千斤顶定位装置采用规格为φ48×3.5mm的钢管，长度为15cm，将其按千斤顶布置位置焊接在斜拉索锚垫板上，保证钢管与千斤顶同心。

3）3块30mm厚钢板从内向从大到小一次叠放，3块钢板外观尺寸此次为φ700×300、φ600×30mm、φ500×30mm。

4）调索张拉施杆，支座与斜拉索张拉端丝扣完全吻合的施杆，将施杆套在张拉端头。

5）制作与施杆配套的螺母。组合千斤顶三位示意图如下（图3）：

图3

2.4斜拉索调索施工工艺

斜拉索调索施工工艺基本上靠人工操作，包括千斤顶组装、斜拉索调索张拉、千斤顶拆散、千斤顶位移4个主要步骤，在这4个步骤中需要借助人工受拉葫芦对各个构件定位和临时固定，防止各个构件移位和掉落，4个详细步骤介绍如下：

1）千斤顶组装

千斤顶组装顺序如下：

1．千斤顶定位装置安装。千斤顶定位装置采用规格为Φ48×3.5mm的钢管，长度为15cm，将其按千斤顶布置位置焊接在斜拉索锚垫板上，保证钢管与千斤顶同心。

2.千斤顶安装。将100T千斤顶套在Φ48×3.5mm的钢管上，用吊绳将千斤顶临时固定，防止千斤顶掉落，至此，一个千斤顶的定位工作完成，其他所有千斤顶的安装照此操作，直至将所有千斤顶固定在对应位置上。

3.钢板安装。将30mm厚钢板3块中最大的一块套在张拉端的施杆上，并将钢板紧贴千斤顶，用吊绳固定，然后按同样方法一次安装第二块、第三块钢板，按钢板尺寸逐渐减小的顺序安装，3块钢板形成一个金字塔结构。

4.施杆安装。先将斜拉索张拉端盖板拆除，然后将施杆顺着斜拉索锚头内丝扣拧紧。

5.螺母安装。将螺母顺着施杆拧转，直至螺母紧贴最外侧钢板表面。

2）斜拉索张拉

用油管将8个千斤顶并联在一起，制作一个专门的分配阀，然后再连接在油泵上，采用一台油泵同事带8个千斤顶，4根斜拉索的张拉装置全部组装好后，按标定的千斤顶和给定的索力值计算对应油表读数，4个组合千斤顶同步、同时张拉，随时沟通，一边张拉，一边带紧螺母，确保张拉力的一致性，油表上升到制定索力对应读数后，请监控单位测索力值，监控单位认可张拉力值后，拧紧螺母，保证螺母与锚垫板紧贴。

3）千斤顶拆散

千斤顶拆散的方法按千斤顶组装反方向进行，直至组合千斤顶每一个构件全部拆完，在拆散组合千斤顶时，特别应注意还未拆除各个构件的临时固定，避免构件掉落。

4）千斤顶移位

千斤顶移位采用人工移动，构件按顺序单个移动，将组合千斤顶每一个构件移动到下一个调索处，等待重新组装。

2.5调索实施

专家组对该方案主要提出了两个疑问：一是8个千斤顶能否同时工作；二是张拉时千斤顶与梁体垫块能否无缝隙接触。为了解决这两个疑问，决定采用油压表读数和索力测试仪读数双控的方法先对6#墩的2对索进行试验， 如油压表读数和索力测试仪读数一致则认为该方案可行，反之则不可行。

具体数据见表一。

油压表读数与实测值比较表（T） 表一

索号 油压表换算索力值 索力实测值 理论值

6Z1-1 318.2 325 332.9

6Z1-2 319.5 320 332.9

6B2-1 315 317 335

6B2-2 319 321 335

由表一可见，油压表读数换算索力值与索力测试仪读数无太大差距，且均与理论值接近，在控制范围之内，说明该方案可行。

3.结论

组合千斤顶对斜拉索调索是可行的，对于调索操作空间小，千斤顶外观尺寸及重量比较大的桥梁，该方法是比较简易方便的。