桂林南洲大桥斜拉索施工技术

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摘要：斜拉桥挂索为斜拉桥施工过程中的关键技术之一，本文主要介绍了桂林南洲大桥斜拉索的施工方法和施工工艺。

关键词：斜拉桥斜拉索索力牵引

1 工程概况

桂林南洲大桥位于广西省桂林市叠彩区，是一座跨越漓江的曲线型独塔双索面斜拉桥，主桥为塔梁墩固结体系，桥跨布置为50m+87m+144m+39m=320m。主塔采用曲线H型全砼塔结构，曲塔桥面以上高63.4米。斜拉索布置为扇形双索面，曲塔两侧共有12对拉索，主跨梁上索距为9米，边跨砼梁上的索距为2.0米，塔上索距为2～3米，斜拉索角度在24.4°～52.6°之间变化，见图1。斜拉索采用φ7镀锌低松弛高强钢丝制作，两端配冷铸锚头，斜拉索在塔端与梁端均采用张拉端锚具。斜拉索型号有7-163丝、7-199丝、7-241丝、7-265丝、7-337丝、7-367丝六种。最短索J1无应力索长45.84m，重2.3t；最长索J12无应力索长148.92m，重16.5t。

2 挂索方案的选定及主要牵引设备配置

不同索随索长及索的自重集度的增加、斜拉索角度的减小，挂索的最大牵引力也随之增加。因此斜拉索挂设的关键是在非张拉端安装完毕后，如何将张拉端锚杯牵引出锚垫板外，并将锚杯螺母戴满丝扣，进行正式张拉。为解决长索牵引力过大的问题，常采取分级牵引的方式，具体挂索方案的选取及张拉牵引力设备的配置需重点考虑各索的牵引力及挂索空间条件。

由于南洲大桥塔内净空极小，若采用传统的斜拉索塔端牵引与张拉的施工方法具有局限性，因此从斜拉索施工的安全、可行性及经济上考虑，采用先挂塔端，后挂梁端，梁端张拉的施工方法（塔端直接挂设，梁端设软牵引或硬牵引装置辅助牵引到位）。依据各索各阶段无应力索长计算的挂索索力结果，并考虑梁端挂索空间问题，确定挂索方案：A1、A2及J1～J4索，采用卷扬机与倒链配合直接牵引到位；A3～A6、J5～J9索，采用牵引杆硬牵引到位；A7～A12、J10～J12索，采用钢绞线软牵引结合牵引杆硬牵引的方式牵引到位。主要牵引设备见表1。

3 斜拉索施工布置

梁端上下游、东西侧各安装1台5t卷扬机与20T滑车组配合，同时在梁内安装10t倒链与20t滑车组，另配置一台25t汽车吊，进行梁端斜拉索施工。塔端利用上下游塔吊、同时塔内安装10t倒链，进行塔端斜拉索施工。塔端斜拉索施工利用塔两侧的支架及塔身预埋件安装操作平台，主跨侧梁端施工利用施工栈桥作为操作平台，边跨侧梁端施工在梁下拼装支架作为操作平台。

4 斜拉索塔端挂设

在塔端锚杯后加夹具作为塔吊吊点。利用塔吊和一台25T汽车吊配合将塔端索吊起，待斜拉索提升至索道管附近时，将从塔内引出的牵引钢丝绳的一端与索头的牵引头连接，另一端与塔内倒链连接。以塔吊作为辅助牵引点，塔内倒链为主牵引点，牵引拉索缓慢进入索道管，直到塔端锚杯拉出锚垫板，锚杯螺母戴到设计位置为止。

5 斜拉索梁端挂设

5.1 A1、A2、J1～J4斜拉索梁端挂设

塔端索安装好后，在梁端锚杯前依次安装过渡套、φ185张拉杆、φ185牵引头。在梁端锚杯后安装索夹，将索夹通过钢丝绳与汽车吊及卷扬机相连，同时将从梁内引出的钢丝绳一端与牵引头连接，另一端与倒链相连。以梁面卷扬机为辅助牵引点，梁内倒链为主牵引点，利用汽车吊调整索头角度，使斜拉索进入索道管，直到锚杯拉出锚垫板，并将锚杯螺母戴满丝扣。

5.2 A3～A6、J5斜拉索梁端挂设

塔端索安装好后，在梁端锚杯前依次安装过渡套、φ185张拉杆、φ100牵引杆及牵引头。在梁端锚杯后安装索夹，将索夹通过钢丝绳与汽车吊及卷扬机相连，同时将从梁内引出的钢丝绳一端与牵引头连接，另一端与梁内倒链相连。以梁面卷扬机为辅助牵引点，梁内倒链为主牵引点，利用汽车吊调整索头角度，使斜拉索进入索道管，并使φ100牵引杆伸出锚垫板1.5m，同时将φ100牵引杆工作螺母戴帽。张拉牵引杆直至φ185张拉杆拉出锚垫板1.5m,同时锚杯螺母戴满丝扣，拆除φ100牵引杆。具体见图2。

5.3 J6～J9斜拉索梁端挂设

挂设方法同A3～A6、J5斜拉索，因斜拉索正式张拉时的张拉力不同需将φ185张拉杆更换成φ240张拉杆。

5.4 A7～A12、J10～J12斜拉索梁端挂设

塔端索安装好后，在梁端锚杯前依次安装过渡套、φ240张拉杆、φ100牵引杆及牵引头。在梁端锚杯后安装索夹，将索夹通过钢丝绳与汽车吊及卷扬机相连，同时将从梁内引出的钢丝绳一端与牵引头连接，另一端与梁内倒链相连。以梁面卷扬机为辅助牵引点，梁内倒链为主牵引点，利用汽车吊调整索头角度，使斜拉索进入索道管，并使φ100牵引杆工作螺母戴帽。

安装φ100牵引杆接长锚板、4-φj15.24钢绞线及千斤顶，并安装锚具锚住钢束。开启千斤顶张拉钢绞线，直至φ100牵引杆伸出锚垫板1.5m,同时将φ100牵引杆工作螺母戴满丝扣。拆除钢绞线，张拉φ100牵引杆直至φ240张拉杆拉出锚垫板1.5m，同时锚杯螺母戴满丝扣，拆除φ100牵引杆。具体见图3。

6 斜拉索梁端张拉

斜拉索塔端和梁端安装完毕后，根据设计要求进行梁端的张拉工作。具体张拉吨位由设计单位提供。张拉时必须四根同时分级对称张拉，防止索塔受过大的弯曲应力。张拉应选择在夜间气温较低且平稳时进行。在张拉过程中，需不断拧紧锚杯螺母，防止千斤顶回油时，斜拉索产生冲击。同时观察油压表读数与传感器读数，使两者基本保持一致，如果相差较大，应立即停止张拉并分析原因。张拉斜拉索时，斜拉索应同步对称分级、等力张拉，级差为20t，每根同级的索力允许偏差±1%。张拉完后索力允许偏差±5%。索力调整须在监控指令下进行，全桥竣工时的索力终值误差控制在±2%以内。

7 结语

斜拉桥挂索是斜拉桥施工过程中的关键技术之一，南洲大桥在斜拉索施工过程中精心设计斜拉索的挂设与牵引方案，通过软硬牵引相结合的方法解决了长索无法直接硬牵引到位的问题，增加了施工的机动性，减轻了劳动强度，降低了安全风险，优质、安全地对该桥斜拉索进行了挂设、张拉。为同类桥梁斜拉索施工提供了相关经验，具有一定的借鉴和参考价值。

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