小议悬索桥索夹安装施工技术

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摘要：以悬索桥工程为例，详细介绍悬索桥的施工工艺，并对施工难点问题进行分析、探讨。对工程的索夹安装有一定的借鉴意义。

关键词：悬索桥；索夹安装；施工技术

中图分类号：TU74文献标识码： A

一、工程概况

悬索桥指的是以通过索塔主挂或锚固于两岸基岩的主索作为上部结构主要承重构件的桥梁。主索几何形状由力的平衡条件决定，一般接近抛物线。主索通过索夹与上吊杆联结，下吊杆与横梁联结，上吊杆和下吊杆通过丝扣或焊接连接。横梁之间通过纵梁连接，纵横梁之间和纵梁与纵梁之间的连接方式一般通过螺栓连接，在纵梁上铺设桥面木板或钢板，同主索形成组合体系，以减小活载所引起的挠度变形

工程负责下游侧主缆的索夹安装，索夹总重337.604t，根据索夹位置的不同所需的夹持力不同，索夹的长度和螺栓的数量均不同。其中SJ1和SJ2采用较粗的M52螺杆进行张拉夹紧，其它索夹均采用M42螺杆张拉夹紧。同种规格的螺栓初紧力相同，M42螺栓设计张拉力为700kN，M52螺栓设计张拉力为1100kN。

索夹及吊索安装中需要使用到天顶小车、卷扬机、螺栓拉伸器等设备，根据施工计划安排，设备均能保证施工进度需要。索夹螺栓紧固千斤顶进场前标定，报监理批准。索夹安装所需拉伸器等施工设备应根据合同要求按期运抵施工现场，设备到位后，对各主要设备逐一调试，并标定，直至满足使用要求。

二、索夹安装施工

1 施工注意事项 施工严格按照《桥涵施工技术规范》和设计的要求进行。悬吊主索必须调平并满足设计要求方可进行桥面系的安装工作。各种钢构件、螺栓等连接配件，应提前进行试安装。桥塔柱身、主索锚碇、鞍座平纵向几何尺寸应满足设计要求，避免塔柱可能出现偏心受压。塔基地质设计的按砂砾考虑，若承载力不能满足0.3MPa的要求时，施工时根据基础岩石情况加以处理，以满足地基承载要求。索塔上用红漆标示：限载3吨单车通行。全桥螺栓在调整后将丝口毁坏，防止拆卸（调整螺栓端）。桥面钢板横缝预留5mm的伸缩缝，禁止焊接。抗风缆锚碇顶面必须低于桥面1m-1.5m。索夹及、吊杆进行刷漆处理。索塔顶部设避雷针2处，每塔必须有一根?准16钢筋（即塔立柱及桥台立柱中竖向钢筋）全长焊通作导线，连接避雷针及接地网，避雷针接地电阻不能大于8Ω。

2 索夹安装的放样

索夹的施工放样在悬索桥施工中是相当重要的一环。索夹的位置准确与否，将关系到结构受力状况，因此在施工过程中必须采用最佳的测量放样方法，精确地放出各个索夹的位置，以确保索夹最大限度地接近设计位置。

2.1测量放样工作准备

主缆架设完成后，进行已完成体系的结构参数（主塔塔顶标高和纵向水平偏移、散索鞍顶面中心标高、成缆线形、主索鞍纵向预偏量和主缆成型后直径等）测量，监控单位将根据此测量值，对索夹位置及吊索长度进行修正，以消除主缆架设阶段的施工误差。

2.2数据计算

索夹放样前，根据监控组提供的索夹位置，进行施工放样数据的计算，主要包括两部分内容：一是吊索中心线与主缆的中心线在空缆状态下的坐标计算和吊索中心线与主缆的天顶线交点的坐标计算，两者的里程是一致的；二是吊索中心线与主缆天顶线交点到索夹两端的距离的计算。

A、B为索夹销轴中心线与主线轴线交叉点到索夹两端的距离（即索夹中心到两端的距离）；为空缆状态下索夹位置的水平倾角；为空缆半径；、为索夹销轴中心线与天顶线交点到索夹两端的距离（表示索夹内径数据）。

2.3现场实测及复核

索夹放样时，先放出天顶线。为避免温度影响，索夹放样需选择夜间温度相对稳定的时段进行。索夹放样的中心里程考虑温度和跨径的影响，进行修正。计算出最终索夹位置，开始现场放样。先白天沿主缆曲线将索夹的粗略位置在主缆上作临时标记，夜间以临时标记作为参考进行索夹精确放样。放样时，全站仪架设于主塔顶，后视另一主塔标志点或散索鞍相应标志点，先于索夹位置放出主缆的天顶线，再采用测距法确定吊索中心线与主缆天顶线的交点位置，最后采用量距法确定索夹两边缘的位置，并在索夹两边缘标记外10cm的地方作上参考标记。索夹放样时，在主缆顶部放出索夹在主缆方向上的中线，索夹上半部对位时，索夹两端由两端边线控制，左右由中线控制。索夹放样后，对放样点位进行复核，可采用距离法，检验相邻两索夹的吊索中心线与天顶线交点之间的距离是否与计算值相符。索夹放样应尽量在同一时段内一次性放样完毕。

3 索夹的安装

3 .1安装方案

针对不同位置，安装过程中分别采取不同的方法。离塔柱较近的索夹，可以利用塔吊直接安装，其余各类索夹利用缆索吊依次安装。索夹安装时应仔细检查其编号，使索夹安装位置与编号对应。分别由两主跨跨中及锚碇处向塔顶逐只安装，如索夹位置有紧缆扁钢带，应予以拆除。中跨和边跨的安装方法相同。

3 .2安装施工

主缆索股受自重影响，横竖径不同，横径略大于竖径，索夹结构为上下两半（内径平均为680mm），直接安装困难，为保证索夹能顺利安装，减小横竖径差的影响，需采用工装夹具对主缆两侧面施加一定的压力，使得主缆横径小于索夹内径680mm，具体施工中采取在辅助线外侧20cm左右，分别安装两个工装夹具。千斤顶施加压力，使得主缆横径小于680mm。

利用缆索吊或塔吊自塔顶向安装位置处吊运整个索夹，先将索夹放在猫道面上，拆分为上下两部分，利用缆索吊将上半索夹安装在主缆上方设计位置，然后再吊装下半部分，穿好螺杆，人工预紧后，精调索夹位置，在拉杆顶部安装专用螺栓拉伸器进行张拉作业，此时索夹两侧企口缝未咬合，张拉过程中应特别注意防止主缆索股钢丝夹进企口缝内。同时，应使索夹两半合缝均匀。当索夹螺栓张拉至企口缝咬合一部分时，再次检查索夹位置，确认无误后，张拉至预定吨位，并锁紧螺母。索夹安装时应仔细检查其编号，使索夹安装位置与编号对应。

3 .3索夹螺栓安装及紧固

紧固螺栓的实施应报监理工程师批准。螺栓的观测、螺栓轴力导入次数分3次进行。第一次索夹高强螺栓轴力导入为索夹安装时，第二次为钢箱梁吊装完毕，第三次为桥面铺装及永久设施施工完毕。由于相邻两次轴力的导入间隔时间过长，在间隔时间内，要随时监控、检查，当发现螺杆拉力小于设计拉力的70%时，应及时张拉螺栓，使轴力达到图纸规定值，确保施工安全。

索夹螺杆安装夹紧力分别为700kN（M42）和1100kN（M52），螺杆的紧固采用液压拉伸器进行，通过核定的油压读数，反映张拉预紧力吨位，使之螺杆受力与设计受力一致。

首次索夹螺栓紧固时，将上下索夹对齐，人工将螺栓安装，先使用扳手使螺栓紧固，紧固顺序为从中间向两边对称进行，紧固过程中保持索夹间合缝宽度一致。正式紧固采用2台120t液压拉伸器、6台100t液压拉伸器对索夹螺杆进行。单个索夹采用4台拉伸器从中间向两端对称张拉施拧，每端的2台拉伸器选择摩阻系数较为接近的，并采用1台油泵车并联供油。紧固时注意避免移动索夹的位置，张拉过程中注意防止主缆索股钢丝夹进索夹两侧企口缝内。

液压拉伸器张拉分为两次进行，首次张拉至设计吨位的50%，使索夹螺杆张拉至企口缝咬合一部分，再次检查索夹位置，确认无误后，液压拉伸器张拉至100%的预定拉力，并拧紧螺母。后期两次索夹螺栓拧紧力补足时，一次张拉到位。

三、结语

悬索桥是一种以缆索为主要承重构件的结构，索夹作为主缆与吊索的连接件，是悬索桥中一个重要构件，其在材料选择、构造确定上一定要满足强度的设计要求。索夹的安装还应注意结构防腐保护，以能保证索夹的正常使用年限。在安装时索夹需精确定位，以免产生其他不利受力情况。

参考文献

［1］JTJ XXX － 2002，公路悬索桥设计规范［S］．

［2］江苏省交通规划院有限公司．桥梁概念设计［M］．