鋼絞線拉索塔端穿索施工技術

1、鋼絞線拉索塔端穿索施工技術修改題目，一目了然張國強 韋福堂 呂兵 黃小鐵（柳州歐維姆工程有限公司，廣西柳州 545005）摘要：斜拉索安裝是斜拉橋施工的關鍵環(huán)節(jié)，以合福鐵路銅陵長江大橋斜拉索施工為例，介紹銅陵長江大橋單根鋼絞線拉索安裝的全新施工技術鋼絞線拉索塔端穿索施工技術。利用該技術有效的規(guī)避了常規(guī)施工方法中施工難度大、容易發(fā)生墜索、索體損傷嚴重的難題，同時確保了鋼絞線拉索的安全、高效、高質(zhì)的安裝。關鍵詞：鋼絞線拉索；塔端穿索；手持穿索器；連接器；循環(huán)卷揚系統(tǒng)添加檢索，證明工法第一；托板0 前言目前，國內(nèi)大部分鋼絞線斜拉索施工都是采用循環(huán)卷揚系統(tǒng)通過托板在PE護套管內(nèi)的往復運動將鋼絞線拉索從

2、橋面一根根牽引至塔外，然后在塔外進行連接轉(zhuǎn)換，塔內(nèi)牽引拉索進入錨具并錨固的施工工藝。循環(huán)卷揚系統(tǒng)和托板在這類工藝里起到了關鍵性的作用，但是由于循環(huán)卷揚系統(tǒng)在每次掛索時都要重新布設，工作量較大，在布設時需要專人指導，較為復雜。而托板在PE管內(nèi)運動時，由于受到PE焊接接頭和鋼絞線自身扭力的影響，會在PE管內(nèi)翻轉(zhuǎn)，造成鋼絞線和循環(huán)繩打絞。打絞問題處理較為困難，有時甚至需要將拉索下放至橋面才能解決。打絞后，托板和循環(huán)繩會對拉索PE造成嚴重的損傷。銅陵長江公鐵大橋主橋為五跨連續(xù)鋼桁梁雙塔斜拉橋，主橋全長1290米，拉索采用平行鋼絞線拉索，索體由多股15.2無粘結(jié)高強度低松馳平行鍍鋅鋼絞線組成，最大拉索達

3、340m，共127股，總拉索重量高達5632t。由于拉索數(shù)量龐大，質(zhì)量要求嚴格，如果采用循環(huán)系統(tǒng)掛索工藝很難滿足施工進度和施工質(zhì)量的相關要求。銅陵長江大橋斜拉索施工采用柳州歐維姆工程公司獨創(chuàng)的“鋼絞線拉索塔端穿索施工技術”，放棄了原有施工工藝中的循環(huán)系統(tǒng)和托板，創(chuàng)造性地采用了“自上而下”的穿索模式，有效了規(guī)避了打絞、墜索等問題，在國內(nèi)鋼絞線拉索施工領域?qū)儆谑桌? 工藝優(yōu)點鋼絞線拉索塔端穿索的原理，即：通過鋼絞線塔端穿索機將鋼絞線從橋面牽引至塔頂，然后通過該穿索機將鋼絞線連續(xù)下放至塔外操作平臺處。塔外工作人員將鋼絞線穿入護套管后，鋼絞線沿護套管內(nèi)壁下滑至橋面。此時塔外作業(yè)人員將鋼絞線的連接裝置

4、拆除，轉(zhuǎn)由塔內(nèi)電動葫蘆牽引至塔內(nèi)并錨固。橋面將鋼絞線下穿至梁底并錨固后，塔端即可張拉。塔端穿索機作為連續(xù)穿索機，鋼絞線從滾筒一側(cè)卷入，從另一側(cè)導出，兩根拉索間用鋼絞線連接器進行連接。在施工時，可以不間斷的重復穿索。由于穿索機是從上而下穿索，鋼絞線在護套管內(nèi)依靠自重就能下穿，不必使用托板，所以可以避免因使用托板而出現(xiàn)的打絞、傷索、掉索等情況的發(fā)生。每束索穿索結(jié)束時，在最后一根鋼絞線尾端連接先導索作為留繩。下一束拉索施工前，僅需將鋼絞線與先導索尾端連接，即可順利導入穿索機進行施工，方便快捷，省略了循環(huán)卷揚系統(tǒng)掛索工藝里的布循環(huán)索的步驟，節(jié)約時間和勞動力。圖1 鋼絞線拉索塔端穿索機示意圖2 工藝流程

5、及施工要點2.1設備布置在塔頂利用型鋼布置塔頂?shù)膽姨羝脚_，平臺懸挑2m，四周設置護欄。將鋼絞線塔端穿索機固定于懸挑平臺之上，鋼絞線導入端靠近塔壁。由于導入索是從橋面一直到塔頂，長度較大，放在靠塔壁一側(cè)可以在一定程度上避免因風而引起的大幅度擺動。且由于拉索護套管在穿索時距離塔壁有1m2m的間隙，所以將導出索布置在外側(cè)也便于穿索。圖2 鋼絞線拉索塔端穿索機布置示意圖2.2鋼絞線拉索斷料添加常規(guī)下料工法 因為鋼絞線整根成盤運至現(xiàn)場，掛索前或掛索過程中需要根據(jù)計算長度進行斷料。當橋面場地允許時，可以采取橋面提前斷料的工藝。當橋面不具備提前斷料條件時，則采用邊掛索邊斷料的工藝。2.2.1橋面提前斷料下料

6、長度根據(jù)上下錨點坐標進行計算，考慮工作長度。剝除鋼絞線工作長度的外PE，然后用單孔錨將鋼絞線工作端固定在牽引小車上。啟動循環(huán)卷揚機，循環(huán)繩在卷揚機牽引下拖動牽引小車前行，鋼絞線在牽引過程中會沿導架斜面自動下滑，靠在已下好料的鋼絞線邊上。牽引小車牽引鋼絞線直至達到下料長度后停止牽引，尾端用切割機斷料，拆除前端牽引小車，在尾端安裝另一個牽引小車，重復下料過程，完成所有鋼絞線的橋面斷料。圖3 鋼絞線拉索現(xiàn)場下料示意圖2.2.2邊掛索邊斷料銅陵橋因為邊跨橋面已經(jīng)成型，所以可以采用提前下料的方式。大部分橋梁在掛索期間并不具備斷料條件，因此就需要采用邊掛索邊斷料的工藝。橋面預先下好一根基準索，索長由計算得

7、出，并剝除相應的鋼絞線PE?；鶞仕鞔┻^一根定長套管，套管長度視塔頂?shù)綐蛎娴拇怪备叨榷āｄ摻g線從橋面放索盤出來后，與基準索通過連接器連接，啟動塔端穿索機，基準索在套管內(nèi)上行，當基準索與下一根索的連接頭在塔頂定長套管穿出時，穿索機停止運行，橋面進行斷料。因為斷料長度已知，定長套管長度已知，所以可以在橋面準確定出下料位置，重復以上過程，實現(xiàn)邊掛索邊斷料。2.3拉索安裝由于塔端穿索機布置在塔頂，如果直接穿入鋼絞線難度較大。所以在穿索之前，預先在穿索機上布置一根先導索。先導索采用12鋼絲繩，一端為自由端，一端為連接端。先導索的自由端從穿索機導入側(cè)穿入，按順序纏繞在穿索機絞盤上，并從導出側(cè)穿出。先導索的

8、連接端則與鋼絞線連接。啟動穿索機，在絞盤轉(zhuǎn)動作用下，先導索牽引鋼絞線從橋面升至塔頂，并沿先導索軌跡從導入側(cè)穿入絞盤，從導出側(cè)穿出。關閉穿索機，拆除先導索。與此同時，橋面完成第一根拉索與第二根拉索的連接工作。啟動穿索機，牽引鋼絞線從塔端穿索機導入側(cè)穿入，從導出側(cè)穿出，鋼絞線在自重作用下下垂至塔外作業(yè)平臺處。塔外作業(yè)人員在第一根鋼絞線錨固端安裝子彈頭導柱作為配重。將鋼絞線錨固端穿入HDPE護套管內(nèi)，鋼絞線在HDPE套管內(nèi)依靠自重沿管內(nèi)壁下滑至橋面，直至第一根與第二根鋼絞線的連接處到達塔外作業(yè)點。由于子彈頭導柱的作用，使鋼絞線在下穿時不會傷到護套管內(nèi)壁或已安裝完成的鋼絞線PE保護層。塔頂操作人員錨固

9、第二根鋼絞線，防止下滑。塔外作業(yè)人員錨固第一根鋼絞線并拆除第一根與第二根鋼絞線的連接器。同時將塔內(nèi)放出的連接器與第一根鋼絞線工作端連接，塔內(nèi)啟動卷揚機牽引第一根鋼絞線進入錨具錨固。橋面工作人員將鋼絞線錨固端與從梁底穿上來的連接器進行連接，梁下作業(yè)人員，收緊連接器，牽引鋼絞線錨固端進入錨具錨固。錨固完成后，塔內(nèi)即可進行張拉作業(yè)。重復以上步驟，鋼絞線可不間斷穿索，直至穿索結(jié)束。圖4 塔端穿索機掛索示意圖2.4注意事項塔端穿索機掛索時對連接頭的要求較高，因為在牽引過程中，受鋼絞線自身扭力的影響，鋼絞線在空中會出現(xiàn)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，有可能導致連接頭連接失效，所以設計連接頭時要考慮防轉(zhuǎn)。在長索安裝過程中，由于H

10、DPE套管直徑小，單束索量大，且鋼絞線水平角度小，所以在下穿過程中存在不順暢的現(xiàn)象。經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)，單束鋼絞線在安裝初期可以順暢安裝，最后23排時，下穿難度增加，需要進行收索輔助鋼絞線下穿。索長越長，同一規(guī)格索導管內(nèi)鋼絞線數(shù)量越多時，最后23排鋼絞線安裝難度越大。此時，可以在塔外管口處增加手持式穿索器，增大鋼絞線的下穿力，完成掛索。3 結(jié)束語結(jié)束語過長，需要將部分內(nèi)容移到施工，結(jié)束語僅作總結(jié)銅陵長江大橋鋼絞線拉索安裝，部分鋼絞線采用塔端穿索工藝，部分鋼絞線依然采用原有的循環(huán)托板牽引工藝。經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)，塔端穿索工藝在施工過程中更加便捷，施工流暢，橋面減少了循環(huán)卷揚機也顯得更加整潔。由于操作簡單，所以對橋面操作人員的要求也大大降低，不會因為臨時換人而出現(xiàn)施工不流暢的現(xiàn)象。同時，鋼絞線塔端穿索工藝在施工過程中，有效的規(guī)避了鋼絞線打絞、墜索等情況的發(fā)生，風險更小，速度更快，尤其對護套管及鋼絞線PE的保護更加有效?？傊?，鋼絞線拉索塔端穿索技術在鋼絞線拉索施工中屬于首例，在施工便捷，操作簡單，保護索體，高效率低成本等方面有著明顯的優(yōu)勢。參考文獻：1 孫長軍.斜拉索施工及索力控制技術研究.西南交通大學.20102 李傳平，張保和，劉耀武. 平行鋼絞線拉索技術