[發明專利]一種斜拉索安裝施工方法

有效

• 申請號: 201610147566.6
• 申請日: 2016-03-16
• 公開（公告）號: CN107201721B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 榮學亮;李俊;張彥玲;孫峰偉;李運生;吳德強;趙品;姚新國;吳鴻勝;李斐;楊毅龍;尤華軍;姜光輝;雷新強;孫現新;聶錕;韓超群;翟銀偉
• 申請（專利權）人: 中鐵十五局集團有限公司;中鐵十五局集團第五工程有限公司
• 主分類號: E01D19/16
• 分類號: E01D19/16;E04G21/12
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉;劉明芳

1.一種斜拉索安裝施工方法，包括以下步驟：

1、斜拉索安裝施工準備

1.1、成品索的檢驗

斜拉索出廠前按設計要求，對斜拉索有關性能進行檢驗，斜拉索到達現場后，對斜拉索進行檢查驗收，檢查合格后方可進入工地；

1.2、設置預埋件

在主塔有索區施工之前，提供斜拉索安裝相關預埋件結構圖以及預埋件布置圖，預埋件在主塔施工過程中進行預埋，斜拉索安裝預埋件主要為塔內轉向及張拉設備固定預埋件、塔柱中橫梁上輔助提升架預埋件、塔頂進人洞口50KN卷揚機固定預埋件、塔頂預埋件；

1.3、索導管檢查

斜拉索錨杯外徑與索導管的內徑相差很小，掛索時極易產生位置偏差，從而造成錨杯外絲扣和斜拉索PE保護套的損傷，因此斜拉索掛設前應對塔、梁端的索導管進行全面的檢查，對索導管內的焊渣、毛刺打平磨光，當斜拉索有擠壓變形時應及時修復；

2、斜拉索運輸及吊裝上橋

斜拉索存放時索體下端應輔設方木支墊，并在方木與索體間加一定厚度的軟質隔離物，不允許斜拉索直接與梁面或地面接觸，索體周圍10米內嚴禁存在火源，如確需在索體周圍焊接、氣割，作業前必須對相關人員進行安全交底，并同時配備滅火裝置；

成盤斜拉索起吊時設3個吊點，使用專用的吊裝帶，嚴禁用鋼絲繩直接兜在斜拉索上，以避免損壞PE護套，以及碰損錨頭螺紋，若發現錨頭螺紋有微小損傷應及時修整，PE護套上出現≥3㎜深的刻痕和局部損傷，應采用專用工具與PE護套相同的材質對受損處進行修復，這一過程應在掛索前處理完；

3、塔端安裝

用塔吊將置于200KN放索盤上的索體拉出8m長度放置在梁面上，在斜拉索錨杯后端安裝牽引板，塔頂50KN卷揚機鋼絲繩從塔內放下，穿過塔內對應齒塊處轉向滑輪、錨杯螺母，從索導管內向下引出，下放至橋面并與錨杯后端牽引板連接，在距錨杯5～10m處索體上用200KN專用軟質吊裝帶設置雙吊點，塔吊吊鉤放下吊起吊裝帶，在吊起的同時50KN卷揚機啟動，50KN卷揚機與塔吊相互配合將塔端錨杯牽引出塔端錨墊板，安裝錨杯螺母，將斜拉索錨杯螺母旋至設計位置；

4、梁面展索

斜拉索在放索盤上剩余索體的展開，根據吊裝重量參數表采用塔吊與輔助提升點輔助提升索體的方式直至將斜拉索梁端錨杯脫離放索盤，當梁端錨杯脫空放索盤0.5～1.0m時，停止提升，梁面50KN卷楊機鋼絲繩通過轉向滑車與梁端錨杯相連，落下索體，將錨杯安置在錨杯小車上，50KN卷楊機收繩，收繩的速度與索體下落的速度匹配好，嚴禁歪拉斜拽，直至將梁端錨杯牽至對應索導管附近，用鋼絲繩將索體錨杯臨時固定，對下一根塔端安裝到位的拉索進行橋面展索，長索展索時由于塔吊吊重與輔助提升點提升索體高度限制，無法將放索盤上索體全部展開，此時利用梁面5噸卷楊機牽引放索盤，采用部分拖逸法進行梁面展索，展索的過程中，索體與梁面之間間隔4m～5m放置一臺單軸小車，防止索體與梁面接觸造成損傷，小車與索體之間鋪墊橡膠皮以防護索體損傷；

5、梁端牽引

5.1、短索

在距梁端錨杯5m～8m處的索體上安裝400KN專用哈弗夾，用200KN軟制吊裝帶設置牽引點，與400KN梁面卷揚機牽引系統相連，哈弗夾上設置吊點，250KN汽車吊提升吊點，啟動梁面卷揚機牽引系統，當錨杯牽引到梁面索導管口時，利用250KN汽車吊調整錨杯傾角，使其與梁端索導管軸線一致，此過程由專人指揮索體提升的快慢，嚴防錨杯絲扣受損，當錨杯及延長筒全部進入索導管時，在管導管下端口上鋪設橡膠皮或麻布袋，嚴防牽引后期索體與索導管下端口直接接觸造成損傷，當錨杯外露出梁下錨墊板5-10cm時，停止牽引，梁下工作人員將錨固螺母旋入錨杯上2-3絲扣，以保證后期牽引安全，繼續卷楊機牽引，同時旋緊錨固螺母，直至將錨杯牽引至設計位置；

5.2、中索

梁端錨杯依次安裝連接套及6500KN張拉桿后，在距梁端錨杯5m～8m處的索體上安裝400KN專用哈弗夾，用200KN軟制吊裝帶設置牽引點，與400KN梁面卷揚機牽引系統相連，哈弗夾上設置吊點，250KN汽車吊提升吊點，啟動梁面卷揚機牽引系統，當錨杯及張拉桿牽引到梁面索導管口時，利用250KN汽車吊調整張拉桿傾角，使其與梁端索導管軸線一致，此過程由專人指揮索體提升的快慢，嚴防張拉桿及錨杯絲扣受損，當錨杯及延長筒全部進入索導管時，在管導管下端口上鋪設橡膠皮或麻布袋，嚴防牽引后期索體與索導管下端口直接接觸造成損傷，當張拉桿外露出梁下錨墊板處錨杯螺母5-10cm時，停止牽引，梁下掛籃上工作人員將張拉桿副螺母旋入錨杯上3-5絲扣，以保證后期牽引安全，繼續卷楊機牽引，同時旋緊張拉桿副螺母，直至將錨杯分絲板牽引至斜拉索安裝工況受力表中對應距離；

5.3、長索

準備工作：梁面汽車吊將梁下活動掛籃及400KN滑車組吊裝就位，設置軟牽引體系，根據安裝的斜拉索索號對照計算的軟牽引噸位選取一定根數與長度的鋼絞線，鋼絞線單端擠成P錨，每根鋼絞線上以P錨處為起點，以1米為單位做上標記線，便于多根鋼絞線的等長控制，同時將鋼絞線逐根穿入梁上的牽引套，在梁端距固定端錨杯6m處的索體安裝400KN專用哈弗夾，與400KN梁面牽引系統相連，啟動梁面卷揚機牽引系統，在錨杯牽引到距梁面索導管口5m時，用高壓油管將電動油泵與2500KN張拉千斤頂連接好，準備工作就緒，用汽車吊將6500KN張拉桿通過連接套滿絲扣旋入錨杯后端內絲，并將已組裝好牽引鋼絞線的牽引套滿絲扣旋入張拉桿后端，鋼絞線逐根經由導向托架與索導管穿入梁下工作錨環及2500KN穿心式千斤頂后的工具錨環內，穿好的鋼絞線通過分絲器確保相互之間需平行順直；

將2500KN張拉撐腳、錨環、2500KN張拉千斤頂定位后，打緊工具夾片，啟動梁下軟牽引系統，往復牽引，當張拉桿牽引到距梁面索導管2～3m時，在索體上安裝100KN軟質吊裝繩，通過汽車吊緩慢提升索體，使張拉桿及錨杯順利從導向托架上通過，在張拉桿及錨杯下端口剛好座在梁面索導管下端口上時，汽車吊緩慢提升索體來逐步提高張拉桿及錨杯的傾角，此過程應由專人指揮索體提升的快慢與軟牽引進程，嚴防錨杯外絲扣直接頂在索導管端口造成錨杯外絲扣的損傷，當錨杯及延長筒全部進入索導管時，在管導管下端口上鋪設橡膠皮或麻布袋，嚴防軟牽引后期索體與索導管下端口直接接觸造成損傷，當6500KN張拉桿外露出梁下錨墊板處錨杯螺母5～10cm時，停止牽引，梁下工作人員將6500KN張拉桿副錨固螺母旋入張拉桿至平扣，此工序結束，換鋼絞線，以便于下一根斜拉索的安全牽引，組裝張拉機具做好張拉前硬牽引工作；

6、斜拉索硬性牽引、張拉及調索

6.1、斜拉索張拉設備安裝

梁下張拉設備及施工平臺由汽車吊配合安裝及拆除；

6.2、斜拉索張拉前的準備工作

1)、應檢查斜拉索是否與索導管相碰，防止張拉時擦傷斜拉索保護層；

2)、張拉千斤頂與張拉油表進場前應進行標定；

3)、斜拉索張拉前應進行技術交底，確認本次索的張拉力和伸長量，檢查張拉千斤頂位置是否居中并調整固定，檢查千斤頂配套設備的編號；

4)、檢查錨頭和張拉桿絲口在掛設中是否有碰傷；

5)、準備不同厚度的鋼墊板，以備張拉時螺母加墊；

6.3、斜拉索的張拉

斜拉索張拉時，應進行分級、對稱、同步張拉，做好伸長量、油表讀數記錄，張拉順序按設計要求辦理，張拉所需千斤頂，油泵、油表應配套標定、配套使用，張拉記錄應完整齊全；

斜拉索張拉以設計規定的張拉應力值控制，伸長量作為校核，張拉過程中，要詳細記錄油表讀數-索力-伸長量-索頭相對錨墊板的位置，便于相互校核，張拉前后應量取索頭與錨墊板的相對位置，油泵操作人員讀取油表讀數時，視線應與油表面垂直，保證讀數精確；

斜拉索張拉前后，必須對橋梁和索塔的應力和變位進行監控，測量索力時應在溫度均勻時進行，一般情況應在日出前測量完畢；

其中，斜拉索的張拉的裝索力T具體計算方式如下：

斜拉索鋼絲下料長度為L，塔、梁兩端索孔錨板中心的幾何距離L0，梁端錨杯分絲板墩頭到錨墊板距離為ΔL梁，塔端錨杯分絲板墩頭到錨墊板距離為ΔL塔，在牽引力T作用下，其彈性伸長量為TL/EA，垂度影響的伸長量近似為-w2L2xL0/(24T2)，

因此可得：ΔL塔-ΔL梁＝L-L0-(ω2L2xL0)/(24T2)+TL/AE(24L/AE)T3+24×(L-L0-ΔL塔+ΔL梁)T2-ω2L2xL0＝0

解變量為T的一元三次方程，從而求出各工況斜拉索安裝索力T；

其中，ΔL梁—梁端分絲板墩頭到錨墊板距離(拉出時為負值)；

ΔL塔—塔端分絲板墩頭到錨墊板距離(拉出時為正值)；

L—斜拉索鋼絲下料長度；

L0—塔、梁兩端索孔錨板中心的幾何距離；

ω—斜拉索單位長度重量；

LX—L0的水平投影長度；

T—牽引力；

A—鋼絲截面面積；

E—彈性模量；

6.4、索力調整調索應遵循的原則為：調整后索力滿足設計或規范要求；調索前計算各級調整值并列出相應的延伸量，調索前作好索力檢測和其他各種觀測的準備工作；

調索按預定級次的相應張拉力，通過電動油泵進油或回油逐級調整索力，如果是降低索力，則先進油拉動斜拉索，使錨圈能夠松動，在旋開錨環后可回油使斜拉索索力降低。

2.根據權利要求1所述的斜拉索安裝施工方法，其特征在于，在“3、塔端安裝”步驟中，可根據吊裝重量，使用輔助提升點輔助提升索體。