滬蘇通長江大橋斜拉索安裝技術(shù)

滬蘇通長江大橋斜拉索安裝技術(shù)

1項目總結(jié)1.1鋼桁架梁斜拉橋布置上海蘇通大橋的主航道橋采用五個橫帶的傾斜鋼梁橋，全長1092米。輸入和輸出洞的高度為140、462、1092、462和140、2296米，如圖1所示。1.2橋面下塔內(nèi)收鉆石形主塔為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，橋面以上為倒“Y”形，橋面以下塔柱內(nèi)收為鉆石形。塔頂高程為+333m，塔底（承臺頂）高程為+8.0m、+8.5m。主塔上塔柱120m范圍為索塔錨固區(qū)段。1.3拉伸高強(qiáng)絲的選擇主航道橋斜拉索布置為雙塔三索面、扇形密索體系，采用平行鋼絲拉索，鋼絲為標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度2000MPa、直徑7mm低松弛鋅鋁合金鍍層高強(qiáng)鋼絲。全橋共布置拉索432根，索梁錨固結(jié)構(gòu)采用鋼錨箱的結(jié)構(gòu)，索塔錨固結(jié)構(gòu)采用鋼錨梁的結(jié)構(gòu)。2斜拉索安裝施工斜拉索安裝施工包括施工準(zhǔn)備、吊裝上橋、塔端掛設(shè)、橋面展索、梁端卷揚(yáng)機(jī)滑車組牽引、梁端鋼絞線軟牽引、梁端反壓、塔端硬性牽引、塔端張拉、索力檢測、塔端索力調(diào)整及附屬配件安裝等工序。其中，1～28層采用脫胎成盤卷索方式，用65t立式放索盤放索；29～36層采用鋼盤卷索方式，用120t臥式放索機(jī)放索。1～20層斜拉索通過塔吊吊裝上橋，21～36層斜拉索用120t提升站吊裝上橋。在鋼梁架設(shè)的同時，完成兩組斜拉索的塔端掛設(shè)和橋面展索等工序；鋼梁焊接完成后，完成剩余工序的施工；全橋最終調(diào)索完成后，進(jìn)行斜拉索附屬配件的安裝。由于短、中斜拉索安裝較為常規(guī)，因此文章主要介紹25～36層長斜拉索的安裝。3斜拉安裝3.1運梁動車組運輸長斜拉索采取鋼盤卷索方式通過輪船運輸，采用提升站吊裝上橋，放置在運梁臺車上面放索機(jī)上，通過120t運梁臺車整體運輸斜拉索和放索機(jī)。在放索機(jī)4個支腿位置設(shè)置墊木，通過運梁臺車升降系統(tǒng)降低運梁臺車高度，從而使放索機(jī)脫離運梁臺車。3.2牽引板、塔端錨杯放索機(jī)放置到位后，橋面汽車吊就位，用橋面汽車吊將塔端錨杯放出約10m長度，將錨杯安裝在錨杯小車上。在塔端錨杯后端安裝牽引板，橋面7.5t卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩通過牽引板與塔端錨杯相連，汽車吊通過“U”形輥輪將索體吊起。啟動7.5t卷揚(yáng)機(jī)將塔端錨杯向塔柱方向牽引，在展開的索體下方設(shè)置單軸小車，單軸小車與索體之間加墊橡膠墊及棉氈，防止損傷索體。3.3提升塔端索導(dǎo)管根據(jù)塔端索導(dǎo)管長度在索體上采用軟質(zhì)吊裝帶設(shè)置吊點。塔端5t卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩通過塔內(nèi)轉(zhuǎn)向滑車到達(dá)對應(yīng)錨墊板位置，穿過張拉桿副螺母和錨杯螺母從索導(dǎo)管向下引出，下放到公路面與設(shè)置在張拉桿后端的牽引板連接。當(dāng)張拉桿提升到塔端索導(dǎo)管口時，采用5t卷揚(yáng)機(jī)將張拉桿及錨杯牽引進(jìn)入塔端索導(dǎo)管。當(dāng)張拉桿牽引出塔端錨墊板后，安裝張拉桿副螺母至相應(yīng)位置。3.4鋼絞線軟牽引考慮到鋼錨箱內(nèi)空間限制，梁端牽引分為兩種牽引組合方式。邊跨采用卷揚(yáng)機(jī)牽引+鋼絞線軟牽引組合的方式將梁端錨杯牽引至設(shè)計位置，中跨采用卷揚(yáng)機(jī)牽引+鋼絞線軟牽引+梁端反壓的組合方式。(1）卷揚(yáng)機(jī)牽引。在梁端錨杯后端設(shè)置牽引哈弗夾，采用橋面18t卷揚(yáng)機(jī)及100t滑車組組成橋面80t卷揚(yáng)機(jī)牽引系統(tǒng)。其中定滑輪固定在鋼錨箱后方的鋼梁吊裝耳板上，動滑輪固定在牽引哈弗夾上。在哈弗夾后方的索體上用30t軟質(zhì)吊裝帶設(shè)置吊點，橋面汽車吊吊起吊點。檢查安全后啟動卷揚(yáng)機(jī)牽引系統(tǒng)進(jìn)行牽引。(2）鋼絞線軟牽引。邊跨采用400t千斤頂配27孔工具錨進(jìn)行軟牽引，梁端設(shè)置撐腳。利用卷揚(yáng)機(jī)將梁端錨杯牽引至距離鋼錨箱一定位置后，停止?fàn)恳?，作業(yè)人員設(shè)置軟牽引體系。將鋼絞線逐根穿入鋼絞線連接器，將連接器安裝在錨杯內(nèi)絲扣上。連接器上鋼絞線逐根從索導(dǎo)管穿進(jìn)，依次從墊圈、錨杯螺母、軟牽引撐腳、防扭絞裝置、小撐腳、千斤頂穿出。采用鋼絞線軟牽引系統(tǒng)將梁端錨杯牽引進(jìn)入索導(dǎo)管，并牽引出梁下錨墊板，鎖緊錨杯螺母，繼續(xù)將錨杯牽引到設(shè)計位置。中跨采用250t千斤頂配19孔工具錨進(jìn)行軟牽引，設(shè)置保險張拉桿及矮撐腳，保險張拉桿通過連接套旋入梁端錨杯內(nèi)絲扣中。利用卷揚(yáng)機(jī)將梁端錨杯牽引至距離鋼錨箱一定位置后，停止?fàn)恳鳂I(yè)人員設(shè)置軟牽引體系。采用鋼絞線軟牽引將保險張拉桿牽引進(jìn)入索導(dǎo)管，當(dāng)軟牽引連接器上螺母旋至平帽時軟牽引結(jié)束。(3）梁端反壓。當(dāng)鋼絞線軟牽引結(jié)束后停止?fàn)恳?，作業(yè)人員開始設(shè)置反壓體系。安裝反壓梁1和反壓梁2，利用4根φ78mm拉桿連接反壓梁1和反壓梁2，將拉桿調(diào)節(jié)成等長，保證4根拉桿受力均勻。在索體上安裝反壓梁3和反壓筒，通過螺栓連接反壓梁3和反壓筒，支承筒作用在錨杯端部。啟動梁端反壓系統(tǒng)，當(dāng)反壓系統(tǒng)受力后檢查整套系統(tǒng)的穩(wěn)定性。拆除軟牽引系統(tǒng)，繼續(xù)啟動反壓系統(tǒng)將梁端錨杯反壓出梁端錨墊板，安裝錨杯螺母至設(shè)計位置，反壓系統(tǒng)組裝示意見圖2。3.5扭裝置設(shè)計針對斜拉索張拉過程中的高速扭轉(zhuǎn)問題，該項目設(shè)計了一套防退扭裝置，包括固定座及限位板，固定座通過高強(qiáng)螺栓與千斤頂外壁連接，限位板設(shè)置在千斤頂活塞頂部與張拉桿螺母之間，實際張拉時被臨時固定。此裝置有效控制了張拉過程中索體退扭的現(xiàn)象。3.6同步分級張拉滬蘇通長江大橋29號墩采用塔梁同步施工，塔梁同步施工階段必須做到同步、分級、對稱張拉。該項目采用同步智能張拉系統(tǒng)，采用一套PLC控制柜聯(lián)機(jī)控制兩套液壓泵站，單套泵站同步控制6只張拉油缸壓力，兩套聯(lián)機(jī)可同步控制12只張拉油缸壓力。4牽引力和線長度的控制4.1卷揚(yáng)機(jī)牽引系統(tǒng)設(shè)計斜拉索施工時，牽引索力受梁面標(biāo)高、塔偏及相鄰已初張拉完成斜拉索的影響較大。在施工過程中，要結(jié)合現(xiàn)場實際情況，確保牽引索力計算的準(zhǔn)確度，保證施工安全。斜拉索梁端采用卷揚(yáng)機(jī)牽引系統(tǒng)直接將梁端錨頭牽引至設(shè)計位置。施工時采用近似拋物線法和有彈性假定法進(jìn)行索力的計算，保證牽引安全，并且根據(jù)現(xiàn)場實際梁面標(biāo)高和塔柱偏位情況修正計算索力數(shù)據(jù)。4.2鋼絞線長度控制在該橋第10～36層斜拉索卷揚(yáng)機(jī)牽引完成后開始進(jìn)行鋼絞線軟牽引，根據(jù)施工索力計算鋼絞線長度，單根鋼絞線受力控制在10t以下，實際下料長度為理論計算長度加3m。5高效施工技術(shù)滬蘇通長江大橋主橋是超千米跨斜拉橋，斜拉索安裝難度大。滬蘇通長江大橋斜拉索安裝采用了拉索橋面整