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广雅大桥吊杆系杆施工技术应用
【摘 要】 介绍了吊杆系杆施工的安装方法与施工工艺。
【关键词】 吊杆系杆 施工 安装
1 工程概况
大桥中跨两拱采用中承式钢箱拱形式。在未有桥面系的情况下将32对，64根成品挤压吊杆（吊杆总重28t）的上锚端安装在距江面25m-50m的钢拱箱内。先初装吊杆，再安装桥面钢梁，边安装桥面梁边进行吊杆张拉，成桥后需多次调整线性，最后安装减震装置及保护罩等配件。成品挤压吊杆规格15-19，索长10-30米，索重0.2t-0.6t。吊杆锚固采用整束挤压式，上端采用锚碇管将钢绞线整束压制锚固，并制作出外螺纹，用螺母锁紧。上端锚固体系主要由上锚环、球形螺母、球形垫圈组成张拉端，实现长度调节。下端锚固体系主要由下锚环、叉耳、销轴组成固定端，连接钢梁。
大桥两侧拱中共设8根挤压式永久系杆（每边4根），系杆长约383米。系杆索是系杆拱桥中抵抗由于恒活载引起的水平推力的关键结构单元，考虑到其耐久性、可维护性和可更换性，采用37孔可更换索式、整束式挤压系杆gj15-37。每束系杆索由37根15.2mm环氧涂层钢绞线组成，排列成六边形。钢绞线外涂专用防锈油脂，单根高密度聚乙烯管防护，整束缠包高强聚脂带再挤包高密度聚乙烯外护套。
2 施工总流程
无绞拱圈合拢——安装并第一次张拉永久系杆——从中跨逐段拼装安装钢梁，同时安装并张拉吊杆——钢梁合拢，张拉永久系杆——安装人行道板后，进行吊杆，系杆张拉力调整——安装桥面系附属构件后，进行吊杆、系杆张拉力调整——静载试验，通车。
3 吊杆施工
3.1 施工概况
本桥吊杆属河上吊杆，从河中间安装一根吊杆就安装一节钢梁并张拉吊杆，钢梁合拢时需调整吊杆张拉力，桥面铺装完成后还需再次调整张拉力。
3.2 吊杆安装、张拉工艺流程
施工准备——放索——吊杆安装——吊杆第一次张拉—桥面梁安装完成——吊杆第二次张拉——人行道安装完成——吊杆第三次张拉——桥面系及附属完成——吊杆防护——吊杆施工完成。
3.3 施工步骤
3.3.1 施工准备
（1）利用手锤、钻子、纱头对吊杆及横梁孔道的清理，清理孔道、垫板的垃圾、油污。（2）用钢尺实测吊杆上、下垫板之间的实际距离并作好记录，作为安装吊杆的依据。（3）在拱顶利用角钢搭设安装吊杆所需挂蓝，在拱脚处布置固定卷扬机。（4）在江边将盘状成品吊杆散开，放在条形浮体上，利用施工船将条形浮体和吊杆拉到钢箱拱下对应吊杆安装孔下。在钢拱箱吊杆安装处设卷扬机机构，从安装孔下放下牵引绳，利用特制连接器与上吊杆锚端相连，有控制地将吊杆上提进拱箱，在钢拱箱内完成上锚端的装配。初安装这一步实施时因各工作点无法观察，需做好事前安排和事中沟通指挥。期间需短时影响柳江航道，要做好过往船只的疏导工作。（5）张拉机具吊装至拱顶就位，油顶等机具安放在钢箱内，采用手拉葫芦进行挪动和张拉。
3.3.2 吊杆安装
（1）吊杆安装见附图。（2）旋下张拉端锚固螺母及球垫，套入不锈钢管、热缩套。在吊杆锚头上按实测吊杆锚点长度做好定位标记。（3）放出卷扬机钢丝绳，经导向至拱肋下部对应处，将钢丝绳与张拉锚杯连接好。（4）启动卷扬机起吊吊杆至拱肋底，利用拱顶门架、手拉葫芦将吊杆沿预埋管拉出拱顶套入球垫、螺母。（5）旋下固定端螺母，从吊杆下端套入热缩套、防水罩，利用拱顶手拉葫芦将吊杆拉起使吊杆下端穿进横梁预埋管内，缓慢放下，旋上固定端螺母至确定位置标记处。（6）利用拱顶门架上的手拉葫芦将吊杆拉至基本顺直，旋上上端螺母。（7）如上安装方法至全部吊杆安装完。
3.4 吊杆的第一次张拉
3.4.1 机具选用
依据吊杆锚具的型号、吊杆索力，张拉机具采用ycw250型预应力穿心式千斤顶，ycw型千斤顶为一种通用性较强的张拉机具，性能稳定可靠，
3.4.2 张拉前的准备
（1）监控方提供调整指令。（2）确定吊杆张拉步骤。（3）主吊杆张拉顺序。（4）拱顶、梁下施工平台、施工通道。（5）拱顶施工通道及施工平台。即利用角钢从桥面搭设挂篮，且必须满足施工操作、承重和安全要求。（6）张拉前应对主梁、拱进行标高测量并作好记录。
3.4.3 吊杆第一次张拉
（1）清理张拉槽口内混凝土、油污、杂物。检查垫板是否平整，如不平必须调平。（2）安装张拉设备。（3）吊杆张拉部位设在钢管拱内，钢管拱应开设进人和放入千斤顶的入口。（4）在拱内吊杆位置用葫芦将张拉撑脚、千斤顶、张拉杆安装好，接好各种电源和油路。要求吊杆锚具、张拉机具和预埋管轴线一致。（5）启动油泵千斤顶空载运行二次，检查油路和油表的连接是否正确。（6）张拉吊杆对称、分级、同步进行，进油缓慢平稳，保持信号通畅。张拉至指令油压后，利用专用工具拧紧锚固螺母。测量每级的伸长值，填好张拉记录表格。（7）甲方同步进行拱顶和主梁标高测量，做好记录。
3.5 吊杆第二、三次张拉
（1）安装人行道梁板后，进行第二次张拉调整。（2）监控方提供吊杆索力、张拉顺序。（3）张拉机具安装、张拉步骤吊杆第一次张拉一样。（4）张拉同样对称、分级、同步进行，甲方应在索力调整过程中对横梁、拱肋标高、索力同步进行监测，适时提供指导吊杆第二次张拉。（5）安装桥面系附属构件后，进行吊杆第三次张拉，张拉步骤和第一次一样。
3.6 减震器及防水罩安装
（1）上减震器安。将减震阻尼橡胶块顶进上端预埋管，进入管内紧压预埋管和索体，在预埋管内壁焊接挡块进行固定。安装管口密封件。（2）下减震器安装，减震器顶面与预埋管上口平。（3）安装防水。防水罩卡在下预埋管口，防水罩之间、防水罩与索体之间用防水橡胶或防水胶泥进行密封，固紧防水罩螺栓。（4）不锈钢外护管安装。不锈钢外护管支承在下防水罩上，外护管与防水罩接口处用防水胶泥进行密封，上端伸入拱肋预埋管内。（5）热缩套热缩。调节喷枪的火焰，保持合理距离对上、下护管口热缩套进行热缩密封。热缩从一个方向至另一方向，边热缩边用小木锤轻轻敲打，赶出汽泡，直至热缩套口有胶体溢出。
3.7 施工质量控制
（1）吊杆张拉力及伸长值要符合设计及公路桥涵施工规范。（2）吊杆实际伸长值与理论值之差控制在6%以内。（3）左右吊杆张拉力误差控制在1%以内，同一拱肋对称吊杆张拉力误差控制在2%以内。（4）吊杆位置偏差控制在10mm以内。（5）热缩套热缩不能有空鼓、破损和遗漏。（6）吊杆防护符合设计要求，油脂灌注密实度达到95%。
4 系杆施工
4.1 系杆简介
大桥两侧拱中共设8根挤压式永久系杆（每边4根），系杆长约383米。系杆索是系杆拱桥中抵抗由于恒活载引起的水平推力的关键结构单元，考虑到其耐久性、可维护性和可更换性，采用37孔可更换索式、整束式挤压系杆gj15-37。每束系杆索由37根15.2mm环氧涂层钢绞线组成，排列成六边形。钢绞线外涂专用防锈油脂，单根高密度聚乙烯管防护，整束缠包高强聚脂带再挤包高密度聚乙烯外护套。
4.2 施工步骤
4.2.1 施工准备
猫道的搭设。因为系杆穿束时在未有桥面系的情况下进行，且需过江，所以需进行锚道的设置。锚道的搭设是系杆穿束的关键。
4.2.2 搭设原则
（1）猫道面的线形应平行于主缆钢丝束在自由悬挂状态下的线形；（2）应尽量减轻自重，减少挡风面积；（3）防火又能满足机械作业所需的工作面和操作净空要求；同时要求安装和拆除方便；（4）架设时应严格对称于桥轴线，每条猫道中心线进行；
4.2.3 猫道的主要构造
猫道主要由承重索、猫道面、栏杆、扶手、滚筒等组成。猫道面应搭设在系杆下（如图1）：
①承重索：主跨每幅猫道选用4根ф28mm的钢丝绳作承重索（承重索分别锚固于2#段上，承重索分两跨断开布置。②横梁：横梁为单角钢横梁和槽钢横梁两种，按2.0米间距间隔布置，并用u形螺栓将横梁与承重索加以固定。③猫道面：猫道面网的底层用ф5.0（孔50mm*50mm）的大方眼焊接钢丝网，以增加面层刚度。面层用ф1.0 （16mm*16mm）的小方眼钢丝网，以防小工件坠落。另外，在底层和面层两层钢丝网上每隔0.5m绑扎固定规格为100*100的防滑木，用钢带条栓连于横槽钢梁上，以利于施工人员行走。横梁则以u型螺栓固定于承重索上。④滚筒：在猫道面层上每隔4米设一猫道滚筒，供拖索用，用型钢焊接支架，支架上安装橡胶滚筒。⑤栏杆：无论是主、边跨，猫道两侧每2米设一根栏杆扶手立柱，两侧的栏杆用高1.2米的大方眼钢丝网防护。⑥扶手索：每侧的扶手采用2根ф12.5mm的钢丝绳。
4.2.4 穿索索道准备
（1）预留穿索孔道及穿索预埋件。（2）检查穿索孔道，清理孔道内混凝土块、铁屑、垃圾。保证索道通畅。（3）焊接导向，导向挂设要合理，挂点要牢靠，尽量保证钢丝绳顺直搭设、穿索。
4.2.5 布置安装穿索设备
（1）拉索卷扬机布置：卷扬机布置在拱肋梁上选择合理位置对应穿索导向轮，距离导向轮大于20米。在放索处也设置一台二吨卷扬机，既用于牵引拉索卷扬机钢丝绳又作为索体尾端的安全保护。卷扬机定位处设置预埋件，便于固定卷扬机。要防止卷扬机左右摆动。卷扬机固定后连接好电路进行试机，检查电路、制动和运行情况。（2）索盘放置在距进索口后方10米处，索盘利用起重设备吊装在放索架上，放索架要有足够强度和稳定性。同时要设置刹车装置，防止索盘放索时过快。（3）检查索道滚轮是否完好，在索体折角处焊接滚轮保护索体，滚轮两侧设置索体卡位装置，防止索体滑出滚轮。（4）对索孔管口进行检查，必要时对管口进行打磨，并在管口铺垫橡胶对索体加以保护。（5）在索盘与进索口之间设置托轮，为防止托轮侧翻和滑动将托轮连成整体。
4.2.6 穿束
（1）因为索体有383米，并且又很粗很重。要过江需进行锚道搭设，将索体引过江面。（2）利用手拉葫芦放出体外索牵引头，要注意安全，防止索体弹出伤人。确定穿索顺序，启动卷扬机放出钢丝绳，通过预留孔道穿过导向沿对应的索道口穿入，从索体入口穿出。旋下锚具螺母，利用专用连接头将钢丝绳与索体相连。（3）保持信号联系，收紧钢丝绳，牵引索体在索道滚轮沿索道进入，要保证索体在滚轮上滑动，两位工人紧跟索头，防止索头进管口时卡住，要保证信号通畅，适时联系，如卡住要及时停机，利用撬棍进行校正，保持穿索顺畅。索体在进行时及时用刀片划开外包带，同时注意刹车保持穿索平稳。（4）索体大部分已穿入露出尾端时要注意缓慢进行，从索盘上拆开尾端，旋下锚固螺母，索体与尾端卷扬机钢丝绳连接，通过信号前后一致缓慢穿索。（5）穿索时采取措施防止索体pe、锚具螺牙划伤。（6）索体将穿出锚固口时，将尾端的锚固螺母旋上，位置要合适。卸下前端牵引钢丝绳，钢丝绳穿过锚固螺母后再与锚头连接，利用卷扬机拉出锚头旋上锚固螺母。（7）派专人同步进行检查，防止pe刮伤，如有刮伤要及时进行处理。专人检查钢丝绳的磨损、导向的安全性、卷扬机的固定情况有无异常。
4.2.7 张拉机具安装
（1）根据系杆张拉力、锚具尺寸、千斤顶尺寸设计加工撑脚、张拉杆、及张拉螺母。（2）对张拉设备进行配套试验，张拉机具的检定。
5 吊杆、系杆施工注意事项
（1）吊杆、系杆同步对称张拉，以2mp为一同步控制，张拉操作要严格遵守操作规程，进油要平稳、缓慢，卸压也同步进行，严禁一端张拉一端卸压。（2）张拉作业严格遵守监控指令，严格遵循设计及施工规范。（3）加强对索体pe的保护，对破损的要及时修补。（4）吊杆防水要进行仔细检查，并作记录。（5）张拉操作时人要站在千斤顶两侧，严禁站在正后方。（6）有明火作业时索体采取防火布进行隔离。（7）张拉时注意观察，发现异响、油表指针摆动不正常等异常情况要及时停止张拉，待查明原因，正确处理后张拉才能继续。