矮塔斜拉桥拉索体系施工技术探讨

李 钊 林

（浙江省杭州市311203）

摘要：矮塔斜拉桥是近年来我国新出现的一种桥型结构，其施工工艺有别于斜拉桥和连续梁桥，本文根据笔者工作实践重点介绍了拉索体系的施工，以供参考。 关键词：拉索体系 工艺流程 张拉 控制

1前言

矮塔斜拉桥也称部分斜拉桥，是近年来我国新出现的一种桥型结构，采用塔梁固结、塔墩分离的稀索体系形式。拉索体系由梁体锚固段、索体自由段和塔上锚固段三部分组成；梁体锚固段为张拉端，由夹片锚具、锚圈、锚垫板、支承筒、索道钢管、减振器、索箍等组成；索体自由段由高强钢绞线通过四层防护组成；塔上锚固段由索鞍、塔端锚固块组成，其中索鞍采用双钢管结构，外钢管预埋于塔柱内，内钢管套于外钢管内，拉索从内钢管穿过，拉索张拉完毕后在内钢管及抗滑锚固块内压入环氧砂浆，塔端锚固块由锚固板、锚固块钢管、现浇环氧砂浆、索箍、防水罩等部分组成。矮塔斜拉桥结构形式见图：

钻孔桩钻孔桩

2施工工艺

杭州塘大桥跨越京杭大运河，为满足在洪水期的施工需要及通航要求，对主跨采用贝雷桁架及型钢组合支架，具体组成为：临时支墩+贝雷桁架纵梁+型钢分配梁+模板系统。箱梁混凝土浇筑分两个阶段进行，第一阶段浇筑底板和腹板混凝土，形成槽形梁，第二阶段浇筑顶板砼，浇筑时，每一阶段要求一次浇筑完成。 合拢口的锁定要迅速、对称地进行，在合拢口锁定后，立即释放一侧的固结约束，使梁一端在合拢口锁定的连接下能沿支座自由伸缩。合拢段混凝土达到设计强度

1

后，解除另一端的支座临时固结约束，完成体系转换。

矮塔斜拉桥其主梁的刚度较大，结构受力介于斜拉桥与连续梁之间。斜拉索类似连续梁的体外索，施工既具有斜拉索的特征，又具有连续梁预应力的特征。在设计上每根拉索采用相同的钢绞线根数，以及相近的拉索张力。拉索可做到一次性张拉到位，不需二次调索，张拉工法近似连续梁弯束，采用梁端两端同时张拉。

3操作要点

矮塔斜拉桥的拉索体构造有别于斜拉桥的拉索体系构造，拉索通过塔柱为连续体，有索鞍无锚具。拉索体系由三部分组成，其中梁体锚固段采用夹片群锚体系；塔上锚固段由索鞍、塔柱两侧抗滑锚装置组成；自由段由钢绞线与外裹防护体系组成。

1、锚头 2、预埋管 3、减震装置 4、索箍 5、PE套管 6、索箍 7、减震装置 8、抗滑锚 9、螺旋筋 10、塔身砼

3.1拉索的制作与安装

a．钢绞线拉索的制作方法是在工厂先进行单股钢绞线下料、热挤PE护套，再卷盘运至工地组装，最后进行整束防护。

b．拉索安装工艺流程

挂索机具安装→梁端锚具安装→塔端内钢管安装→钢绞线下料→HDPE管预制→单根钢绞线逐根挂设张拉→索箍安装、紧索→整索张拉→塔端锚固段安装→压注环氧砂浆→减振器安装→拉索锚固防护，安装防水罩、锚头防护罩。

3.2拉索的挂设 a．引导索的施工

先用单根ф5mm或ф7mm高强钢丝自岸侧梁端锚环孔穿入，人工推移顶升

2

至塔柱端，拉出HDPE套管，再穿过塔柱索鞍，接着送入运河侧HDPE套管，直至从运河侧梁端锚环孔中拉出钢丝，此钢丝作为牵引引导索，将高强钢丝与卷扬机牵引钢丝绳连结。从岸跨梁端反向拖拉高强钢丝、连带钢丝绳一起拖出岸侧梁端锚环孔。引导索在拉索较长的情况下使用，当拉索较短时，可直接将牵引钢丝绳穿入两侧HDPE套管与索鞍中。

b．单根钢绞线牵引

将单根钢绞线两端与中部索鞍段PE套剥除，清除钢绞线表面的油脂、石蜡，用氧割割除钢绞线端部周围6根钢丝5~10cm长，保留中间一根，切断的6根钢丝氧焊成园端形，用特制的连接器与钢丝绳连结，启动牵引卷扬机，将钢绞线自一端锚环进入→经一侧HDPE套管→塔柱索塔→另一侧HDPE套管→从另一侧锚环拉出，完成一根钢绞线的牵引。

c．临时固定

钢绞线拉出两端锚具后，测量并调整其长度与位置，装上夹片并轻轻的打紧夹片，拆除牵引钢丝绳，单根钢绞线挂设完毕。

3.3拉索的张拉与控制 a．张拉方法

张拉拉索的设备、方法与斜拉桥钢绞线拉索相同，张拉千斤顶采用配套专用千斤顶，配以张拉撑脚和连续张拉装置，当分束张拉完毕后，换大吨位、小行程、穿心式双作用系列千斤顶进行整体张拉。拉索采用中跨、边跨两悬臂梁端同时同步同应力张拉。

b．索体偏移量的控制

索体在索鞍部位是裸露的，由于摩擦力较小，如果塔柱两侧张拉不同步，索体会向某一侧偏移。因此张拉时必须严格控制偏移量。在施工中，主塔上设一固定参照点，并用油漆做好标记，由偏移这个点的距离来控制两边千斤顶的伸长。另一方面，千斤顶施力要求同步，控制上，安装好两塔柱两侧悬臂端千斤顶后，同时张拉到初应力（控制应力20%），设置油泵同步控制站，然后同时加压，此时密切监控主塔上预先设置的参照点，如果发现索体往某一侧偏移，则相应降低该悬臂梁段千斤顶的施力速度，当偏移量达到允许范围时，两边再次同步加压，直至达到控制吨位。

3

3.4拉索防护设施的安装 a．安装顺序

防护设施包括索箍、减振器、防水罩、锚头防护罩、鞍座处注环氧砂浆、锚具注环氧砂浆或注油。其中锚具鞍座处压注环氧砂浆、锚具注油施工方法与第三节钢绞线拉索施工方法相似。防护设施的安装顺序是：索夹安装→紧索→安装减振器→锚头密封→压注环氧砂浆→管口防水罩安装→锚具外防护罩安装。

b．索箍与减振器的安装

索箍和减振器的内截面设计为正六边形或缺角六边形，对于梁端减振器和索箍的安装，先在梁体和六角上安装假索，用紧索器将索体收紧，使成为正六边形设计断面，以方便安装索箍和减振器。

索箍和减振器安装完毕，下移HDPE圆管，安装塔端索箍和减振器。 c．防护罩的安装

防护罩装置是分两半圆拼装的形式，它有两方面的作用：防水和固定HDPE圆管。在梁端设有内外两层防水罩，为圆台形结构，内罩大口径端与索道钢管出口周围焊接，小口径端套入HDPE圆管内，HDPE圆管内外管壁的水分都通过防水罩排出，可以有效的防止由于渗水和圆管内水气形成的水分进入锚具内造成不良影响。在塔端设外防护罩，大口径端箍在锚固块钢管上，箍抱长度不小于10cm，并在末端焊牢；小口径端箍在HDPE圆管上。最高温时HDPE管不得与锚固块相抵，以达到固定HDPE管和防水的目的。

4结语

矮塔斜拉桥的斜拉索相当于主梁的体外预应力索，斜拉索的定位、张拉控制及防护关系到拉索体系乃至全桥的运行和使用寿命，因此必须严格按设计及规范要求进行施工。

参考文献

【1】 桥涵 人民交通出版社 交通部第一公路工程总公司 主编

4