三、斜拉索的制造与安装.doc

三、斜拉索的制造与安装 索的组成与防护 斜拉索由两端的锚具、中间的拉索传力件及防护材料三部分组成，称为拉索组装件。拉索的材料有钢丝绳、粗钢筋、高强钢丝、钢绞线等。 拉索技术研究围绕三个方面的目标展开。其一，如何使拉索与锚具的组装件能在斜拉桥整个使用年限内经受得起高幅度的应力变化，亦即锚具应具备优良的抗疲劳性能。其二，如何保证拉索组装件具备绝对可靠的永久性防护。其三，在保证拉索组装件可靠，耐久的前提下，力争施工方便，造价低廉。 钢丝绳 早期的斜拉桥曾采用钢丝绳做斜拉索，两端用铅锌合金的热铸锚具，钢丝绳弹性模量小，且热铸锚具的抗疲劳性能较差，合金溶液温度达400℃以上，使锚具附近的钢丝退火，整条索的强度不能充分利用，所以后期的斜拉桥已很少采用。我国仅1975年建成的四川云阳汤溪河桥（35m+76m+35m）使用过钢丝绳作为斜拉索，外面涂漆防护。但是作为人行桥或管道桥的斜拉索还是可以使用钢丝绳。 粗钢筋 冷拉粗钢筋或热处理钢筋作为斜拉索的材料原则上也是可以的。它具有较高的弹性模量和稍低于高强钢丝的强度，表面积较小，所以防锈较易解决；张拉也很方便，可以单根张拉，也可以组成强大的拉索一次张拉。较小直径的粗钢筋可以使用镦头锚具；而直径较大的粗钢筋则可以使用轧丝锚具，或直接将高强粗钢筋加工成精轧螺纹钢，并配上相应的螺母作为锚头。小直径粗钢筋的供货形式通常是盘圆，使用时只需在工地调直与镦头；当直径较大时，则必须用连接套筒来接长。国内生产的大直径粗钢筋长度有限，需用套筒很多，以致未能广泛采用。我国 我国1975年建成的上海新五桥，斜拉索采用Ф12圆钢筋，镦头锚，预制钢丝网水泥砂浆索套，套内填以水泥砂浆，不久索套开裂，防锈能力降低。1988年建成的美国达姆斯娜(DamesP0int)桥采用Ф32精轧螺纹钢筋做索材，用套筒接长，逐根穿在钢套管中，配以相应锚具，管中注入水泥浆。但限于当前的钢铁工艺，粗钢筋强度仅达到高强钢丝的50％左右，故此种斜拉索材料用且多，成本较高。 斜拉索的引架作业是将斜拉索引架到桥塔锚固点和主梁锚固点之间的位置上，其作业方法一般有如下种： 在工作索道上引架。此法是先在斜拉索的位置下安装一条工作索道，斜拉索沿着工作索道引架就位。国外早期的斜拉桥较多采用此法，如1959年建成的前联邦德国科隆塞弗林桥，1962年建成的委内端拉马拉开波湖桥，1969年建成的前联邦德国来图河上克尼桥等。时至今日，这个方法已很少采用。 由临时钢索及滑轮吊索引架。此法是在待引架的斜拉索之上先安装一根临时钢索，称为导向索，斜拉索拉在沿导向索滑动并与牵引索相连接的滑动吊钩上，用绞车引架就位，如1978年建成的美国帕斯科一肯尼威克桥就是采用这个方法。 利用吊装天线引梁例如我国1981年建成的广西红水河铁路斜拉桥就是采用这种方法。如图11—12所示，主索①是Ф22mm的钢丝绳，用Ф13mm钢丝绳做拉索②，通过单门滑车②和吊环与主索系在一起，每个单门滑车上穿人一根Ф19mm的白棕绳④，白棕绳的作用是捆绑并提升斜拉索⑤。全桥共设两旁天线，位于主梁两侧，大致与斜拉索中心线在同一竖直平面。 利用卷扬机或吊机直接引架。这个方法最为简捷，也特别适合于密索体系悬臂施工，前面提到的斯特姆松特桥就是用桥上吊机引架斜拉索。当索塔很高时，吊机没有那么高，则可以在浇筑桥塔时，先在塔顶预埋扣件，挂上滑轮组，利用桥面上的卷扬机和牵引绳通过转向滑轮和塔顶滑轮将斜拉索起吊，一端塞进箱梁，一端塞进桥塔。此法在吊装过程中可能损伤索外防护材料，但只要小心施工，这个问题不难克服。我国80年代以后建造的斜拉桥大都采用这个方法。1997年建成的徐浦大桥斜拉索为双护层的“成品索”，出厂前缠绕在特制的索盘上，水运至工地后，由地面水平和垂直运输设备将其运到桥面，再由桥面吊机将索盘搁在特制的放索架上。施工时由安装在桥面上的80一200kN卷扬机通过塔顶上家具及滑轮组将斜拉索缓缓抽出，然后用桥面吊机将锚固端锚具在钢主梁中安装就位。此时，塔顶上的滑轮组继续牵引斜拉索，当张拉端锚头(锚头前端还装有“探杆”)接近塔柱上的索孔时，将其和张拉千斤顶上伸出的钢绞线连接，开动塔内张拉力6000kN千斤顶将索牵引至所需位置；套上固定螺栓。如此安装就位后即可按施工控制要求张拉。 单根钢绞线安装1995年建成的澳大利亚悉尼格莱贝岛桥跨度140m＋345m＋140m，按照弗雷西奈专利的预应力法即所谓“等拉力法”，用轻型的张拉设备每次提升一根钢绞线(7Ф5)，其承载力225kN。一根斜拉索中有25—74根这样的钢绞线，这样一根根地提升、张拉、锚固，直至一根斜拉索中的全部钢绞线安装完成。前面(本节第一段之4款)介绍的“平行钢绞线”就适用于这种安装方法。 斜拉索的张拉作