滬蘇通長江大橋斜拉索安裝技術

中鐵武漢大橋工程咨詢監理有限公司，湖北 武漢 430050

1 工程概況

1.1 橋式布置

滬蘇通長江大橋主航道橋采用雙塔五跨連續鋼桁梁斜拉橋布置，主跨跨度為1092m，計算孔跨布置為140+462+1092+462+140=2296m，見圖1。橋。在鋼梁架設的同時，完成兩組斜拉索的塔端掛設和橋面展索等工序；鋼梁焊接完成后，完成剩余工序的施工；全橋最終調索完成后，進行斜拉索附屬配件的安裝。由于短、中斜拉索安裝較為常規，因此文章主要介紹25～36層長斜拉索的安裝。

圖1 主航道橋橋式布置圖（單位：m）

1.2 主塔概況

主塔為鋼筋混凝土結構，橋面以上為倒“Y”形，橋面以下塔柱內收為鉆石形。塔頂高程為+333m，塔底（承臺頂）高程為+8.0m、+8.5m。主塔上塔柱120m范圍為索塔錨固區段。

1.3 斜拉索概況

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，鋼絲為標準抗拉強度2000MPa、直徑7mm低松弛鋅鋁合金鍍層高強鋼絲。全橋共布置拉索432根，索梁錨固結構采用鋼錨箱的結構，索塔錨固結構采用鋼錨梁的結構。

2 總體施工方案

斜拉索安裝施工包括施工準備、吊裝上橋、塔端掛設、橋面展索、梁端卷揚機滑車組牽引、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

3 斜拉索安裝

3.1 運輸及吊裝上橋

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上，通過120t運梁臺車整體運輸斜拉索和放索機。在放索機4個支腿位置設置墊木，通過運梁臺車升降系統降低運梁臺車高度，從而使放索機脫離運梁臺車。

3.2 橋面展索

放索機放置到位后，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卷揚機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卷揚機將塔端錨杯向塔柱方向牽引，在展開的索體下方設置單軸小車，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 塔端掛設

根據塔端索導管長度在索體上采用軟質吊裝帶設置吊點。塔端5t卷揚機鋼絲繩通過塔內轉向滑車到達對應錨墊板位置，穿過張拉桿副螺母和錨杯螺母從索導管向下引出，下放到公路面與設置在張拉桿后端的牽引板連接。當張拉桿提升到塔端索導管口時，采用5t卷揚機將張拉桿及錨杯牽引進入塔端索導管。當張拉桿牽引出塔端錨墊板后，安裝張拉桿副螺母至相應位置。

3.4 梁端牽引

考慮到鋼錨箱內空間限制，梁端牽引分為兩種牽引組合方式。邊跨采用卷揚機牽引+鋼絞線軟牽引組合的方式將梁端錨杯牽引至設計位置，中跨采用卷揚機牽引+鋼絞線軟牽引+梁端反壓的組合方式。

（1）卷揚機牽引。在梁端錨杯后端設置牽引哈弗夾，采用橋面18t卷揚機及100t滑車組組成橋面80t卷揚機牽引系統。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軟質吊裝帶設置吊點，橋面汽車吊吊起吊點。檢查安全后啟動卷揚機牽引系統進行牽引。

（2）鋼絞線軟牽引。邊跨采用400t千斤頂配27孔工具錨進行軟牽引，梁端設置撐腳。利用卷揚機將梁端錨杯牽引至距離鋼錨箱一定位置后，停止牽引，作業人員設置軟牽引體系。將鋼絞線逐根穿入鋼絞線連接器，將連接器安裝在錨杯內絲扣上。連接器上鋼絞線逐根從索導管穿進，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將梁端錨杯牽引進入索導管，并牽引出梁下錨墊板，鎖緊錨杯螺母，繼續將錨杯牽引到設計位置。

中跨采用250t千斤頂配19孔工具錨進行軟牽引，設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絲扣中。利用卷揚機將梁端錨杯牽引至距離鋼錨箱一定位置后，停止牽引，作業人員設置軟牽引體系。采用鋼絞線軟牽引將保險張拉桿牽引進入索導管，當軟牽引連接器上螺母旋至平帽時軟牽引結束。

（3）梁端反壓。當鋼絞線軟牽引結束后停止牽引，作業人員開始設置反壓體系。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，將拉桿調節成等長，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，當反壓系統受力后檢查整套系統的穩定性。拆除軟牽引系統，繼續啟動反壓系統將梁端錨杯反壓出梁端錨墊板，安裝錨杯螺母至設計位置，反壓系統組裝示意見圖2。

圖2 反壓系統組裝示意圖

3.5 索體防扭轉

針對斜拉索張拉過程中的高速扭轉問題，該項目設計了一套防退扭裝置，包括固定座及限位板，固定座通過高強螺栓與千斤頂外壁連接，限位板設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象。

3.6 同步智能張拉系統

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，采用一套PLC控制柜聯機控制兩套液壓泵站，單套泵站同步控制6只張拉油缸壓力，兩套聯機可同步控制12只張拉油缸壓力。

4 施工牽引索力和線長控制

4.1 牽引索力控制

斜拉索施工時，牽引索力受梁面標高、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，要結合現場實際情況，確保牽引索力計算的準確度，保證施工安全。

斜拉索梁端采用卷揚機牽引系統直接將梁端錨頭牽引至設計位置。施工時采用近似拋物線法和有彈性假定法進行索力的計算，保證牽引安全，并且根據現場實際梁面標高和塔柱偏位情況修正計算索力數據。

4.2 鋼絞線長度控制

在該橋第10～36層斜拉索卷揚機牽引完成后開始進行鋼絞線軟牽引，根據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 總結

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體運輸及展索技術、梁端卷揚機快速牽引技術、鋼絞線軟牽引系統和梁端反壓牽引技術等先進拉索安裝技術，解決了展索、梁端小空間牽引等難題，提高了施工效率，縮短了工期。施工中還設計了防扭轉裝置克服張拉過程中的高速扭轉現象，并采用同步智能張拉系統精準同步張拉，加快了工程進度。