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摘要：斜拉索安装是斜拉桥施工的关键环节，以涪陵长江大桥斜拉索更换施工为例，介绍涪陵长江大桥斜拉索的全新施工技术——斜拉索锚链牵引换索技术，利用该技术有效的回避了常规施工方法易于坠索、塔内工艺复杂、受塔腔空间限制的难题。同时确保了斜拉索的安全、高效、高质的安装。
关键词：斜拉索；锚链牵引；组合千斤顶；哈弗式
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
0前言
涪陵长江大桥建于1994年，塔高163m，全长 628m，主跨330m。斜拉索呈双索面扇形布置，边跨和中跨各设26对，塔中设1对。本工程是对全桥212根拉索进行更换。
涪陵长江大桥换索工程在施工中采用独创的锚链牵引换索施工技术，避免了常规钢绞线施工的缺点，安全、简捷、高效的完成了挂索任务。
图1涪陵长江大桥总体示意图
工艺优点
锚链牵引的原理：将锚链与斜拉索锚头连接，通过塔内卷扬机系统先将锚链的自由端牵引至塔内，用锚链夹持器进行锚固，再通过千斤顶进行牵引，将锚头牵引至带帽位置并旋拧锚圈。拆除锚链牵引装置，安装张拉装置进行张拉。
图2锚链软牵引工作示意图
采用锚链作为牵引体，替代钢绞线后，由于锚链强度高，软牵引时仅需采用单根锚链即可满足强度要求，因此在牵引过程中受力明确，可控性高，且锚链可弯折，耐磨损，可重复长期使用。
锚链连接头具有外螺纹和插销，因此锚杯、变接头、锚链连接头、锚链之间的连接非常简便，且受力明确。哈弗式锚链夹持器的两半式夹块结构特点，使锚固和放张变得简便牢固。
工艺流程及施工要点
2.1工艺流程（见图3）
图3斜拉索换索施工工艺流程
2.2锚链长度及强度规格选择
施工前根据设计提供的索力及斜拉索相关技术参数，可估算出牵引力为T时，拉索上端离塔柱上相应索孔锚板端面的距离ΔL。计算公式为：
ΔL－牵引力为T时拉索上端距离塔柱上相应索孔锚垫板端面的距离；
L－斜拉索长度；
L0－上下两端索孔锚板中心的几何距离；
W－斜拉索单位长度重量；
LX－L的水平投影；
T－牵引力；
A－钢丝截面积；
E－弹性模量。
施工前要对每对索的张拉端螺母旋平锚杯时的牵引力进行计算，根据牵引力分级选择锚链长度和规格，一般情况下锚链规格选择越少越好。
2.3牵引千斤顶的选择
锚链牵引在选择千斤顶时，除了要考虑顶升能力和速度之外，还需要考虑千斤顶的活塞行程。本项目采用组合式千斤顶：包括千斤顶本体以及组合板和承重板。千斤顶本体是大行程、低吨位快速千斤顶2台。使用时，在2台千斤顶上下安装组合板，使2台千斤顶成为一个整体，然后在千斤顶活塞上安装承重板。两台千斤顶通过三通接头进行并联，由一台油泵提供动力，可以保证千斤顶受力一致。
使用时，在承重板和组合底板上各设置一个锚链夹持器。千斤顶工作升缸，承重板锚链夹持器受力，夹持锚链上升，底板锚链夹持器放松。千斤顶升缸结束，安装底板锚链夹持器，千斤顶缓慢缩缸，底板夹持器受力，承重板夹持器放松。活塞回程结束后，安装承重板夹持器，第二个行程开始。
2.4塔顶吊架和卷扬机布置
施工时先将一台小型卷扬机分解，运至塔顶，再组装布置。然后通过该卷扬机将电焊机和型钢吊至塔顶，在塔顶拼装塔顶悬架。在桥面用一台5t卷扬机通过塔顶悬架上的导向滑车，将一台3t卷扬机吊至塔顶布置。再通过塔顶的卷扬机将重型型钢吊至塔顶用于拼装塔顶龙门和塔顶吊架。
塔顶布置一台3t卷扬机，卷扬机钢丝绳通过塔顶门架导向作用于塔内，并负责将锚链牵引进入塔内。
桥面卷扬机一般布置在距离塔柱約30m处，单塔需布置4台卷扬机。根据实际施工情况，选择卷扬机型号以及钢丝绳走绳倍数。
2.5旧索拆除施工工艺
1）准备工作：
①对全桥主梁、主塔进行测量；
②拉索旧索索力的测量；
2）旧索放张拆除
①拆除斜拉索防水罩和减震器等部件，清理锚头丝牙。将千斤顶张拉组件运至塔端施工平台上，依次安装撑脚、连接套、千斤顶、张拉杆以及张拉螺母。
②旧索索力放张。对称位置的2台千斤顶同步张拉，将锚头螺母拉松，然后利用千斤顶和锚圈配合逐步放索，直至索力减小到锚链承受能力内，拆除张拉设备。
③锚链软牵引放索。依次安装连接头、撑脚、组合千斤顶、锚链、夹持器等。千斤顶空载升缸40cm，安装承重板夹持器，千斤顶继续升缸5cm，承重板夹持器受力，夹持锚链上升，取下底板夹持器，然后千斤顶缓慢缩缸。千斤顶行程还剩余5cm左右时，安装底板夹持器。千斤顶继续缩缸，底板夹持器受力，取下承重板夹持器，一个放张行程结束。重复以上过程，即可完成斜拉索的软牵引放索，直至索力减小到塔外卷扬机承受范围内。
图4 塔内锚链牵引安装示意图
④梁端锚固端解除约束，塔外卷扬机牵引斜拉索上端缓慢放置于桥面。旧索在桥面进行切割，然后运输到仓库集中存放，旧索拆除结束。
2.6新索安装施工工艺
①新索运输至桥面放索位置，进行装盘。
②放出张拉端，置于托索小车之上，用叉车牵引斜拉索逐步放出。
④拆除张拉端锚圈，吊至塔内待装。在张拉端锚杯安装连接头和锚链，在合适位置安装索夹，与滑轮组连接。
⑤塔顶卷扬机钢丝绳从待安装索导管内放出至桥面，与已安装好的锚链自由端进行连接。
图5 斜拉索展索起吊示意图
⑥启动卷扬机，将斜拉索提升，提升高度根据锚链长度决定。锚链被塔顶卷扬机钢丝绳牵引入塔内，使用底板夹持器进行临时锚固。
⑦桥面进行梁端锚固，因为锚链软牵引速度快，所以牵引长度可适当放长，梁端锚固力减小。卷扬机和汽吊配合，将锚头拉入索导管，然后牵引出锚垫板并锚固。
⑧塔内进行软牵引，牵引时安装承重板夹持器，千斤顶升缸，承重板夹持器受力，拆除底板夹持器。千斤顶继续升缸至40cm时，安装底板夹持器，千斤顶缩缸，底板夹持器受力，拆除承重板夹持器后千斤顶继续缩缸至结束。重复以上过程，直至将锚头牵引至露出锚垫板后，安装锚圈，带帽结束，软牵引结束。（注意：锚杯在进入索导管前，需要靠卷扬机进行角度调整）
⑨拆除软牵引系统，安装张拉系统，待同一索号八根拉索全部安装结束后，根据张拉指令进行同步分级张拉，并记录张拉数据。
结束语
重庆涪陵长江大桥0#~26#斜拉索挂索施工自2012年9月13日开始 至2012年12月27日结束，仅用106天就完成了全桥212根斜拉索的更换工作。在整个换索期间，速度快、安全性高、操作简便的优点得到了充分的体现。
参考文献：
万华. 荆岳长江公路大桥超长斜拉索全软牵引安装技术.湖南交通科技.2011,37（2）
陈明宪.斜拉桥建造技术.北京：人民交通出版社，2003
左宏献，张召.武汉天兴洲公铁两用长江大桥斜拉索安装技术.桥梁建设.2009（4）
JTJ 027-1996.公路斜拉桥设计规范（试行）
关键词：斜拉索；锚链牵引；组合千斤顶；哈弗式
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
0前言
涪陵长江大桥建于1994年，塔高163m，全长 628m，主跨330m。斜拉索呈双索面扇形布置，边跨和中跨各设26对，塔中设1对。本工程是对全桥212根拉索进行更换。
涪陵长江大桥换索工程在施工中采用独创的锚链牵引换索施工技术，避免了常规钢绞线施工的缺点，安全、简捷、高效的完成了挂索任务。
图1涪陵长江大桥总体示意图
工艺优点
锚链牵引的原理：将锚链与斜拉索锚头连接，通过塔内卷扬机系统先将锚链的自由端牵引至塔内，用锚链夹持器进行锚固，再通过千斤顶进行牵引，将锚头牵引至带帽位置并旋拧锚圈。拆除锚链牵引装置，安装张拉装置进行张拉。
图2锚链软牵引工作示意图
采用锚链作为牵引体，替代钢绞线后，由于锚链强度高，软牵引时仅需采用单根锚链即可满足强度要求，因此在牵引过程中受力明确，可控性高，且锚链可弯折，耐磨损，可重复长期使用。
锚链连接头具有外螺纹和插销，因此锚杯、变接头、锚链连接头、锚链之间的连接非常简便，且受力明确。哈弗式锚链夹持器的两半式夹块结构特点，使锚固和放张变得简便牢固。
工艺流程及施工要点
2.1工艺流程（见图3）
图3斜拉索换索施工工艺流程
2.2锚链长度及强度规格选择
施工前根据设计提供的索力及斜拉索相关技术参数，可估算出牵引力为T时，拉索上端离塔柱上相应索孔锚板端面的距离ΔL。计算公式为：
ΔL－牵引力为T时拉索上端距离塔柱上相应索孔锚垫板端面的距离；
L－斜拉索长度；
L0－上下两端索孔锚板中心的几何距离；
W－斜拉索单位长度重量；
LX－L的水平投影；
T－牵引力；
A－钢丝截面积；
E－弹性模量。
施工前要对每对索的张拉端螺母旋平锚杯时的牵引力进行计算，根据牵引力分级选择锚链长度和规格，一般情况下锚链规格选择越少越好。
2.3牵引千斤顶的选择
锚链牵引在选择千斤顶时，除了要考虑顶升能力和速度之外，还需要考虑千斤顶的活塞行程。本项目采用组合式千斤顶：包括千斤顶本体以及组合板和承重板。千斤顶本体是大行程、低吨位快速千斤顶2台。使用时，在2台千斤顶上下安装组合板，使2台千斤顶成为一个整体，然后在千斤顶活塞上安装承重板。两台千斤顶通过三通接头进行并联，由一台油泵提供动力，可以保证千斤顶受力一致。
使用时，在承重板和组合底板上各设置一个锚链夹持器。千斤顶工作升缸，承重板锚链夹持器受力，夹持锚链上升，底板锚链夹持器放松。千斤顶升缸结束，安装底板锚链夹持器，千斤顶缓慢缩缸，底板夹持器受力，承重板夹持器放松。活塞回程结束后，安装承重板夹持器，第二个行程开始。
2.4塔顶吊架和卷扬机布置
施工时先将一台小型卷扬机分解，运至塔顶，再组装布置。然后通过该卷扬机将电焊机和型钢吊至塔顶，在塔顶拼装塔顶悬架。在桥面用一台5t卷扬机通过塔顶悬架上的导向滑车，将一台3t卷扬机吊至塔顶布置。再通过塔顶的卷扬机将重型型钢吊至塔顶用于拼装塔顶龙门和塔顶吊架。
塔顶布置一台3t卷扬机，卷扬机钢丝绳通过塔顶门架导向作用于塔内，并负责将锚链牵引进入塔内。
桥面卷扬机一般布置在距离塔柱約30m处，单塔需布置4台卷扬机。根据实际施工情况，选择卷扬机型号以及钢丝绳走绳倍数。
2.5旧索拆除施工工艺
1）准备工作：
①对全桥主梁、主塔进行测量；
②拉索旧索索力的测量；
2）旧索放张拆除
①拆除斜拉索防水罩和减震器等部件，清理锚头丝牙。将千斤顶张拉组件运至塔端施工平台上，依次安装撑脚、连接套、千斤顶、张拉杆以及张拉螺母。
②旧索索力放张。对称位置的2台千斤顶同步张拉，将锚头螺母拉松，然后利用千斤顶和锚圈配合逐步放索，直至索力减小到锚链承受能力内，拆除张拉设备。
③锚链软牵引放索。依次安装连接头、撑脚、组合千斤顶、锚链、夹持器等。千斤顶空载升缸40cm，安装承重板夹持器，千斤顶继续升缸5cm，承重板夹持器受力，夹持锚链上升，取下底板夹持器，然后千斤顶缓慢缩缸。千斤顶行程还剩余5cm左右时，安装底板夹持器。千斤顶继续缩缸，底板夹持器受力，取下承重板夹持器，一个放张行程结束。重复以上过程，即可完成斜拉索的软牵引放索，直至索力减小到塔外卷扬机承受范围内。
图4 塔内锚链牵引安装示意图
④梁端锚固端解除约束，塔外卷扬机牵引斜拉索上端缓慢放置于桥面。旧索在桥面进行切割，然后运输到仓库集中存放，旧索拆除结束。
2.6新索安装施工工艺
①新索运输至桥面放索位置，进行装盘。
②放出张拉端，置于托索小车之上，用叉车牵引斜拉索逐步放出。
④拆除张拉端锚圈，吊至塔内待装。在张拉端锚杯安装连接头和锚链，在合适位置安装索夹，与滑轮组连接。
⑤塔顶卷扬机钢丝绳从待安装索导管内放出至桥面，与已安装好的锚链自由端进行连接。
图5 斜拉索展索起吊示意图
⑥启动卷扬机，将斜拉索提升，提升高度根据锚链长度决定。锚链被塔顶卷扬机钢丝绳牵引入塔内，使用底板夹持器进行临时锚固。
⑦桥面进行梁端锚固，因为锚链软牵引速度快，所以牵引长度可适当放长，梁端锚固力减小。卷扬机和汽吊配合，将锚头拉入索导管，然后牵引出锚垫板并锚固。
⑧塔内进行软牵引，牵引时安装承重板夹持器，千斤顶升缸，承重板夹持器受力，拆除底板夹持器。千斤顶继续升缸至40cm时，安装底板夹持器，千斤顶缩缸，底板夹持器受力，拆除承重板夹持器后千斤顶继续缩缸至结束。重复以上过程，直至将锚头牵引至露出锚垫板后，安装锚圈，带帽结束，软牵引结束。（注意：锚杯在进入索导管前，需要靠卷扬机进行角度调整）
⑨拆除软牵引系统，安装张拉系统，待同一索号八根拉索全部安装结束后，根据张拉指令进行同步分级张拉，并记录张拉数据。
结束语
重庆涪陵长江大桥0#~26#斜拉索挂索施工自2012年9月13日开始 至2012年12月27日结束，仅用106天就完成了全桥212根斜拉索的更换工作。在整个换索期间，速度快、安全性高、操作简便的优点得到了充分的体现。
参考文献：
万华. 荆岳长江公路大桥超长斜拉索全软牵引安装技术.湖南交通科技.2011,37（2）
陈明宪.斜拉桥建造技术.北京：人民交通出版社，2003
左宏献，张召.武汉天兴洲公铁两用长江大桥斜拉索安装技术.桥梁建设.2009（4）
JTJ 027-1996.公路斜拉桥设计规范（试行）