吊桿、系桿施工工藝王茂 丁貴生 【摘要】本文根據臨汾市鼓樓西汾河大橋吊桿、系桿的施工方法，詳細的總結了吊桿系桿的施工工藝。【關鍵詞】吊桿 系桿 安裝 張拉 施工工藝 一、工程概況山西省臨汾市鼓樓西汾河大橋，設計為中承式五跨鋼砼結合鋼管拱橋，邊跨為混凝土拱，次中跨、中跨皆為鋼管拱。由中鐵三局集團鐵科公司承建。系桿采用PES15U1-37XF環(huán)氧噴涂鋼絞線成品索，配套OVMXGK15-37.0可換式系桿錨具，全橋共布置12根成品系桿，每根長為337米，重17噸。吊桿索為成品鋼絲，吊桿錨具采用OVMLZM7-73類型，全橋共有84對（168根）吊桿。該產品由廣西柳州歐維姆工程有限公司生產。二、施工順序臨汾市鼓樓西汾河大橋上部工程的施工順序，是根據同濟大學監(jiān)控單位的指令，在鋼管拱合攏焊接完成及部分系桿張拉后，才能對鋼管拱實施混凝土的灌注工作，臨汾市鼓樓西汾河大橋在施工時結合工期及具體情況及時調整施工工序，經設計、監(jiān)控、業(yè)主、監(jiān)理研究同意，在吊裝鋼管拱的同時，將吊桿和混凝土拱部分的系桿支架及保護箱隨同鋼管拱的吊裝施工完成，為了加強施工各項步驟的銜接配合，將鋼管拱部分的系桿支架吊掛在鋼管上，利用吊桿和系桿支架做成系桿的安裝平臺（貓道）見圖1，進行系桿安裝。吊桿采用卷揚機和吊車配合施工。安裝平臺 圖1三、主要使用的施工機具主 要 施 工 機 具 表序號名稱單位數量備注1YCW650A千斤頂臺42YCW150千斤頂臺43YDC240Q千斤頂臺24ZB4/500油泵臺45ZB10/320-4/800油泵臺46配YCW650A千斤頂撐腳套47配YCW650A限位裝置（懸浮裝置）套4配YCW650A前端撐腳8配YCW150千斤頂撐腳套4和拉桿組件9連接頭套4與吊桿連接10環(huán)氧注漿機臺111環(huán)氧攪拌機臺1125T慢速卷揚機臺213放線架及組件個1141噸葫蘆個12153噸葫蘆個1216OVM15G-37工具錨個817OVM15G工具夾片付160185噸滑車個4193噸滑車個6201噸滑車個421對講機臺622砂輪切割機（380V）臺223砂輪切割機（220V）臺224手提切割機臺225電焊機臺226吊環(huán)個若干27卸扣個若干28千斤（短鋼絲繩）根若干29鋼絲繩噸若干30施工平臺個若干四 吊桿安裝、張拉施工工藝吊桿由張拉端冷鑄錨、螺母、球形支座、防護索體、固定端冷鑄錨、連接套、拉桿等配件組成。該產品出廠時，只有兩端的冷鑄錨和中間的索體連成一體，其余配件到施工現(xiàn)場進行組裝。吊桿安裝、張拉工藝包含下述幾點：1、吊桿安裝、張拉準備工作:包括吊桿運輸、起吊位置的選定；張拉操作平臺布置,操作平臺要求能承受張拉用的千斤頂、油泵、張拉組件及操作人員的重量,周圍布設欄桿及安全網；預埋管道、預埋件檢查；安裝吊桿所用設備檢修，安裝吊桿牽引動力設備的布設；制作吊裝螺母。吊桿安裝、張拉工藝流程準備放索防腐安裝安裝減振器，保護罩張拉結束索力調整2、放索，吊桿拉索由工廠制作卷盤成捆，然后運至施工現(xiàn)場，安裝之前須把索放出來。放索的目的一是檢查吊桿拉索在制作及運輸過程有否損傷;二是把卷盤時產生的應力釋放掉。3、吊桿的安裝采用5T卷揚機作為牽引動力，卷揚機定位位置根據現(xiàn)場實際情況而定。可以設在拱腳附近，牽引鋼絲繩通過導向引至拱肋吊桿錨箱處，并在拱肋預理孔上端附近焊接簡易人字扒桿（可掛5T導向），在扒桿上安裝一個5T導向作為起重吊點。安裝步驟：牽引卷揚機啟動釋放牽引鋼絲繩 鋼絲繩穿過工作螺母、拱肋端錨墊板、上導管 鋼絲繩通過特制的牽引頭與吊桿錨頭連接 開動牽引卷揚機收緊鋼絲繩，把吊桿牽引進上導管，然后從拱肋端錨墊板穿出 擰上工作螺母 放松牽引鋼絲繩，解除鋼絲繩與吊桿錨頭連接，則吊桿上端安裝完成。下端吊桿的安裝借助起重設備，把下端吊桿提起，放進下端導管，穿出下端錨墊板，然后扭上工作螺母，吊桿下部的大螺帽根據吊桿橫梁的標高調整。繼續(xù)安裝下一根吊桿。由于本橋工期緊我們采用卷揚機和汽車吊同時吊裝，吊裝圖如下：吊裝示意圖 圖24、吊桿張拉：吊桿安裝完成后，根據本橋四根吊桿受力平衡情況進行張拉，由現(xiàn)場監(jiān)控根據實際工程概況而定。吊桿張拉設備采用YCW15O千斤頂，吊桿張拉對稱進行，張拉順序從中間向兩邊進行，每一輪張拉分兩次進行，如圖3： 圖3 吊桿張拉示意圖注： A min、Bmin分別為600mm、2000mm施工操作最小空間5、吊桿調索:二期恒載上橋前后,根據標高和吊桿應力進行調整吊桿索力,調整順序按監(jiān)控指令進行。6、吊桿的防護吊桿索力調整至最終索力后，可進行減震器，錨具保護罩的安裝，最后進行錨具保護罩內灌注防腐油脂。五、系桿施工工藝臨汾市鼓樓西汾河大橋共有12根系桿，系桿索采用PES15U1-37XF環(huán)氧噴涂鋼絞線成品索，錨具采用與該索體相配套的OVMXGK15-37.0可換式系桿錨具。系桿安裝，工藝流程圖如下：設備準備設置牽引機構牽 引 放 索剝除錨固段PE并清洗，牽引一端就位、固定牽引另一端就位、固定割除牽引頭、安裝工作錨板安裝千斤頂、整體預緊配合施工進度分次張拉切除多余絞線，上防松壓板，安裝減振裝置灌漿防護處理系桿安裝，張拉工藝包括下述幾個方面：1、施工前的準備：主要施工機具設備選用、檢修和采購，施工輔材選用和采購，張拉選用的千斤頂檢修和標定。2、制作放線架，根據索盤尺寸大小制作一個利于放索的支架，采用型鋼制作，如下圖4所示。放索圖 圖43、在系桿穿索前采用鋼管,吊桿抱箍,十字扣件及各種連接件等在空中搭建一個穩(wěn)定的系桿安裝平臺。4、穿索，成品索的安裝根據現(xiàn)場實際情況而定，在引橋橋面上放索，在兩側的引橋面上各設置一臺5t牽引卷揚機，一臺負責牽引系桿，一臺負責牽引鋼絲繩。5、成品索安裝，為了方便施工時放索，成品索的端頭均設有便于與鋼絲繩聯(lián)接的連接裝置-即“牽引頭”，在工廠內制作完成的成品索卷制成盤運抵工地就位。系桿索安裝采用5T卷揚機作牽引動力，牽引鋼絲繩從張拉端面的錨墊板穿進去，從預埋管穿出，依次穿過系梁預留槽，從另一個張拉端的預埋管、錨墊板穿出，然后牽引鋼絲繩通過牽引頭與成品索體連接。開動卷揚機，牽引鋼絲繩牽引成品索緩慢從預留孔一一穿過，系桿穿索圖5。系桿穿索圖 圖5在體外索進入預埋管前，成品索端頭需剝除PE護層，剝除長度為張拉工作長度+彈性（非彈性）伸長量，然后用清洗劑清除裸露的鋼絞線的防腐油脂。成品索后端在進入預埋管前也需剝除PE護層，剝除長度同前端，施工如圖6所示。一根系桿穿完后采用另一臺卷揚機將牽引鋼絲繩拉回，安裝后續(xù)的系桿按照上述步驟施工。 圖66、錨具安裝，索體牽引到位后，根據索體長度及張拉工作長度切除索體兩端牽引頭，用清洗劑清除裸露的鋼絞線的防腐油脂，再安裝錨具。7、系桿張拉，系桿張拉控制應力為con=0.46Ryb,控制應力450t。張拉采用張拉力和伸長量雙控，以張拉力位主，伸長量為校核。張拉設備為YCW650A千斤頂配以相應的張拉輔件。采用懸浮式張拉方案：如圖7。在YCW650A千斤頂增加一套工具錨及支架，在千斤頂與錨板間設限位板。懸浮式張拉工作原理：該張拉系統(tǒng)由限位裝置、千斤頂、工作錨、后工作錨,張拉過程中,工作錨均處于松弛狀態(tài),經反復多次張拉達到控制應力后,工作錨一次性錨固,保證工作夾片一次性錨固。控制程序：為010%con20%con100%con（持荷2分鐘）錨固。張拉順序根據監(jiān)控指令進行，但張拉力應大于計算應力，因為系桿張拉處在其它工序的影響中，張拉應力損失較大。張拉平臺如圖8所示：圖7：YCW650A千斤頂懸浮張拉裝配圖張拉平臺 圖88、系桿調索：配合吊桿調索和標高調整過程，部份系桿需要進行調索,調索采用拉錨的張拉工藝,減少夾片夾持次數,保證錨固質量。9、系桿防護：系桿索張拉完成后，進行系桿索的防護。切除多余長度的鋼絞線，在工作錨板上給夾片安裝防松裝置，并切割多余鋼絞線，以外露約30cm為準。先對錨頭進行密封，然后對支承筒和延長筒內進行灌注環(huán)氧砂漿,然后安裝系桿錨具的防護罩，往保護罩內灌注防腐潤滑油脂。六、施工質量控制1、系桿安裝質量及技術安全控制1) 系桿生產后必須經質檢部門質檢取得合格證。2) 系桿在運輸過程中不能有損壞，尤其是HDPE外防護層。3) 系桿在工地搬運、，不能損壞HDPE外防護層,如有損傷必須及時修補，不得附有任何腐蝕索體的物質，特別注意防火、火星,極易燃燒。 4) 系桿不能直接在地面上拖動，地面要鋪墊上一定的麻袋等軟墊層。5) 立式支承架要安裝圓滑的滾輪,涂上油脂。6) 系桿穿過預埋管速度要慢，牽引力不宜過大，保證順利通過。7) 在系桿索轉角處要裝滾輪或橡膠墊等。8) 系桿安裝前需檢查預埋管,保護箱,支撐,是否暢通、潔凈。9) 系桿安裝前要檢查牽引設備、吊具、牽引繩等機具是否有足夠的工作能力,各連接處要安全可靠。10) 采用對稱調索，張拉速度均勻，讀數測量要準確，記錄要全面無誤,注意觀察, 張拉順序要符合設計和監(jiān)測要求 。11) 應準確計算下料長度，控制剝除PE管長度，避免鋼絞線散開轉角不當造成夾片，錨固失效，應嚴格控制帶PE的系桿進入延長筒的長度，保障在延長筒內有足夠的握裹長度。2、吊桿索安裝質量控制1) 桿索生產后必須經質檢部門質檢取得合格證。2) 吊桿索在運輸過程中不能有損壞，尤其是HDPE外防護層。3) 吊桿索在工地搬運、，不能損壞HDPE外防護層，安裝過程中要采取下列措施：a) 不能直接在地面上拖動，地面要鋪墊上一定的麻袋等軟墊層。b) 吊點的吊鉤要特制。c) 吊桿索穿過預埋管速度要慢，牽引力不宜過大，保證順利通