吊杆系杆施工工艺

吊杆、系杆施工工艺

王茂丁贵生

【摘要】本文根据临汾市鼓楼西汾河大桥吊杆、系杆的施工方法，详细的总结了吊杆系杆的施工工艺。

【关键词】吊杆系杆安装张拉施工工艺

一、工程概况

山西省临汾市鼓楼西汾河大桥，设计为中承式五跨钢砼结合钢管拱桥，边跨为混凝土拱，次中跨、中跨皆为钢管拱。由中铁三局集团铁科公司承建。系杆采用PES15U1-37XF环氧喷涂钢绞线成品索，配套OVMXGK15-37.0可换式系杆锚具，全桥共布置12根成品系杆，每根长为337米，重17吨。吊杆索为成品钢丝，吊杆锚具采用OVMLZM7-73Ⅲ类型，全桥共有84对（168根）吊杆。该产品由广西柳州欧维姆工程有限公司生产。

二、施工顺序

临汾市鼓楼西汾河大桥上部工程的施工顺序，是根据同济大学监控单位的指令，在钢管拱合拢焊接完成及部分系杆张拉后，才能对钢管拱实施混凝土的灌注工作，临汾市鼓楼西汾河大桥在施工时结合工期及具体情况及时调整施工工序，经设计、监控、业主、监理研究同意，在吊装钢管拱的同时，将吊杆和混凝土拱部分的系杆支架及保护箱随同钢管拱的吊装施工完成，为了加强施工各项步骤的衔接配合，将钢管拱部分的系杆支架吊挂在钢管上，利用吊杆和系杆支架做成系杆的安装平台（猫道）见图1，进行系杆安装。吊杆采用卷扬机和吊

车配合施工。

安装平台图1

三、主要使用的施工机具

主要施工机具表

序号名称单位数量备注

1 YCW650A千斤顶台 4

2 YCW150千斤顶台 4

3 YDC240Q千斤顶台 2

4 ZB4/500油泵台 4

5 ZB10/320-4/800油泵台 4

6 配YCW650A千斤顶撑脚套 4

7

配YCW650A限位装置（悬

浮装置）套 4

配YCW650A前端撑

脚

8 配YCW150千斤顶撑脚套 4 和拉杆组件

9 连接头套 4 与吊杆连接

四吊杆安装、张拉施工工艺

吊杆由张拉端冷铸锚、螺母、球形支座、防护索体、固定端冷铸锚、连接套、拉杆等配件组成。该产品出厂时，只有两端的冷铸锚和中间的索体连成一体，其余配件到施工现场进行组装。吊杆安装、张拉工艺包含下述几点：

1、吊杆安装、张拉准备工作:包括吊杆运输、起吊位置的选定；张拉操作平台布置,操作平台要求能承受张拉用的千斤顶、油泵、张拉组件及操作人员的重量,周围布设栏杆及安全网；预埋管道、预埋件检查；安装吊杆所用设备检修，安装吊杆牵引动力设备的布设；制作吊装螺母。吊杆安装、张拉工艺流程

2、放索，吊杆拉索由工厂制作卷盘成捆，然后运至施工现场，安装之前须把索放出来。放索的目的一是检查吊杆拉索在制作及运输

过程有否损伤;二是把卷盘时产生的应力释放掉。

3、吊杆的安装采用5T卷扬机作为牵引动力，卷扬机定位位置根据现场实际情况而定。可以设在拱脚附近，牵引钢丝绳通过导向引至拱肋吊杆锚箱处，并在拱肋预理孔上端附近焊接简易人字扒杆（可挂5T导向），在扒杆上安装一个5T导向作为起重吊点。安装步骤：牵引卷扬机启动释放牵引钢丝绳钢丝绳穿过工作螺母、拱肋端锚垫板、上导管钢丝绳通过特制的牵引头与吊杆锚头连接开动牵引卷扬机收紧钢丝绳，把吊杆牵引进上导管，然后从拱肋端锚垫板穿出拧上工作螺母放松牵引钢丝绳，解除钢丝绳与吊杆锚头连接，则吊杆上端安装完成。下端吊杆的安装借助起重设备，把下端吊杆提起，放进下端导管，穿出下端锚垫板，然后扭上工作螺母，吊杆下部的大螺帽根据吊杆横梁的标高调整。继续安装下一根吊杆。由于本桥工期紧我们采用卷扬机和汽车吊同时吊装，吊装图如下：

图3 吊杆张拉示意图

注： A [min]、B[min]分别为600mm、2000mm施工操作最小空间

5、吊杆调索:二期恒载上桥前后,根据标高和吊杆应力进行调整吊杆索力,调整顺序按监控指令进行。

6、吊杆的防护吊杆索力调整至最终索力后，可进行减震器，锚具保护罩的安装，最后进行锚具保护罩内灌注防腐油脂。

五、系杆施工工艺

临汾市鼓楼西汾河大桥共有12根系杆，系杆索采用PES15U1-37XF环氧喷涂钢绞线成品索，锚具采用与该索体相配套的OVMXGK15-37.0可换式系杆锚具。系杆安装，工艺流程图如下：

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↓

安装千斤顶、整体预紧

↓

配合施工进度分次张拉

↓

切除多余绞线，上防松压板，安装减

振装置

↓

灌浆

↓

防护处理

系杆安装，张拉工艺包括下述几个方面：

1、施工前的准备：主要施工机具设备选用、检修和采购，施工辅材选用和采购，张拉选用的千斤顶检修和标定。

2、制作放线架，根据索盘尺寸大小制作一个利于放索的支架，采用型钢制作，如下图4所示。

放索图图4

3、在系杆穿索前采用钢管,吊杆抱箍,十字扣件及各种连接件等在空中搭建一个稳定的系杆安装平台。

4、穿索，成品索的安装根据现场实际情况而定，在引桥桥面上放索，在两侧的引桥面上各设置一台5t牵引卷扬机，一台负责牵引系杆，一台负责牵引钢丝绳。

5、成品索安装，为了方便施工时放索，成品索的端头均设有便于与钢丝绳联接的连接装置---即“牵引头”，在工厂内制作完成的成品索卷制成盘运抵工地就位。系杆索安装采用5T卷扬机作牵引动力，牵引钢丝绳从张拉端面的锚垫板穿进去，从预埋管穿出，依次穿过系梁预留槽，从另一个张拉端的预埋管、锚垫板穿出，然后牵引钢丝绳通过牵引头与成品索体连接。开动卷扬机，牵引钢丝绳牵引成品索缓慢从预留孔一一穿过，系杆穿索图5。

系杆穿索图图5

在体外索进入预埋管前，成品索端头需剥除PE护层，剥除长度为张拉工作长度+弹性（非弹性）伸长量，然后用清洗剂清除裸露的

钢绞线的防腐油脂。成品索后端在进入预埋管前也需剥除PE护层，剥除长度同前端，施工如图6所示。一根系杆穿完后采用另一台卷扬机将牵引钢丝绳拉回，安装后续的系杆按照上述步骤施工。

图6

6、锚具安装，索体牵引到位后，根据索体长度及张拉工作长度切除索体两端牵引头，用清洗剂清除裸露的钢绞线的防腐油脂，再安装锚具。

7、系杆张拉，系杆张拉控制应力为σcon=0.46R y b,控制应力450t。张拉采用张拉力和伸长量双控，以张拉力位主，伸长量为校核。张拉设备为YCW650A千斤顶配以相应的张拉辅件。采用悬浮式张拉方案：如图7。在YCW650A千斤顶增加一套工具锚及支架，在千斤顶与锚板间设限位板。悬浮式张拉工作原理：该张拉系统由限位装置、千斤顶、

工作锚、后工作锚,张拉过程中,工作锚均处于松弛状态,经反复多次张拉达到控制应力后,工作锚一次性锚固,保证工作夹片一次性锚固。控制程序：为0→10%δcon→20%δcon→100%δcon（持荷2分钟）→锚固。张拉顺序根据监控指令进行，但张拉力应大于计算应力，因为系杆张拉处在其它工序的影响中，张拉应力损失较大。张拉平台如图8所示：

图7：YCW650A千斤顶悬浮张拉装配图

张拉平台图8

8、系杆调索：配合吊杆调索和标高调整过程，部份系杆需要进行调索,调索采用拉锚的张拉工艺,减少夹片夹持次数,保证锚固质量。

9、系杆防护：系杆索张拉完成后，进行系杆索的防护。切除多余长度的钢绞线，在工作锚板上给夹片安装防松装置，并切割多余钢绞线，以外露约30cm为准。先对锚头进行密封，然后对支承筒和延长筒内进行灌注环氧砂浆,然后安装系杆锚具的防护罩，往保护罩内灌注防腐润滑油脂。

六、施工质量控制

1、系杆安装质量及技术安全控制

1)系杆生产后必须经质检部门质检取得合格证。

2)系杆在运输过程中不能有损坏，尤其是HDPE外防护层。

3)系杆在工地搬运、，不能损坏HDPE外防护层,如有损伤必须及时修

补，不得附有任何腐蚀索体的物质，特别注意防火、火星,极易燃烧。

4)系杆不能直接在地面上拖动，地面要铺垫上一定的麻袋等软垫层。

5)立式支承架要安装圆滑的滚轮,涂上油脂。

6)系杆穿过预埋管速度要慢，牵引力不宜过大，保证顺利通过。

7)在系杆索转角处要装滚轮或橡胶垫等。

8)系杆安装前需检查预埋管,保护箱,支撑,是否畅通、洁净。

9)系杆安装前要检查牵引设备、吊具、牵引绳等机具是否有足够的

工作能力,各连接处要安全可靠。

10)采用对称调索，张拉速度均匀，读数测量要准确，记录要全面无

误,注意观察, 张拉顺序要符合设计和监测要求。

11)应准确计算下料长度，控制剥除PE管长度，避免钢绞线散开转角

不当造成夹片，锚固失效，应严格控制带PE的系杆进入延长筒的长度，保障在延长筒内有足够的握裹长度。

2、吊杆索安装质量控制

1)杆索生产后必须经质检部门质检取得合格证。

2)吊杆索在运输过程中不能有损坏，尤其是HDPE外防护层。

3)吊杆索在工地搬运、，不能损坏HDPE外防护层，安装过程中要采

取下列措施：

a)不能直接在地面上拖动，地面要铺垫上一定的麻袋等软垫层。

b)吊点的吊钩要特制。

c)吊杆索穿过预埋管速度要慢，牵引力不宜过大，保证顺利通过

d)吊杆索安装前需检查预埋管是否畅通、洁净。

e)吊杆索安装前要检查牵引设备、吊具、牵引绳等机具是否有足

够的工作能力,各连接处要安全可靠。

f)采用对称调索，张拉速度均匀，读数测量要准确，记录要全面

无误。

g)张拉顺序和桥面标高要符合设计和监测要求。

七、总结