斜拉桥施工技术之斜拉索图文并茂

一般而言钢绞线拉索的制作方法是在工厂先进行单股钢绞线下料、热挤PE 护套，再卷盘运至工地组装，最后进行整索防护。也有在工厂内将单股钢 绞线束外涂防锈油脂或镀锌或喷铝后，运至建桥工地，现场下料、穿束、 形成钢绞线拉索，再现场进行拉索的防护。因单股钢绞线重量轻，束径小， 柔软性好，安装、放索均方便，故常采用桥面进索施工方法。即先安装 HDPE套管与两端锚具，然后逐股单根牵挂、单根张拉，最后整索张拉调 整索力。
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平行钢丝拉索结构
平行钢丝拉索 成品索断面图
平行钢丝拉索冷 铸镦头锚构造图
日渐常用的一种。1978年法国建造的勃洛 东纳桥，主跨为(143.5+320+143.5)m，首次采用60φj15.2mm钢绞线拉索， 应用至今已有26年。在近20年中，钢绞线拉索在欧美、日本等国家得到了 广泛的应用。我国1980年在广西红水河修建的主跨96m的铁路桥，首次采 用了10φ5.2mm钢绞线作拉索，锚具采用的是销式组合锚具。采用自锚体 系夹片式群锚作为钢绞线锚具的新型拉索，在我国应用还不到10年，最早 是在湖南的浏阳河大桥上使用，因其材料强度高(抗拉强度大于1860MPa)、 牵挂索容易、张拉机具吨位小而有一定优越性。
钢绞线拉索的锚具，早期采用的是销式组合锚、弗氏锚、楔型锚等。随着 锚具的不断开发、研制、创新，国外有Fressgent和VSL公司先后研制了自 锚夹片式群锚体系；国内有HVM、OVM、VSL等厂家生产的自锚夹片式 群锚，均广泛地应用于钢绞线拉索的锚固上。这种锚具退锚方便、锚固效 果好、操作简便。但钢绞线斜拉索的锚具、夹片、钢绞线三者的工作性能 以及拉索在低应力状态或高应力幅与振动疲劳作用下易出现夹片松动导致 滑丝现象，值得引起计者与施工者密切注意。
1968年5月在美国新港悬索桥上第一次应用平行钢丝索， 从此大跨径桥梁建设所需的高强材料实现了一大飞跃。 1986年我国在广东九江大桥2×160m跨的独塔斜拉桥上， 采用了由当时的湖南路桥总公司与重庆交通科研所在工 地共同研制出的我国第一根热挤PE防护扭绞型平行钢丝 拉索(又简称PWS索)，这为我国在这一领域的开拓和发 展奠定了可贵的基础。历经近20年的发展，我国拉索的 设计和生产进入了国际先进行列。已建南京长江二桥拉 索最长为337m，重27000kg由241φ7mm高强钢丝组成； 在建的江苏苏通长江大桥，主跨1088m，最长索约582m， 索径170mm，索重达65000kg。
斜拉桥施工技术之斜拉索
斜拉索系一种柔性拉杆，是斜拉桥的重要 组成部分。斜拉桥梁体重量和桥面荷载主 要由拉索传至塔、墩，再传至地基基础。
当今国内外各类斜拉桥所用的斜拉索主要 采用经多种防腐处理制作的高强平行钢丝 和平行钢绞线两种拉索。
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平行钢丝拉索概述
平行钢丝拉索是经涂脂处理后按正六边形或缺角六边形 平行并拢定形捆扎并轻度扭绞成束后，加缠高强度聚脂 包带和热挤高密度聚乙烯塑料(简称HDPE)护套或染色 PE护套，再于两端安装钢套管和锚具。
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钢绞线拉索结构
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钢绞线拉索结构
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钢绞线拉索结构
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平行钢丝拉索与钢绞线拉索的比较
平行钢丝拉索与平行钢绞线拉索，在加工制作、运输、安装、受力性能、防护性能、 维护更换等方面各有优缺点，现比较如下。
1．拉索的制作 平行钢丝拉索全部在工厂制作完成，目前国内已有专业化的制索工厂，具有成熟的
生产工艺，质量控制易得到保证；其受力均匀、轴向刚度较大、材料利用率较高。 钢绞线拉索的各个零部件均在工厂制作完成，而大部分的组装、防护工程须在建桥 工地完成，受力均匀性较差，要求材料强度相对较高。国际上用群锚与夹片锚固拉 索的新型钢绞线拉索在桥梁上使用的年限较短，因而使用经验尚不够成熟。 2．拉索的运输、安装 平行钢丝拉索：运输需要大直径卷索盘，受公路净空、净宽的限制，需大型起吊设 备进行装、卸作业，安装和张拉需要重型千斤顶，张拉端结构内需较大空间，牵挂 索时牵引力大，需特殊设计牵引装置。钢绞线拉索：运输时其索盘直径相对较小， 装卸作业起吊、运输及安装较容易，挂索时牵引力小，张拉空间相对要求较小，因 此钢绞线拉索的大型设备投入少。 3．拉索的防护性能 平行钢丝拉索索体部分与两端锚固部分均在工厂整体进行加工，施工时间短，整体 防护性好，其防护性能明显优于钢绞线拉索。钢绞线拉索的防护层数较多，且钢绞 线拉索的防护施工时间长，防护施工的环境条件较差，防护的整体性也较差。钢绞 线拉索的锚头与锚下过渡段结合部位是防护薄弱环节。钢套管内压注浆液在拉索的 振动与变幅荷载作用下易碎裂、渗水，引起拉索锈蚀，也应引起重视并妥善解决。 4．拉索的张挂 钢绞线索能化整为零，吊装重量较钢线索轻，但施工工艺复杂，许多工厂化作业需 在现场完成，质量不易控制，而且工期要长。
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钢绞线拉索结构
钢绞线拉索的结构体系由两端的锚固段，隐埋在塔、梁内部的过渡段和外 露部分的中间段三部分组成。
锚固段分张拉端与固定端，由锚环、锚圈、锚垫板、防水装置，保护装置 等组件组成；过渡段组成与平行钢丝拉索相同；中间段由钢绞线、内防护、 外防护组成。钢绞线由7根直径5mm或7mm的圆形钢丝绞制成单股钢束，各 单股钢束平行排列，形成钢绞线索。单根钢丝标准抗拉强度Rb>1860MPa。 国外的钢绞线，如美国、日本，目前已发展到Rb>2000MPa。钢绞线拉索的 防护有两种形式：一种是有粘结刚性防护，即将整根拉索穿人一根外套管 中，外套管与钢绞线之间压注水泥浆液，因其防护效果欠佳，且换索不便， 目前已很少使用，另一种是无粘结柔性防护，又有3层、4层防护之分，是 将每一根钢绞线束外涂防锈油脂或镀锌或喷铝后挤裹PE护套，再将若干根 带有护套的钢绞线束组装成一根拉索，在拉索外再套一层HDPE(热挤高密 度聚乙烯塑料)套管形成无粘结柔性拉索。这种防护形式的拉索目前应用 较普遍。
单根圆钢丝直径常用5mm、7mm两种，钢丝抗拉标准强度Rb 不少于1570MPa；锚具一般采用冷铸镦头锚，以1~2mm的淬 硬钢球、环氧树脂铁砂、矿粉、固化剂、增韧剂等材料冷铸 而成。
拉索制作好后，卷盘运至建桥工地，放索、牵引、安装、张 拉，通过索力调整完成拉索的张挂受力。拉索制作有工厂制 作与施工现场制作两种形式。目前一般采用工厂制作形式， 因为工厂制作，拉索质量容易得到控制。放索有水面放索、 桥面放索、桥侧放索三种施工方法。拉索的挂设方法有吊点 法、硬牵引法、软牵引法、承重导索法四种。拉索的张拉有 一端张拉一端锚固与两端张拉两种。
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平行钢丝拉索结构
平行钢丝拉索的结构体系可分为三个主要部分。①锚固部分： 又分为张拉端锚固与固定端锚固两种形式，其中张拉端锚固 由锚筒、锚圈、锚垫板、防护罩等组件组成；固定端锚固由 锚饼、锚垫板、防护罩组成。②过渡部分：由钢导管、锚筒 过渡延伸钢管、减振器、防水罩等组成；③中间部分：由高 强钢丝、玻璃丝带、PE防护、缠包带等组成。近年来拉索制 作技术已发展到内层与外层两层PE防护套一次热挤成型，无 须再用外层缠包带。