上海长江大桥斜拉索施工技术方案

斜拉索安装施工技术案

（修改版）

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上海长江隧桥B5标中交二航局项目部

二00七年六月

上海长江大桥B5标段 斜拉索安装施工技术方案 目 录

第一章 概述 ............................................................................................................................ 1

一、概况 ............................................................................................................................. 1 二、气象条件 ..................................................................................................................... 3 第二章 斜拉索牵引力计算 ...................................................................................................... 3

一、计算公式 ..................................................................................................................... 3 二、软牵引受力计算 ......................................................................................................... 3 第三章、总体施工工艺 ............................................................................................................ 6

一、方案变更说明 ............................................................................................................. 6 二、总体施工方案选择 ..................................................................................................... 7 三、斜拉索放索、牵引、安装与张拉施工工艺流程 ..................................................... 8 第四章 斜拉索施工主要设备 .................................................................................................. 9

一、斜拉索上桥面设备 ..................................................................................................... 9

1、门机吊起重能力 .................................................................................................... 9 2、门机吊尺寸 ............................................................................................................ 9 3、门机吊布置位置 .................................................................................................... 9 二、斜拉索桥面运输设备 ............................................................................................... 11 三、斜拉索桥面放索及牵引设备 ................................................................................... 11

1、斜拉索桥面放索设备 .......................................................................................... 11 2、斜拉索塔顶牵引设备 .......................................................................................... 12 3、梁端牵引设备 ...................................................................................................... 14 4、索夹 ...................................................................................................................... 14 5、塔端弧形吊架 ...................................................................................................... 15 四、斜拉索塔外空间操作平台及相应机具 ................................................................... 16 五、斜拉索梁端操作平台 ............................................................................................... 16

1、梁底施工平台 ...................................................................................................... 16 2、梁端斜拉索牵引角度调整及导向设施 .............................................................. 17 六、斜拉索软牵引机具 ................................................................................................... 18

1、0#～5#斜拉索软牵引结构 .................................................................................. 18 2、6#～11#斜拉索软牵引结构 ................................................................................ 18 3、12#～23#斜拉索软牵引结构 .............................................................................. 18 4、软牵引工具设计因素 .......................................................................................... 20 5、软牵引机具 .......................................................................................................... 20 七、斜拉索张拉机具 ....................................................................................................... 23

1、斜拉索张拉结构 .................................................................................................. 23 2、张拉工具设计因素 .............................................................................................. 23 3、张拉工具 .............................................................................................................. 23 八、塔吊及汽车吊 ........................................................................................................... 24 第五章 斜拉索施工工艺 ........................................................................................................ 25

一、施工前准备工作 ....................................................................................................... 25

1、成品索的检验 ...................................................................................................... 25 2、索套管的处理 ...................................................................................................... 25 3、钢箱梁锚固端结构的局部处理 .......................................................................... 25

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上海长江大桥B5标段 斜拉索安装施工技术方案 二、0#～5#索施工工序 ................................................................................................... 27 三、6#～11#索施工工序 ................................................................................................. 27

1、船舶就位 .............................................................................................................. 27 2、斜拉索整体上桥面 .............................................................................................. 27 3、斜拉索在桥面上的运输 ...................................................................................... 27 4、索盘在桥面上放索 .............................................................................................. 28 5、安装塔端牵引头及吊点夹具 .............................................................................. 28 6、斜拉索空中牵引至塔端索道管并锚固 .............................................................. 29 7、安装张拉端软牵引及吊点夹具 .......................................................................... 29 8、将斜拉索梁端软牵引钢绞线引入梁端锚箱并锚固 .......................................... 30 9、用软牵引将斜拉索牵引到位 .............................................................................. 30 10、软牵引拆除、张拉设备就位 ............................................................................ 30 11、斜拉索的张拉 .................................................................................................... 30 四、长索牵引及张拉施工方式 ....................................................................................... 33

1、增加梁端牵引力，减小软牵引长度 .................................................................. 33 2、增加张拉杆减小软牵引受力 .............................................................................. 34 3、优化梁端牵引方式 .............................................................................................. 34 4、优化塔端牵引方式 .............................................................................................. 35 五、斜拉索牵引施工阶段施工要点 ............................................................................... 36 六、斜拉索的减振及索力调整 ....................................................................................... 37

1、斜拉索的临时减振 .............................................................................................. 37 2、索力调整、减振器安装 ...................................................................................... 38 七、斜拉索的施工保护措施 ........................................................................................... 38 第六章 文明与安全施工 ........................................................................................................ 40

一、文明施工 ................................................................................................................... 40 二、安全施工 ................................................................................................................... 40 第七章 人员与劳动力使用计划 ............................................................................................ 41

一、人员使用计划 ........................................................................................................... 41 二、机械使用计划 ........................................................................................................... 41 三、工期 ........................................................................................................................... 41

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第一章 概述

一、概况

上海长江大桥主桥为混凝土塔柱钢箱梁双索面五跨连续斜拉桥，其跨径布置为92+258+730+258+92=1430m，采用全漂浮结构体系。主桥索塔上布置空间双索面扇形斜拉索，每个索面23对（全桥另有4对0#索）低松驰平行钢丝斜拉索，全桥共192根。斜拉索在梁上的标准锚固间距为15m、在塔上的锚固间距为2.3m。

斜拉索为φ7mm低松弛高强钢丝，内填防腐油脂，外包高密度聚乙烯，上海长江大桥斜拉索有13种规格，分别为：PES7—151、PES7—163、PES7—187、PES7—211、PES7—223、PES7—241、 PES7—253、PES7—283、PES7—313、PES7—337、PES7—349、PES7—379、PES7—409，总重量4377t，其中最长斜拉索382.173m，重量52.022t。斜拉索张拉吨位在200~700t之间。斜拉索规格及布置见表1.1、上海长江大桥斜拉索统计表，图1.1、上海长江大桥斜拉索半幅示意图。图1.2、平行钢丝斜拉索构造示意图。

1072433652322212019181716151413121110B9B8B7B6B5B4B3B2B1B0Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9101112131415161718192021222342120×15=300252522×15=33010

图1.1、上海长江大桥斜拉索半幅示意图

斜拉索防护套管张拉端锚具张拉端锚具d1d2d3

图1.2、平行钢丝斜拉索构造示意图

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上海长江大桥斜拉索统计表 表1.1

斜拉索编号 单根拉索长度（m） 张拉端单根拉锚具内索重量螺纹规（t） 格 7.203 5.214 Tr220×14 Tr190 ×12 Tr195 ×12 Tr205 ×12 斜拉索编号 单根拉索长度（m） 张拉端单根拉锚具内索重量螺纹规（t） 格 7.197 5.155 Tr220×14 Tr190 ×12 Tr195 ×12 Tr205 ×12 拉索型号 拉索型号 B0 7-211 94.717 B1 7-151 97.529 Z0 7-211 94.650 Z1 7-151 97.126 B2 7-163 106.159 6.115 B3 B4 B5 7-187 115.325 7.591 125.804 8.212 Z2 7-163 104.610 6.032 Z3 113.281 7.467 Z4 7-187 123.332 8.062 137.127 10.146 Tr220 Z5 134.217 8.724 7-211 ×14 B6 148.977 10.926 Z6 145.850 10.711 Tr220 7-211 ×14 Tr225 B7 7-223 161.366 12.453 Z07 157.957 11.2 ×14 Tr225 B8 174.137 14.358 Z8 7-223 170.7 13.119 ×14 B9 187.297 15.380 Tr235 Z9 183.516 15.086 Tr235 7-241 7-241 ×16 ×16 B10 200.691 16.421 Z10 196.744 16.114 Tr240 B11 214.304 17.176 Z11 7-253 210.253 18.052 ×16 B12 228.139 19.514 Tr240 Z12 7-253 B13 242.106 20.655 ×16 Z13 B14 7-283 256.328 24.405 B15 7-313 270.6 28.397 B16 285.082 32.266 B17 7-337 299.483 33.828 B18 313.905 35.393 B19 328.421 38.239 7-349 B20 343.008 39.875 B21 7-379 357.733 45.157 B22 368.046 50.165 7-409 B23 378.307 51.514

224.0 21.458 7-283 237.911 22.723 Tr245 ×18 251.922 24.002 266.109 27.940 Tr260 ×18 280.359 29.376 294.767 33.317 Tr270 307.178 34.880 ×18 323.670 37.706 Tr270 338.217 39.338 ×20 Tr280 352.866 44.563 ×20 367.481 50.082 Tr290 382.173 52.022 ×22 Tr245 Z14 ×18 Tr260 Z15 ×18 7-313 Z16 Tr270 Z17 ×18 7-337 Z18 Tr270 Z19 7-349 ×20 Z20 Tr280 Z21 7-379 ×20 Tr290 Z22 7-349 ×22 Z23 2

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二、气象条件

上海长江大桥场区位于长江口，桥区属亚热带海洋性季风气候，冬冷夏热，四季分明，春季多雾，夏季常受台风影响，冬季偶而降雪，气温温和，雨量充沛。

长江口地区属东亚季风区，以偏北风和东南偏南风为多，西北偏北风出现最少。风向随季节而变化，4～8月盛行南向风，其中7月以南向偏东风为多，11月～次年2月盛行偏北风。实测十分钟平均最大风速均为25.0m/s。

第二章 斜拉索牵引力计算

一、计算公式

根据索的长度L，上下两端索孔锚板中心的几何距离L0，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。

ΔL= L0－L＋（ω2LX2L0）/（24T2）－TL/AE

ΔL—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（软牵引钢绞线长度）

L—斜拉索长度

L0—上下两段索孔锚板中心的几何距离（标记长度） ω—斜拉索单位长度重量 LX—L的水平投影长度 T—牵引力 A—钢丝截面面积 E—弹性模量

施工前根据设计提供的索力及斜拉索相关资料，对每对索张拉端螺母旋平锚杯时的牵引力进行计算，确定软牵引钢绞线束数量；同时对每根索各牵引阶段的牵引力进行计算确定软牵引钢绞线长度。 二、软牵引受力计算

斜拉索软牵引力见表2.1、表2.2。

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中跨斜拉索牵引索力统计表 表2.1

索编号 Z23 Z22 Z21 Z20 Z19 Z18 Z17 Z16 Z15 Z14 Z13 Z12 Z11 Z10 Z9 Z8 Z7 Z6 Z5 Z4 Z3 Z2 Z1 单根拉单根拉二张索钢绞线 索长度索重（t） 力（t） 长度(m) （m） 382.173 367.418 352.866 338.217 323.67 309.178 294.767 280.359 266.109 251.922 237.911 224.0 210.253 196.744 183.516 170.7 157.957 145.85 134.217 123.332 113.281 104.61 52.022 50.082 44.563 39.338 37.706 34.880 33.317 29.376 27.940 24.002 22.723 21.458 18.052 16.114 15.086 13.119 11.2 10.711 8.724 8.062 7.467 6.032 611.5 555.1 529.2 509.6 480.2 460.1 447.0 438.9 425.3 415.7 406.2 391.4 367.7 3.9 325.2 299.9 283.5 262.5 236.3 225.8 215.3 204.8 21.97 19.32 19.09 19.20 17.13 13.42 11.46 12.08 10.14 13.30 10.93 8.85 8.16 5.83 4.46 2.94 1.94 2.09 1.12 0.85 0.40 / 钢绞线起 始牵引力 (t) 40 40 35 30 30 30 30 25 25 18 18 18 15 15 15 15 15 12 12 12 12 / 钢绞线终止牵引力 (t) 4.9 414.3 387.1 369.5 339.3 319.0 300.0 292.5 272.2 266.0 247.9 225.0 212.7 194.6 159.0 137.0 122.0 97.5 75.5 59.2 39.5 17.0 型号 7-409 7-409 7-379 7-349 7-349 7-337 7-337 7-313 7-313 7-283 7-283 7-283 7-253 7-241 7-241 7-223 7-211 7-211 7-187 7-187 7-187 7-163 7-151 97.126 / / 10.6 5.155 194.3 94.65 Z0 7-211 7.197 237.5 / / 9.0 说明：上表中钢绞线起始牵引力为梁端牵引控制力，钢绞线终止牵引力为张拉端螺母旋平锚杯时的牵引力；其中Z0、Z1、Z2为张拉端螺母旋上4丝时的牵引力，此时不需设置钢绞线。

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边跨斜拉索牵引索力统计表 表2.2

索编号 B23 B22 B21 B20 B19 B18 B17 B16 B15 B14 B13 B12 B11 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 单根拉单根拉索长度索重（m） （t） 378.307 51.514 368.046 50.165 357.733 45.157 343.008 39.875 328.421 38.239 313.905 35.393 299.483 33.828 285.082 32.266 270.6 28.397 256.328 24.405 242.106 20.655 228.139 19.514 214.304 17.476 200.691 16.421 187.297 15.380 174.137 14.358 161.366 12.453 148.977 10.926 137.127 10.146 125.804 8.212 115.325 7.591 106.159 6.115 二张索钢绞线 力长度(m) （kN） 666.2 6.6 625.4 614.7 608.6 597.3 579.8 563.5 527.3 477.2 435.9 402.91 367.9 349.6 333.1 316.7 294.0 273.0 246.8 231.0 220.5 210.0 20.69 18.99 19.50 19.62 17.05 13.82 11.83 10.04 10.45 13.61 9.05 7.32 7. 5.94 4.56 3.41 2.17 2.14 1.42 0.72 0.41 / 钢绞线起 始牵引力 (t) 40 40 35 30 30 30 30 30 25 18 18 18 15 15 15 15 15 12 12 12 12 / 钢绞线终止牵引力 (t) 506.5 493.0 466.5 459.5 445.5 434.5 409.5 385.3 350.7 320.2 291.5 252.5 213.8 193.0 167.5 142.0 113.0 103.6 74.0 60.5 42.5 17.5 型号 7-409 7-409 7-379 7-349 7-349 7-337 7-337 7-337 7-313 7-283 7-253 7-253 7-241 7-241 7-241 7-241 7-223 7-211 7-211 7-187 7-187 7-163 7-151 98.207 5.214 199.5 / / 10.9 237.5 / B0 7-211 94.717 7.203 / 8.4 说明：上表中钢绞线起始牵引力为梁端牵引控制力，钢绞线终止牵引力为张拉端螺母旋平锚杯时的牵引力；其中B0、B1、B2为张拉端螺母旋上4丝时的牵引力，此时不需设置钢绞线。

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第三章、总体施工工艺

一、方案变更说明

我部原来上报的方案中，斜拉索施工采用塔端牵引、张拉方式，其软牵引结构见下图3.1，图3.2。由于塔内操作空间有限，原方案存在以下弊端：

1、受塔内操作空间影响，软牵引机具高度已降到最低，千斤顶已降至30cm高，行程降至15cm，长索施工时（钢绞线长），操作时间长，影响施工进度。

2、牵引钢绞线时，必须保证钢绞线在千斤顶端有80cm～100cm的直线长度后方可向上弯曲，否则千斤顶端工具锚夹片容易松懈。由于塔内空间小，南北侧四束钢绞线缠绕在一起（见图3.1），无法正常施工。

3、长索软牵引力大，所需钢绞线根数较多，若采用软牵引加硬牵引相结合方式，则塔内空间不够，若钢绞线根数过多，施工风险较大。

经过我部多次考虑，拟定在桥面进行斜拉索的牵引、张拉施工。目前，钢箱梁第一轮已开始生产，所以我部决定0#～5#索在塔端进行牵引、张拉施工，6#～23#索在梁端进行牵引、张拉施工。

图3.1、斜拉索塔端软牵引操作空间示意图

图3.2、斜拉索软牵引结构图

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二、总体施工方案选择

斜拉索张挂施工主要包括运输、索上桥面、展索、挂设、张拉、索力检测、调整及减振装置安装等工序。根据斜拉索的重量、锚固牵引力的大小以及张拉施工空间要求，0~5#、6~11#、12~23#索分别采用不同的方法进行施工。 各类索的总体施工方法分别为：

A、0#~5#采用塔端张拉方式

0#~2#索可以采用塔吊将斜拉索吊至桥面放索机上(此时桥面门机吊正在安装),并在桥面上放索。直接将索头通过塔吊吊至索道管口，用塔顶卷扬机下放带有牵引头的钢丝绳与索头连接，将大螺母拧上3丝以上，然后通过卷扬机走滑车组拖梁端索头至索道管处，用汽车吊将索头安装就位并锚固，再安装张拉杆，按监控要求对称进行斜拉索张拉。

3#~5#索可以采用塔吊将斜拉索吊至桥面放索机上(此时桥面门机吊正在安装),并在桥面上放索。安装塔端软牵引，用塔顶卷扬机将塔端软牵钢绞线牵引到位并锚固，用桥面卷扬机将斜拉索梁端锚杯牵引到位并锚固，然后用塔端软牵引将塔端锚杯牵引到位后，进入张拉阶段。

B、6#~11#索采用梁端牵引、张拉方式

用桥面门机吊将斜拉索整体吊至桥面放索机上；桥面运索车将斜拉索运至相应索道管附近后，在桥面放索，安装塔端牵引夹具，用塔顶卷扬机将斜拉索塔端锚杯牵引到位并锚固，然后安装梁端软牵引系统及牵引夹具，用梁端牵引卷扬机将软牵引钢绞线牵引到位并锚固，连续牵引钢绞线至梁端锚杯螺母旋满丝牙，最后进入张拉阶段。

由于在梁端进行软牵引，为满足施工空间要求，钢箱梁梁段部分风嘴在斜拉索二张完后安装。

C、12#~23#索采用梁端牵引、张拉方式，其牵引结构采用软牵引加张拉杆相结合的方式

用桥面门机吊将斜拉索整体吊至桥面放索机上，桥面运索车将斜拉索运至相应索道管附近后在桥面放索，安装塔端牵引夹具，用塔顶卷扬机将斜拉索塔端锚杯牵引到位并锚固，然后安装梁端锚杯张拉杆、软牵引系统及牵引夹具，用梁端牵引卷扬机将软牵引钢绞线牵引到位并锚固，连续牵引钢绞线至梁端张拉杆螺母旋满丝牙，拆除软牵引，接长张拉杆，将梁端锚杯张拉到位，最后进入张拉阶段。

由于在梁端进行软牵引，为满足施工空间要求，钢箱梁梁段部分风嘴在斜拉索二张完后安装。

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三、斜拉索放索、牵引、安装与张拉施工工艺流程

施工前准备工作 斜拉索运输船停泊就位 斜拉索制作及运输 3#～5#索施工 （ 6#～23#索） 斜拉索吊运至桥面放索架上 索盘运输至相应索导管附近 0#～2#索施工 用塔吊将斜拉索吊 至桥面放索架 用塔吊将斜拉索索头放出 斜拉索运输至索道管附近 用汽车吊将斜拉索索头放出 安装吊点夹具、提吊头 用卷扬机、塔吊将塔端牵引到位 在桥面将锚固端牵引到位并锚固 安装张拉系统进入张拉阶段 12#～23#索施工 安装塔端吊点夹具 用汽车吊放出斜拉索索头并在桥面放索 斜拉索塔端牵引到位并锚固 安装塔端软牵引撑脚、张拉端锚杯螺母 安装梁端软牵引撑脚、张拉端锚杯螺母 6#～11#索施工 安装塔端锚杯处软牵引及吊点夹具 斜拉索空中牵引到位并锚固软牵引钢绞线 安装梁端锚杯处牵引夹具 用桥面卷扬机将梁端锚杯牵引到位并锚固 对称张拉软牵引至旋上锚杯大螺母 拆除软牵引系统、安装张拉杆进入张拉阶段 安装梁端锚杯处软牵引及夹具 用卷扬机将软牵引钢绞线牵引到位并锚固 对称张拉软牵引直至旋上锚杯大螺母 拆除软牵引系统 安装张拉杆进入张拉阶段 索力调整及减振器安装 安装梁端锚杯处拉杆、软牵引系统及夹具 用卷扬机将软牵引钢绞线牵引到位并锚固 对称张拉软牵引直至旋上拉杆大螺母 拆除软牵引系统 接长张拉杆对称张拉至锚杯旋上大螺母 进入张拉阶段 图3.3、斜拉索施工工艺流程图

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第四章 斜拉索施工主要设备

一、斜拉索上桥面设备

以往斜拉索施工多采取船上放索方式，此放索方式占用航道，影响通航，斜拉索在过上索架时PE层与上索架滚筒之间相互摩擦，易导致PE层破坏，为有效的保护好斜拉索，避免斜拉索在上桥过程中的破坏，选择在桥面放索方式。

上海长江大桥已预留交通轨道，主塔斜拉索中最长索由原PES7—313 增大为PES7—409，斜拉索重量由原38.312t增大到52.022t，斜拉索毛重及索盘重量约60吨，已超出900t·m塔吊起重范围，因此斜拉索上桥设备选用固定式门机吊。 1、门机吊起重能力

斜拉索毛重及索盘重量约60吨，门机吊最大起重设置为80吨。起重卷扬机牵引力为10吨，滑轮组选用4门80吨滑车。起重底座牵引卷扬机牵引力为10吨，起重底座牵引卷扬机设置在桥面。 2、门机吊尺寸

固定式门机吊高度为11m。门机吊高度≥平板车高度（0.8m）+放索架高度（2.8m）+索盘半径（2m）+吊具高度（2.5m）+组合滑轮组高度（2.5m）=10.6m，则取11m。

固定式门机吊净跨吊度为22m。门机吊跨度≥两主梁间距（10m）+2倍放索架宽度（5m）=20m，则取22m（行车需部分空间），索盘直径取4m，宽度取3.8m。

固定式门机吊底座宽度为7.5m，门机吊底座坐落在钢箱梁横隔板上（横隔板间距3.75 m）；门机吊顶口宽度为2.8 m。 3、门机吊布置位置

上海长江大桥钢箱梁采用分离式双主梁形式，两主梁间距为10m，中间采用中间横梁连接，横梁宽度3.75m，间距15m。门机吊布置在南主塔B1、B2梁段桥轴线处；北主塔布置在Z1、Z2梁段桥轴线处，即统一布置在塔柱南侧。门机吊横桥向中心线离最近横梁边间距为3.75 m，离钢吊箱边水平间距为1 m，斜拉索施工时，运索船舶停靠在承台南侧。固定式门机吊布置见图4.1所示。

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上海长江大桥B5标段 斜拉索安装施工技术方案

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图4.1、固定式门机吊布置图

二、斜拉索桥面运输设备

钢箱梁拼装至A4（J4）梁段时，利用起塔吊吊放一台60t运索平车板车至桥面上（每个塔一台）。平板车由车头牵引前行，作为斜拉索在桥面的运输工具，平板车示意图见图4.2所示。

索盘平板车 图4.2平板车示意图

三、斜拉索桥面放索及牵引设备 1、斜拉索桥面放索设备

A、放索架

斜拉索包装时采取盘装，施工时需要立式放索机，并用卷扬机控制索盘转动速度，确保斜拉索桥面展开安全顺利的进行，放索架结构图见图4.3所示。

放索限位架由螺栓连接于放索机尾部，放索时可控制斜拉索的摆动，确保斜拉索前行过程中不会左右摆动，防止放索小车翻倒、损伤斜拉索，放索限位架结构图见图4.4

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所示。

3800A索盘横向滚轮竖向滚轮280040001000AA滚轮3402600B-B500A-A放索机1、图中尺寸均为毫米；2、用卷扬机配合放索架放索。5000300700220043005004000说明：A500BB4000A-A放索限位架

图4.3、放索架结构图 图4.4、放索限位架结构图 B、放索小车

放索小车的作用是为防止斜拉索在展开过程中与梁面发生摩擦，损坏斜拉索的PE层，牵引小车结构示意图见图4.5所示。斜拉索展开时，在斜拉索下面每隔3m安放一个放索小车，小车与索体间垫麻布以保护拉索。

500800500400锚头小车索体小车

图4.5、牵引小车结构示意图

C、桥面牵引卷扬机

斜拉索施工时，在桥面梁端布置4台5t牵引卷扬机配合斜拉索索盘在桥面上放索，另外在塔根部配置4台10t卷扬机牵引斜拉索锚杯，将斜拉索由梁端牵引至塔根部。 2、斜拉索塔顶牵引设备

卷扬机为斜拉索挂索施工过程中主要牵引设备，包括桥面牵引及空中牵引卷扬机。斜拉索施工时在塔顶布置4台10t塔外牵引卷扬机，1台5t塔内牵引卷扬机，2台3t挂蓝牵引卷扬机（以上指一个塔），塔顶卷扬机布置示意图见图4.6，4.7所示。

塔外卷扬机负责斜拉索空中牵引工作，塔内卷扬机负责塔内施工设备的牵引工作。

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塔外牵引卷扬机走 道22工字钢0035.621塔内牵引卷扬机047塔07塔 吊8柱4主梁52H588箱梁.6次梁21H588×300003塔顶卷扬机平面布置图130230230130施工预埋件|μ1000×12斜 撑02I25工字钢10.5953施工预埋件14023023014060×40×2说明: 1.单位为厘米; 2.卷扬机平台预埋件与 塔柱预埋螺栓连接; 塔顶卷扬机平台布置立面图

图4.6、塔顶卷扬机平台布置示意图

塔内牵引卷扬机塔塔047柱柱挂蓝牵引卷扬机塔外牵引卷扬机图4.7 塔顶卷扬机布置示意图

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3、梁端牵引设备

当斜拉索塔端牵引到位后，利用梁端卷扬机将斜拉索梁端锚杯牵引至锚固箱，施工时在桥面梁端共布置8台10t梁端牵引卷扬机。 4、索夹

索夹采用壁厚10mm钢管与钢板焊接而成，索夹结构示意图见图4.8所示，为防止索夹损伤斜拉索PE套，挂索时在斜拉索与索夹接触处加垫优质橡胶垫，每种型号索夹配备16个。

BA加垫1cm厚优质橡胶加垫1cm厚优质橡胶挂索夹具AA-A压锚夹具BB-B

图4.8、索夹结构示意图

斜拉索牵引保护、转向机具见表4.1、斜拉索牵引保护、转向机具统计表

斜拉索牵引保护、转向机具统计表 表4.1

序号 1 2 3 2 3 4 5 6 名 称 平板车 梁端牵引卷扬机 塔外牵引卷扬机 塔内牵引卷扬机 塔端牵引卷扬机 塔根部牵引卷扬机 放索卷扬机 滑轮（组） 型 号 80吨 10吨 10吨 5吨 2吨 10吨 5吨 4轮48t 数 量 2台 8台 8台 2台 4台 4台 4台 16台 备 注 各配800m镀锌钢丝绳 各配1000m镀锌钢丝绳 各配200m镀锌钢丝绳 各配250m镀锌钢丝绳 各配400m镀锌钢丝绳 各配450m渡锌钢丝绳 14

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4轮32t 单轮16t 单轮10t 单轮5t 7 8 9 10 11 放索架 保护斜拉索牵引小车 保护锚杯牵引小车 夹具 葫芦 自制 自制 自制 自制 2t 16台 8台 32台 20台 16榀 0个 8台 416个 32 大小索盘各8榀 共计13种型号 2t 5、塔端弧形吊架

长索塔端挂设时设置弧形吊架，以有效保护斜拉索PE层不受剪切破坏，弧形吊架见图4.9、弧形吊架结构示意图。

图4.9、弧形吊架结构示意图

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弧形吊架主要用于长索塔端挂设，适应16#～23#斜拉索，其夹具采用壁厚为1cm弧形钢管制作，弧形钢管弯曲半径≥20倍斜拉索直径。根据索体重量，将弧形夹具长度设置在3～5m之间，其夹点设置3～5处，夹点处用麻布抱扎索体。托架吊具一头钢丝绳可以调节长度，调整夹具空间角度，以方便斜拉索锚头进入索道管。弧形夹具共设置四种型号，每种型号加工八套。 四、斜拉索塔外空间操作平台及相应机具

在塔柱主跨、边跨两侧面的处各布置一台电动挂篮，作为斜拉索塔外施工使用工具。电动挂篮钢丝绳挂在塔顶卷扬机上，由卷扬机牵引升降，操作控制器设置在挂蓝上，施工时沿挂蓝轨迹线设置两道缆风绳，挂蓝沿缆风绳升降，挂蓝布置参见图4.10、所示。

3T卷扬机缆风绳钢丝绳电缆 电动挂篮图4.10、电动挂蓝布置示意图

五、斜拉索梁端操作平台 1、梁底施工平台

为满足斜拉索梁端牵引、张拉施工要求，5#索施工完成以后在前端梁底上、下游各安装一个挂架作为梁底施工平台，挂架可沿桥面轨道前后移动。施工平台由上横梁、操作平台、纵移轨道及配重等构成，具体见图4.11。

电动挂篮布置立面图

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图4.11、 梁底施工平台结构及布置图

2、梁端斜拉索牵引角度调整及导向设施

角度调整设施用于斜拉索梁端软、硬牵引角度调整，确保斜拉索同索套管中心线重合，方便斜拉索锚杯顺利进入索道管及在管内移动。角度调整设施主要由角度调整支架及手拉葫芦组成。支架结构及布置见图4.12。

图4.12、度调整支架结构及布置图

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六、斜拉索软牵引机具 1、0#～5#斜拉索软牵引结构

上海长江大桥0#～5#斜拉索采用塔端牵引、张拉方式，由于斜拉索长度和重量的增加，其安装过程中的悬链张力增大，需增加软牵引将索适当增长，以减少悬垂时的张力。施工时一般用压套、钢绞线、锚具及夹片做斜拉索张拉端软牵引，需配双层牵引撑脚。当梁端锚杯锚固好以后，用千斤顶将张拉端锚杯牵引至螺母旋满丝牙，然后拆除软牵引，安装张拉设备进入张拉阶段。斜拉索软牵引结构形式见图4.13、斜拉索塔端软牵引结构图。

图4.13、斜拉索塔端软牵引结构图

2、6#～11#斜拉索软牵引结构

6#～11#斜拉索采用梁端端牵引方式，其软牵引结构形式与塔端相识。 3、12#～23#斜拉索软牵引结构

12#～23#斜拉索采用梁端牵引方式，其牵引结构采用软牵引加张拉杆相结合的形式，即通过增加张拉杆长度来减小软牵引受力。其牵引系统参数统计见表4.2，表4.3， 软牵引结构形式见图4.14。

边跨斜拉索牵引系统参数统计表 表4.2 索编号 B23 B22 B21 B20 钢绞线 长度(m) 20.69 18.99 19.50 19.62 拉杆 长度(m) 1.5 1.5 1.5 1.5 钢绞线起 始牵引力 (t) 40 40 35 30 钢绞线终止牵引力 (t) 183 175 156 138 拉杆终止 牵引力 (t) 506.5 493.0 466.5 459.5 型号 7-409 7-409 7-379 7-349 18

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B19 B18 B17 B16 B15 B14 B13 B12 7-349 7-337 7-337 7-337 7-313 7-283 7-253 7-253 17.05 13.82 11.83 10.04 10.45 13.61 9.05 7.32 1.5 1.3 1.3 1.3 1.0 1.0 1.0 1.0 30 30 30 30 25 18 18 18 127 128 116 105 109 72 59 445.5 434.5 409.5 385.3 350.7 320.2 291.5 252.5

说明：上表中拉杆牵引力为张拉端锚杯螺母刚旋满全丝时拉杆受力。

中跨斜拉索牵引系统参数统计表 表4.3

索编号 Z23 Z22 Z21 Z20 Z19 Z18 Z17 Z16 Z15 Z14 Z13 Z12 钢绞线 长度(m) 21.97 19.32 19.09 19.20 17.13 13.42 11.46 12.08 10.14 13.30 10.93 8.85 拉杆 长度(m) 1.5 1.5 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 钢绞线起 始牵引力 (t) 40 40 35 30 30 30 30 25 25 18 18 18 钢绞线终 止牵引力 (t) 200 165 159 139 129 113 104 109 98 83 74 65 拉杆终止 牵引力 (t) 4.9 414.3 387.1 369.5 339.3 319.0 300.0 292.5 272.2 266.0 247.9 225.0 型号 7-409 7-409 7-379 7-349 7-349 7-337 7-337 7-313 7-313 7-283 7-283 7-283 说明：上表中拉杆牵引力为张拉端锚杯螺母刚旋满全丝时拉杆受力。

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图4.14、长索软牵引结构图

4、软牵引工具设计因素

（1）、短索施工时，不需设置软牵引。当张拉端锚杯牵引至塔端锚箱并锚固半个锚环长度时，若梁端牵引力小于15t(梁段用10t卷扬机牵引),此时塔端不需设置软牵引。

（2）、中等长度索施工时，通过增加软牵引长度减少梁端起始牵引力。通过计算确当梁端牵引力为T吨时，软牵引钢绞线长度。

（3）、长索施工时，通过增加软牵引长度减少梁端牵引力，同时优化梁端牵引方式，增大梁端起始牵引力。当梁端软牵引钢绞线长度大于20m时，牵引时间过长，可在梁端增加撑杆，将梁端起始牵引力增大至40t。

（4）、为施工方便与安全，设计钢绞线束数量不超过19孔。

（5）、通过计算确定中等长度索张拉端锚杯牵引至塔梁端（塔端）锚箱，并锚固1个锚环长度时，此时所需要的张拉力，根据此张拉力确定软牵引钢绞线根数，考虑到钢绞线可能出现受力不均匀状态，钢绞线最大受力取理论值的60%（安全系数≥ 1.5）。

（6）、软牵引撑脚、压套、工具锚安全系数大于等于2.0，使用前均做静拉（压）试验。

（7）、最大牵引力不超过千斤顶容许荷载的95%的施工规范要求。牵引千斤顶采用YDC—500型千斤顶，油压表采用0.1级精度表。

（8）、软牵引采用钢绞线制作，与OVM型夹片锚具配套使用；压套、连接器、均采用40Cr钢制作，并调制处理。 5、软牵引机具

A、软牵引撑脚

根据锚固箱锚垫板尺寸以及锚环尺寸，需将软牵引撑脚做成三种类型，撑脚选用见 表4.4、软牵引撑脚型号。

软牵引撑脚型号 表4.4 规格型号 0×520

材质 Q235 数量 8个 适应斜拉索范围 B0～B7 ，Z0～Z7 备注 20

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800×0 900×600

Q235 Q235 8个 8个 B8～B16 ，Z8～Z16 B17～B23 ，Z17～Z23 B、牵引（张拉）千斤顶

根据斜拉索张拉力确定千斤顶的型号，为减少施工过程中的误差、确保千斤顶使用安全，控制每根斜拉索的张拉力在所使用千斤顶50%～85%吨位范围内。张拉千斤顶的选 用见表4.5。

牵引及张拉千斤顶型号 表4.5 规格型号 YCW500B YCW900B 生产厂家 OVM OVM 数量 8台 10台 适应斜拉索范围 B0～B23 ，Z0～Z23 备注 配油泵 B12～B23 ，Z12～Z23 配油泵，其中两台试验用 C、软牵引压套及工具锚

软牵引压套根据斜拉索锚杯（拉杆）的内丝、理论牵引力，确定其尺寸、孔数，以确保斜拉索施工安全。压套孔数根据其所对应索型号，最大牵引力及平均每孔钢绞线孔受力不超过理论值的60%的原则共同确定。每种型号压套配备相应孔数工具锚两套。压套、工具锚选择见表4.6。

软牵引及张拉工具委托具有资质的厂家制作。软牵引采用钢绞线制作，与OVM型夹片锚具配套使用；压套、工具锚具均采用40Cr钢制作。斜拉索张拉杆选用见表表4.7， 张拉杆压套见表4.8。

锚杯端压套、工具锚型号统计表 表4.6

名称 规格 9孔 压套 12孔 19孔 工 具 锚 9孔 12孔 15孔 19孔 数量 32个 8个 8个 16个 16个 16个 16个 适应索型号 PES7—151、 PES7—163、 PES7—187、PES7—211 PES7—241 PES7—241 PES7—187 PES7—211 PES7—223 、PES7—241 PES7—241 每种型号索配16个 （各配限位板一套） 每种型号各8个 备 注 21

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名称 夹片 规格 专用 数量 2000 适应索型号 备 注 周转次数：2~3次 斜拉索张拉杆统计表（单位：mm） 表4.7 张拉杆尺寸规格 适应索型号 数量 备注 配拉杆螺母及与锚杯相对应的连接套 Tr130×12×1450 PES7—151、PES7—163、PES7—187 8 Tr170×14×1450 PES7—211、PES7—223、PES7—241 Tr180×14×1800 PES7—253、PES7—283、PES7—313 Tr240×16×1800 PES7—337、PES7—349、PES7—379、PES7—409 16 配拉杆螺母及16 16 与锚杯相对应的连接套（拉杆可接长） 张拉杆端压套统计表（单位：mm） 表4.8

名称 规格 9孔 压套 12孔 19孔 数量 8个 8个 8个 适应索型号 PES7—253、 PES7—283、 PES7—313 PES7—337、PES7—34、PES7—379、 PES7—409 每种型号各8个 备 注 D、牵引头

斜拉索放索时，需在锚杯内丝上安装牵引头，同时短索塔端锚杯进索道管，以及长索梁端张拉时，塔端锚杯进索道管时需安装牵引头。牵引头数量见表4.9。

牵引头型号 表4.9 规格 Tr220×14 适应索型号 PES7—211 数量 8 8 8 规格 Tr260×18 适应索型号 PES7—313 数量 8 8 8 Tr190×12 PES7—151 Tr195×12 PES7—163 Tr270×18 PES7—337 Tr270×20 PES7—349 22

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Tr205×12 Tr225×14 Tr240×16 PES7—187 PES7—223 PES7—253 8 8 8 Tr280×20 Tr290×22 / PES7—379 PES7—409 / 8 8 / 七、斜拉索张拉机具

上海长江大桥0#～5#斜拉索采用塔端张拉方式，6#～23#斜拉索采用梁端张拉方式。 1、斜拉索张拉结构

斜拉索张拉结构形式见图4.15、斜拉索张拉结构图。

图4.15、斜拉索张拉结构图 2、张拉工具设计因素

（1）、张拉撑脚高度。撑脚尺寸由斜拉索锚环、锚杯、锚垫板尺寸确定，0#—11#索共用一种型号撑脚，12#—16#索共用一种型号撑脚，17#—23#索共用一种型号撑脚。

（2）、张拉千斤顶。0#—11#索张拉吨位在500吨以内，配备YCW—500型千斤顶，12#—23#索配备YCW—900型千斤顶；施工时最大张拉力不超过千斤顶容许荷载的95%的施工规范要求，油压表采用0.1级精度表。

（3）、张拉杆。张拉杆共4种型号，由斜拉索张拉吨位及张拉空间确定，张拉杆最小长度=撑脚高度-锚环高度+千斤顶高度+索力计高度+拉杆螺母高度+锚杯凹槽深度+2~5厘米富于长度。12#～23#索张拉杆分两节，一节作为软牵引接长，另一节作为接长张拉杆进行张拉施工。

（4）、张拉撑脚、连接套、拉杆螺母安全系数大于等于2.0，使用前均做静拉（压）试验。

（5）、拉杆、螺母、连接套具均采用40Cr钢制作，并进行调质处理。 3、张拉工具

A、张拉撑脚

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根据锚固箱锚垫板尺寸以及锚环尺寸，需将张拉撑脚做成三种类型，撑脚选用见表4.10。

张拉撑脚型号统计表 表4.10

规格型号 0×520 800×0 800×600

B、张拉杆及连接套

全桥张拉杆共四种型号，每种型号索均配一套拉杆连接套。斜拉索张拉杆统计表见表4.7。

八、塔吊及汽车吊

塔吊和汽车吊是斜拉索施工的重要起重设备。900t.m塔吊主要担负斜拉索安装过程中的高空吊装任务。在主梁第二对斜拉索张拉完成后，利用塔吊将1台50t汽车吊吊至主梁上，汽车吊主要负责梁端锚杯吊装，以及梁端工具、设备安装。

材质 Q235 Q235 Q235 数量 8个 8个 8个 适应斜拉索范围 B0～B7 ，Z0～Z8 B9～B16 ，Z9～Z16 B17～B23 ，Z17～Z23 备注 24

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第五章 斜拉索施工工艺

一、施工前准备工作 1、成品索的检验

斜拉索出厂前按设计要求，对斜拉索有关性能进行检验。

斜拉索到达现场后，查验并索取每根成品索的质量保证书（质量保证书含本批交货的数量、质量及各种检验结果）；如果进行了非常规试验，需提供检验报告。 2、索套管的处理

斜拉索锚杯外径与索套管的内径相差很小，挂索时极易产生位置偏差，从而造成锚 杯外丝扣和斜拉索PE保护套的损伤，因此斜拉索挂设前应对塔、梁端的索套管进行全面的检查，对索套管内的焊渣、毛刺等进行打平磨光。梁端风嘴改造示意图见图5.1。 3、钢箱梁锚固端结构的局部处理

A、梁端斜拉索锚固区风嘴的处理

为满足斜拉索梁端牵引、张拉空间要求，在钢箱梁制造工厂对部分梁段风嘴安装进行改造。Z6~Z23、B6~B23L梁段部分风嘴后安装，即单片梁段锚固箱锚点往后风嘴（长4650mm），在对应梁段斜拉索二张完后安装。

B、梁端锚垫板的改造

在6#~23#箱梁锚箱锚垫板M2上开4个M24螺栓孔，用于张拉撑脚的精确定位。 6#~23#索梁端锚垫板改造见图5.2。由于锚板尺寸较小，则将螺栓孔开在锚板侧面，施工时，在撑脚上焊接连接物。

图5.2、6#～23#索梁端垫板改造示意图

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图5.1、梁端风嘴改造示意图见

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二、0#～5#索施工工序

前3对斜拉索中最长索只有106.159m，自重不超过6t，当塔端锚杯锚圈拧上3~4个丝牙时，梁端牵引力最大17吨，则前三对索不需设置软牵引；同时受桥面空间影响，第1#、2#索需在船舶上放索。

0#~2#索可以采用塔吊将斜拉索吊至桥面放索机上(此时桥面门机吊正在安装),并在桥面上放索。直接将索头通过塔吊吊至索道管口，用塔顶卷扬机下放带有牵引头的钢丝绳与索头连接，将大螺母拧上3丝以上，然后通过卷扬机走滑车组拖梁端索头至索道管处，用汽车吊将索头安装就位并锚固，再安装张拉杆，按监控要求对称进行斜拉索张拉。

3#~5#索可以采用塔吊将斜拉索吊至桥面放索机上(此时桥面门机吊正在安装),并在桥面上放索。安装塔端软牵引，用塔顶卷扬机将塔端软牵钢绞线牵引到位并锚固，用桥面卷扬机将斜拉索梁端锚杯牵引到位并锚固，然后用塔端软牵引将塔端锚杯牵引到位后，进入张拉阶段。 三、6#～11#索施工工序

中、长索施工时随着斜拉索长度和重量的增加，其安装过程中的悬链张力增大，需通过软牵引适当增加索长，以减少悬垂时的张力，现以中等长度索安装为例来详细说明之安装工序。 1、船舶就位

斜拉索由驳船运至施工现场，斜拉索运输船停靠在承台南侧指定位置。 2、斜拉索整体上桥面

用桥面门机吊将斜拉索及索盘吊起，并平移至桥面，平板运输车移动至索盘底，门机吊大钩下落，斜拉索就位于放索架。平板运输车将斜拉索、索盘、放索架运输至索导管下方。在吊装、运输施工过程中，应轻装、轻卸、轻放、轻拉，以保护好斜拉索。

斜拉索包装时采取盘装，避免了圈装时放索施工过程中斜拉索与放索盘间相摩擦，对斜拉索PE层造成磨损；采取门机吊将斜拉索整体吊至桥面平板车上，避免了斜拉索在过上索架和移动过程时可能的破坏。 3、斜拉索在桥面上的运输

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用平板车将斜拉索索盘拉至相应索道管附近，顶升放索架脚撑，运索平板车前移，将索盘、放索架置于桥面，斜拉索桥面运输示意图见图5.3所示。 塔牵引车头索盘运索平车柱放索机放索架撑脚

图5.3、斜拉索桥面运输示意图

4、索盘在桥面上放索

用平板车将斜拉索索盘运输至塔顶对应索道管下方，索盘后配置一台5t卷扬机配合索盘放索，控制放索速度。

用汽车吊配合放索盘将斜拉索锚杯脱离索盘并放置在锚杯行走小车上，安装提吊头，用桥面卷扬机将锚杯牵引至塔柱根部，斜拉索桥面放索示意图见图5.4所示。牵引过程中，在桥面上每隔3m放置一个小车，小车下设滚轮，小车上设挡板和木槽，使斜拉索与小车间不产生位移，同时在斜拉索与小车间利用麻袋隔离，以保护斜拉索斜PE层。

汽车吊索 盘锚头小车塔柱连接牵引卷扬机放索限位架放索架卷扬机 图5.4、斜拉索桥面放索示意图 5、安装塔端牵引头及吊点夹具

在斜拉索塔端锚杯处安装牵引头；在距锚杯与塔顶对应索道管长度处安装吊点夹具，吊点夹具应有足够长的长度及强度，拧紧后夹具与斜拉索之间能产生足够的摩擦力，以防止夹具受力滑移。起重索所需的力较大，吊点处弯折角度大，夹具与斜拉索之间垫

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一层稍厚的橡胶片，且橡胶片应稍伸出夹具两头，夹具处索体用大布包扎，牵引头引及夹具安装示意图见图5.5。

图5.5、斜拉索牵引头及夹具安装示意图

6、斜拉索空中牵引至塔端索道管并锚固 塔内牵引卷扬机钢丝绳连接斜拉索塔端锚杯处牵引头；塔外卷扬机钢丝绳连接夹具吊点，在空中牵引斜拉索至相应套管，此时斜拉索在梁端配合放索，将塔端锚杯牵引到位并锚固。斜拉索空中牵引示意图见图5.6。 斜拉索快放完时，用汽车吊将索头从索盘上吊起，放出锚杯，并将锚杯放至行走小车上。为保证斜拉索PE层不受破坏，吊点处用麻布包扎，使用软吊带吊装。 连接塔顶卷扬机提升吊具 图5.6、斜拉索空中牵引示意图 7、安装张拉端软牵引及吊点夹具 在锚固区将锚杯锚圈及软牵引撑脚就位，用压套、钢绞线、工具锚及夹片做斜拉索

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张拉端软牵引，在距锚杯与梁段对应索道管长度处安装吊点夹具，吊点夹具应有足够长的长度及强度，拧紧后夹具与斜拉索之间能产生足够的摩擦力，以防止夹具受力滑移。起重索所需的力较大，吊点处弯折角度大，夹具与斜拉索之间垫一层稍厚的橡胶片，且橡胶片应稍伸出夹具两头，夹具处索体用大布包扎，软牵引及夹具安装示意图见图5.7。

图5.7、斜拉索软牵引及夹具安装示意图

8、将斜拉索梁端软牵引钢绞线引入梁端锚箱并锚固

软牵引钢绞线牵引到位后，用工具锚及夹片索定钢绞线，并锚固在软牵引撑脚上。当梁端锚杯拉近索导管时所需牵引力较大，滑轮组选用两个4门32T滑轮组，绕4路丝，滑轮组仍通过夹具与斜拉索连接。为防止夹具滑移，可在夹具前加一根套筒，将力传至冷铸锚杯根部。

9、用软牵引将斜拉索牵引到位

此步骤为：用千斤顶端顶工具锚、夹片锁定钢绞线——千斤顶顶一个行程到位——用软牵引撑脚内腔工具锚锁定钢绞线——退顶，重复操作至张拉端牵引到位，拧紧螺帽（见图5.8，图5.10）。当锚杯进套管时，用汽车吊及桥面支架整斜拉索索体空间位置，防止套管与斜拉索之间的摩擦，导致锚杯及斜拉索PE层损坏。 10、软牵引拆除、张拉设备就位

斜拉索张拉端牵引到位后，拧紧螺帽，拆除软牵引工具，安装张拉撑脚、千斤顶、索力计，用连接套连接锚杯和张拉杆，旋紧拉杆螺帽（见图5.9，图5.11）。 11、斜拉索的张拉

上海长江大桥斜拉索采取一端张拉，一端锚固的张拉方式，0#～5#索在塔端张拉， 6#～23#索采用梁端张拉方式，根据现有设备，以及最大张拉力不超过千斤顶容许荷载的95%的施工规范要求，张拉千斤顶采用YCW500B型以及YCW900B型千斤顶，油压表采用0.1级精度表。

根据钢箱梁悬臂端的荷载状态，斜拉索正式张拉分两次。张拉吨位由本桥监控与设计提供。前后两次都必须四根同时对称张拉，以防止索塔承受过大的弯曲应力。在张拉设备安装好以及钢箱梁焊接完成后，进行第一次张拉。为了减少温度、日照对张拉和梁体标高的影响，斜拉索的第二次张拉定在晚上9：00以后到第二天日出之前进行。张拉

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上海长江大桥B5标段 斜拉索安装施工技术方案 过程中采取分级张拉，以每10t为一级缓慢进行，并作好张拉记录。 在张拉过程中，要不断拧紧斜拉索冷铸锚的螺帽，防止千斤顶回油时，斜拉索产生冲击，损坏千斤顶和油泵。同时观察油压表读数，使两者基本保持一致，如果两者相差较大应立即停止张拉并分析原因。 图5.8、斜拉索梁端软牵引示意图 图5.10、斜拉索梁端张拉示意图

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图5.9、斜拉索塔端软牵引示意图

图5.11、斜拉索塔端张拉示意图

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四、长索牵引及张拉施工方式 1、增加梁端牵引力，减小软牵引长度

12#～23#索其施工特点为：斜拉索较长，索较重，梁端牵引力大，软牵引长度长，软牵引受力大。当梁端牵引力通过夹具传递给斜拉索PE层时，梁端牵引力需控制在斜拉索PE层能承受的范围以内，此时梁端牵引力（钢绞线起始牵引力）较小，但软牵引钢绞线较长。软牵引长度及受力见下表5.1。

斜拉索牵引索力统计表 表5.1 索编号 Z23 Z22 Z21 Z20 Z19 Z18 Z17 Z16 Z15 B23 B22 B21 B20 B19 B18 B17 B16 B15 型号 7-409 7-409 7-379 7-349 7-349 7-337 7-337 7-313 7-313 7-409 7-409 7-379 7-349 7-349 7-337 7-337 7-337 7-313 单根拉单根拉二张索钢绞线 索长度索重（t） 力（t） 长度(m) （m） 382.173 50.256 367.418 48.140 352.866 42.873 338.217 37.846 323.67 36.217 309.178 33.052 294.767 31.717 280.359 28.120 266.109 26.691 378.307 49.558 368.046 48.214 357.733 43.465 343.008 38.382 328.421 36.750 313.905 33.776 299.483 32.224 285.082 30.675 270.6 27.145 611.5 555.1 529.2 509.6 480.2 460.1 447.0 438.9 425.3 666.2 6.6 625.4 614.7 608.6 597.3 579.8 563.5 527.3 55.92077577 49.30055297 37.3994637 43.042862 38.46755525 30.1306274 25.78117186 18.98055536 15.96853747 52.52107783 48.18353701 38.05246697 43.79563627 38.052902 30.78476055 26.3814079 22.41631125 16.37442209 钢绞线起 始牵引力 (t) 25 25 25 20 20 20 20 20 20 40 40 35 30 30 30 30 30 25 钢绞线终止牵引力 (t) 4.9 414.3 387.1 369.5 339.3 319.0 300.0 292.5 272.2 506.5 493.0 466.5 459.5 445.5 434.5 409.5 385.3 350.7 由上表数据可知特长索钢绞线长度过长，影响施工，若将梁端牵引力增大，则可以大大减小钢绞线长度，见下表5.2。

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斜拉索牵引索力统计表 表5.2

索编号 Z23 Z22 Z21 Z20 Z19 Z18 Z17 Z16 Z15 B23 B22 B21 B20 B19 B18 B17 B16 B15 型号 7-409 7-409 7-379 7-349 7-349 7-337 7-337 7-313 7-313 7-409 7-409 7-379 7-349 7-349 7-337 7-337 7-337 7-313 单根拉单根拉二张索钢绞线 索长度索重（t） 力（t） 长度(m) （m） 382.173 367.418 352.866 338.217 323.67 309.178 294.767 280.359 266.109 52.022 50.082 44.563 39.338 37.706 34.880 33.317 29.376 27.940 611.5 555.1 529.2 509.6 480.2 460.1 447.0 438.9 425.3 666.2 6.6 625.4 614.7 608.6 597.3 579.8 563.5 527.3 21.97 19.32 19.09 19.20 17.13 13.42 11.46 12.08 10.14 20.69 18.99 19.50 19.62 17.05 13.82 11.83 10.04 10.45 钢绞线起 始牵引力 (t) 40 40 35 30 30 30 30 25 25 40 40 35 30 30 30 30 30 25 钢绞线终止牵引力 (t) 4.9 414.3 387.1 369.5 339.3 319.0 300.0 292.5 272.2 506.5 493.0 466.5 459.5 445.5 434.5 409.5 385.3 350.7 378.307 51.514 368.046 50.165 357.733 45.157 343.008 39.875 328.421 38.239 313.905 35.393 299.483 33.828 285.082 32.266 270.6 28.397 2、增加张拉杆减小软牵引受力

长索施工采用硬牵引与软牵引相结合的牵引方式，其软牵引钢绞线束控制在19孔以内，钢绞线最大受力控制在200t以内，张拉拉杆有效长度控制在2m以内。其具体计算结果见表4.2，表4.3 3、优化梁端牵引方式

由于斜拉索PE层抗拉强度较小，施加在PE层夹具上的力不宜太大，由软牵引长度计算公式可知：第二十三号索梁端牵引力为25吨时，软牵引长度为56m。当软牵引长度过长，梁端锚杯进锚箱时，牵引夹具处需用汽车吊将其吊至一定高度，此时牵引夹具处索体已经出现较大弯曲，斜拉索PE层在横向力作用下弯折处容易出现断裂，同时

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软牵引过长塔端施工操作时间长，严正影响牵引设备正常使用，因此单靠增加软牵引长度来减小梁端牵引力不太合理。为加强对斜拉索PE层的保护，节省施工时间，在锚杯与牵引夹具之间加撑杆，将力传递至锚杯，此时梁端牵引力可控制在40吨，软牵引长度可控制在20m左右。同时，为避免索体在牵引夹具处出现较大弯曲，应设置多处吊点，以确保斜拉索的自由线形以及空间位置（见图5.12、长索梁端牵引示意图）。

图5.12、长索梁端牵引示意图 4、优化塔端牵引方式

斜拉索越长、越重，挂索时塔端塔外卷扬机牵引力越大，如果牵引力全部受在PE层上，也有可能导致PE拉裂，此时可将牵引夹具夹分成两组（见图5.13、长索塔端牵引示意图），一组连接塔卷扬机，一组连接塔吊，这样就可以将斜拉索空中索体部分自

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重分成两部分后传递给提升系统，从而减小夹具处PE层受力。 图5.13、长索塔端牵引示意图 五、斜拉索牵引施工阶段施工要点 斜拉索牵引施工阶段施工作业面长、危险性大，要做到安全及文明施工，应掌握以下施工要点及细节： a.各作业点应均用对讲机及时联系，统一、协调施工。卷扬机应选出有经验的工人定岗定人专职操作，遇到紧急情况能及时做出正确的反应。另外，电工、机械修理工应在现场待命，随叫随到，及时排除电器及机械故障。

b.所有起重用钢丝绳、卸扣、转向轮等均应符合起重行业施工规范，具有足够的安全系数。

c.安装吊点夹具及软牵引，这个工作非常关键，必须认真细致地完成。夹具应有足够的长度，其夹紧用的螺栓应有足够的强度，拧紧后应使夹具与斜拉索之间（垫有橡胶皮）产生足够的摩擦力，以防止夹具受力后滑移。这里，我们使用的夹具长80cm，两侧法兰边各用8颗M24高强螺栓连接。

d.拉索张拉端被提升至所需高度后，主要由从套筒引出的钢丝绳（塔顶5吨卷扬机）牵引进入套筒。此时塔顶主滑轮组应及时调整锚杯倾角，使软牵引基本沿套筒轴线方向被牵引进入。软牵引前端超出软牵引千斤顶撑脚一定高度后，即可安装千斤顶，并用夹片固定，然后才可对其进行张拉。

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e.当张拉端被临时锚固后，即可用卷扬机滑轮组，将固定端引入锚箱此状况下，所需牵引力较大，滑轮组选用两个4门32T滑轮组，绕6路丝。滑轮组仍通过夹具与斜拉索连接。为防止夹具滑移，可在夹具前加一根套筒，将力传至冷铸锚杯根部。

f.用千斤顶通过钢绞线实施牵引的长重索的牵引施工步骤是：

（a）机具、材料准备。千斤顶仍为YDC500型（YDC500型），额定油压50～63Mpa（额定油压70～80Mpa），排油量2～101/min，相应牵引速度为76～383mm/min，牵引过程可无间歇连接作业。

φ15.24钢绞线下料长度10～20m，每束9根、12根、15根、19根、22根、27根、31根。为防止钢绞线在张拉过程中发生扭绞现象，钢绞线一半向左捻、一半向右捻。

购置与工具锚相匹配的工具夹片，加工钢绞线锚具与斜拉索张拉端配套的压套头，及钢绞线与千斤顶之间的连接件。

油泵为YBZ×1.5/8型电动高压油泵，额定压力90Mpa，配套压力表采用90Mpa油压表，精度为0.4级。

（b）将钢绞线一端伸出前活塞工具锚30cm即可。后活塞锚环外另一端，事先做挤压接头，并穿好工作锚环及限位螺母。

（c）安装软牵引撑脚，将钢绞线利用卷扬机牵引从套筒进入撑脚内，安装钢绞线工作锚，后安装千斤顶。

（d）千斤顶穿入钢绞线束，安装千斤顶后上夹片。

（e）固定端进入锚箱后，即可开始用千斤顶牵引斜拉索。经过以前施工的经验，发现几个容易出问题的环节，并研究了解决方法：①在千斤顶工作的初始几个行程，钢绞线束易发生扭绞现象。原因有两个，一是斜拉索与钢绞线在制作完成后均有扭应力存在。其中斜拉索的扭转可靠吊点夹具，钢绞线的扭转可通过对称排布左、右捻钢绞线来自行抵消。二是钢绞线受力不匀造成扭铰。解决的方法是，尽量使钢绞线长度一致，并每隔50cm用胶布束紧一处，就能保证每根钢绞线基本同时受力。②快速顶前活塞回油时，可能出现工具夹片不能自动松开而导致钢绞线在千斤顶内散丝。因此，在张拉开始前，应在工具夹片外表涂润滑油脂，并在千斤顶工作过程中严密注意夹片是否松开，以便及时停机。

六、斜拉索的减振及索力调整 1、斜拉索的临时减振

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在钢箱梁的悬拼过程中，斜拉索的风振非常明显，直接影响箱梁悬拼时的控制，因此，施工过程中，在斜拉索下端设置临时减振装置，即在索体上安装一夹具，通过钢丝绳、拉杆拉在桥面上，此方法简单有效，临时减振示意图见图5.14。

图5.14、斜拉索临时减振示意图

2、索力调整、减振器安装

每根索在张拉后都进行一次检测，视检测结果进行必要的索力调整，将斜拉索索力误差控制在设计允许范围内。调整索力时必须同时观测梁段控制点标高，务必使其标高误差亦在允许范围之内；同时对索塔和相应梁段进行应力测试，并对索塔位移进行观测。

全桥合龙后，若需调整索力，则按施工控制单位和监理工程师指令进行索力调整，然后在拉索一端安装液压拉索振动阻尼器。 七、斜拉索的施工保护措施

⑴ 斜拉索在工厂制索完成后，装驳转运过程中采取防雨、防晒、防火等措施严加防护。

⑵ 起吊设备及吊具等须留有足够的安全系数，对吊索用钢丝绳、卷扬机以及塔吊进行定期不定期的检查、保养，对出现损伤的钢丝绳立即进行更换。

⑶ 在斜拉索起吊上升开始前，在斜拉索上挂设抗风缆减小斜拉索上升过程中的摆动与旋转。

⑷ 当斜拉索接近索道口处时，派专人上挂索电梯进行塔外指挥进孔，避免斜拉索

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进索道孔过程中丝扣刮伤。

⑸ 增加托索小车的安放密度，在放索过程中严格控制斜拉索的位置，避免斜拉索拖地磨损。

⑹ 加大压锚夹具的长度，增加夹具同斜拉索的接触面积，减小斜拉索单位面积的受力。夹具安装时保持水平，确保斜拉索两侧受力均匀，不出现局部应力集中而破坏斜拉索PE套。

⑺ 在索导孔前端安装导向架，在斜拉索入索导孔过程中通过液压伸缩杆调整方向，确保斜拉索始终与索导管在同一直线上。

⑻ 在接触斜拉索的构件上涂装防锈漆，避免施工过程中污染斜拉索外套。 ⑼ 机械作业时注意油污（如黄油、千斤顶油泵、等）污染成品，作业前应对机械（如千斤顶、油泵等）进行检查或试验，确保不因发生意外故障（如密封圈漏油、爆裂等原因）而污染成品。

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第六章 文明与安全施工

一、文明施工

1、制定严的文明施工管理制度、条例、办法等，主要条款书写在标牌上挂在工区内醒目位置，时刻提醒职工认真遵守。

2、陆上施工基地严格按标准化工地进行建设；同时和相邻合同段及当地搞好合作关系。

3、组织职工经常进行文明教育，以良好精神风貌积极投入工程建设中。 4、利用广播、张贴标语、报纸、电视等加强宣传工作，为大桥工程、业主和本企业树立良好形象。

5、驻地和施工现场管理人员一律佩证上岗；作业区、办公室等悬挂标识牌，以示标识。

6、施工管理坚持以人为本，开展丰富多彩的文体娱乐活动，活跃职工精神生活。 7、环保措施

按照《中华人民共和国环境保》的要求，环境保护坚持“预防为主、防治结合”的方针，努力实现可持续发展战略。

A、机械设备、车辆等冲洗产生的含油废水，按照有关要求排放。

B、船舶油污水，按船舶检验局对油污水分离装置的技术要求，达到合格标准。 二、安全施工

1、全面贯彻《中华人民共和全生产法》；

2、斜拉索施工是高空作业，高空作业应遵守高空作业操作规程；

3、所有相关作业人员，要时刻牢记“绝对不能发生高空落物”这一基本的安全意识。为防止使用的工具不慎掉落，需要对工具绑上防落绳，并系于身边；

4、高空所有施工走道均设置拦杆及安全网，所有悬吊作业均采用封闭式吊篮； 5、坚持高空作业戴安全帽、安全带，杜绝酒后上高空作业。塔吊司机、起重工、电工等特殊工种必须持证上岗；

6、对上岗人员进行全面安全教育，合格后体检上岗；

7、设专、兼职安全员，加强施工全过程的安全监督，发现问题及时整改； 8、坚持执行上岗前的安全教育、培训，定期对职工进行体检；

9、项目部定期进行安全大检查，重点检查各工节段是否存在安全隐患，并限期整改；

10、在不良气候条件下，如暴雨或风力达6级以上时，停止斜拉索高空作业； 11、安全员每天到斜拉索施工现场进行安全检查,发现问题及时改正； 12、挂索施工的内、外操作平台要做到安全可靠。

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第七章 人员与劳动力使用计划

一、人员使用计划

斜拉索施工劳动力使用计划

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

工种 现场管理人员 技术人员 工长 测量人员 电气焊工程技术人员 起重工 电工 普通工人 安全人员 质检员 监控人员 人数 4 6 2 10 10 12 4 120 2 2 12 二、机械使用计划

主要机械设备使用计划

序号 1 2 3 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 三、工期

工期与钢箱梁安装同步。

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名 称 塔吊 汽车吊 固定式门机吊 平板车 梁端牵引卷扬机 塔外牵引卷扬机 塔内牵引卷扬机 挂篮卷扬机 塔根部牵引卷扬机 放索卷扬机 电焊机 YCW500B YCW900B 型 号 900吨米 50吨 80吨 80吨 10吨 10吨 5吨 3吨 10吨 5吨 OVM OVM 数 量 2台 2台 2台 2台 8台 8台 2台 4台 4台 4台 8台 10台 备 注 各配800m镀锌钢丝绳 各配1000m镀锌钢丝绳 各配200m镀锌钢丝绳 各配250m镀锌钢丝绳 各配400m镀锌钢丝绳 各配450m渡锌钢丝绳 其中两台试验用 400A～600A 16台