狹小空間內斜拉索張拉技術研究

姚永峰，周強生，秦涌汐

（江蘇法爾勝纜索有限公司，江蘇 江陰 214445）

目前國內有些橋梁設計時為考慮滿足其他功能要求，如節省建材、結構美觀等，將冷鑄錨斜拉索張拉空間設計地較為狹小，尤其是在高度方向上，但部分冷鑄錨斜拉索錨具本身體積較大，需適應能力較強的張拉穿心孔徑，常規的張拉撐腳加穿心千斤頂組合無法滿足張拉要求，但斜拉索的張拉是關系到橋梁成敗的關鍵工序。因此，文章就上述冷鑄錨斜拉索張拉空間狹小和張拉孔徑適應性問題進行研究，設計制造出滿足狹小空間內斜拉索張拉的組合千斤頂系統及其他配套設備，最終在國內某大型斜拉橋上成功應用。

1 斜拉索張拉空間分析

國內某大型斜拉橋的斜拉索采用熱擠聚乙烯高強鋼絲拉索，兩端錨具為張拉端冷鑄錨，最大規格Φ7～337，最大張拉索力達到6150 kN。根據設計要求，斜拉索在塔內對稱張拉。

Φ7-337 規格斜拉索錨杯高度為695 mm，對于常規千斤頂張拉空間，考慮斜拉索錨固的可能位置，撐腳內部高度不得低于錨杯高度，并且撐腳頂板厚度需滿足張拉時的強度要求（根據撐腳的材質可計算出撐腳頂板設計的厚度），因此，該規格斜拉索張拉撐腳高度不低于800 mm。張拉行程200 mm 的650 t 千斤頂高度為450 mm。另外考慮張拉拉桿錨固及裝拆等情況，千斤頂后預留空間高度不低于400 mm。因此，常規千斤頂張拉空間高度不低于1650 mm。

根據該橋梁塔柱斜拉索錨固區結構形式，常規千斤頂主邊跨斜拉索在如此狹小的空間內對稱張拉將會發生干涉，將無法實現張拉工序。示意圖詳見圖1。

2 斜拉索張拉設備設計

圖1 常規千斤頂對稱張拉布置圖

為解決狹小空間內斜拉索張拉問題，設計一套大噸位組合穿心式千斤頂系統，該系統包括：4 臺200 mm 行程的200 t 千斤頂、一塊定位底板、一塊張拉頂板和兩根導向桿。導向桿固定于定位板上，4 臺200 t 千斤頂對稱布置于定位板上，200 t 千斤頂的活塞桿作用在張拉頂板上，張拉頂板上設置3 個穿心孔，其中2 個穿心孔套裝導向桿，可定位張拉頂板，另外一個穿心孔設置在頂板中心，預留為張拉桿穿心孔。該系統結構圖見圖3。

圖2 組合千斤頂對稱張拉布置圖

工作原理：該組合千斤頂系統工作時，接通電動油泵，同步驅動200t 千斤頂，頂起張拉頂板，使張拉頂板沿導向桿運動，在張拉頂板上輸出最大800t 的頂推力，滿足斜拉索張拉需求。

該系統不考慮導向桿的情況下，高度為700 mm，同常規千斤頂張拉一樣，考慮400 mm 千斤頂后預留高度，該組合千斤頂系統工作高度僅為1100 mm，比常規千斤頂1650 mm 的張拉高度節省了550 mm 的張拉空間，解決了常規千斤頂張拉高度空間不足的問題。

3 在實橋的應用

3.1 工作前校驗

在實橋上使用前，采用標準壓力傳感器對組合千斤頂系統進行校驗，結果表明該組合千斤頂系統4 臺千斤頂能同步輸出頂推力，且輸入油壓值與整體輸出的頂推力成良好的線形關系，具體結果數據見下圖3。

圖3 組合千斤頂校驗曲線圖

3.2 張拉工序

組合千斤頂張拉成品索的工序與常規千斤頂使用原理一致，原操作千斤頂的工人無需另外培訓，即可上崗操作，具體操作步驟入下：①待全橋的成品索掛索完畢后，狹小空間的梁內，張拉準備需緊跟進行。將成品索掛索時配用的牽引頭拆下，旋上與成品索錨頭內部螺紋相配套的變徑套，并旋至錨頭內部。②裝入拉桿到位后，組合千斤頂系統緩慢裝入，并安放到合適的位置。使組合千斤頂系統定位板與張拉面貼合，并其中心與成品索的錨具中心保持同心。③裝上張拉螺母。安裝張拉螺母時，需與組合千斤頂頂部留有1～2 cm 的間隙，組合千斤頂在張拉伸縮時有一定的工作距離。④根據張拉順序及索力要求，將油泵與四個千斤頂用油管連接，檢查控制千斤頂的各個精密壓力表是對應的千斤頂相符。⑤啟動油泵，在張拉過程中，成品索緩慢上升。與此同時，將成品索的錨圈緩慢的下旋，使其不致離錨墊板的位置過高。⑥達到設計、監測監控給定的張拉噸位后。應先穩住油壓，檢查索力值是否正確。然后旋緊螺母，使螺母能與錨墊板緊密貼合；⑦組合千斤頂停止作業時，應先斷開電源，再將回油閥緩慢松開，待壓力表退回零位時，方可卸開通往千斤頂的油管接頭，使千斤頂全部卸荷，張拉完畢。

應用這套組合千斤頂系統，成功完成了國內某懸索橋的斜拉索張拉及調索工作，在該橋的使用見圖4。

4 結 語

在某橋的實際應用中，針對狹小空間內斜拉索張拉問題，設計制造出組合千斤頂系統，對比常規千斤頂張拉，在同樣的張拉行程下，斜拉索張拉高度可以節省550 mm，另外，該組合千斤頂系統橫向空間要求為925×625 mm，對比常規千斤頂Φ700 mm 的橫向空間要求，相應的有所增加。因此，對于狹小空間內冷鑄錨斜拉索的張拉，這種類型的組合千斤頂系統在滿足橫向空間要求的情況下能較大的節省張拉高度，可為后期的橋梁設計及施工單位安裝斜拉索提供重要的參考資料。