本发明涉及一种斜拉索安装施工方法，更具体的，一种用于斜拉桥的斜拉索安装施工方法。
背景技术：
斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。斜拉桥主要由索塔、主梁、斜拉索组成。
斜拉桥利用从桥塔上伸出的许多斜拉索作为梁的弹性支撑点，就象多跨连续梁那样工作，使跨距显著减小，这样可以大大减小梁的弯矩。斜拉索对梁的弹性支撑作用只有在拉索始终处于张紧状态时，才能得到充分的发挥，因此在受荷前必须对索进行预张拉。一般说来，斜拉索的支撑对恒载最有效，对车辆载荷次之，对风载最差。而对大跨桥梁结构来说恒载内力所占比重最大，恒载弯矩小了，主梁断面可以小一些，自重减轻，从而增大了桥梁的跨越能力。目前的斜拉桥斜拉索张拉普遍存在着安装复杂，安装精度不高，误差较大的问题。
技术实现要素：
本发明提供了一种斜拉索安装施工方法，该方法具有安装简单，安装精度高，误差范围小的有益技术效果。
为了实现本申请的目的，本申请采用的技术方案是：
1.一种斜拉索安装施工方法，包括以下步骤：
1、斜拉索安装施工准备
1.1、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，对斜拉索进行检查验收，检查合格后方可进入工地；
1.2、设置预埋件
在主塔有索区施工之前，提供斜拉索安装相关预埋件结构图以及预埋件布置图，预埋件在主塔施工过程中进行预埋，斜拉索安装预埋件主要为塔内转向及张拉设备固定预埋件、塔柱中横梁上辅助提升架预埋件、塔顶进人洞口50kn卷扬机固定预埋件、塔顶预埋件；
1.3、索导管检查
斜拉索锚杯外径与索导管的内径相差很小，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、梁端的索导管进行全面的检查，对索导管内的焊渣、毛刺等打平磨光，当斜拉索有挤压变形时应及时修复；
2、斜拉索运输及吊装上桥
斜拉索存放时索体下端应辅设方木支垫，并在方木与索体间加一定厚度的软质隔离物，不允许斜拉索直接与梁面或地面接触，索体周围10米 内严禁存在火源，如确需在索体周围焊接、气割，作业前必须对相关人员进行安全交底，并同时配备灭火装置；
成盘斜拉索起吊时设3个吊点，使用专用的吊装带，严禁用钢丝绳直接兜在斜拉索上，以避免损坏pe护套，以及碰损锚头螺纹，若发现锚头螺纹有微小损伤应及时修整，pe护套上出现≥3㎜深的刻痕和局部损伤，应采用专用工具与pe护套相同的材质对受损处进行修复，这一过程应在挂索前处理完；
3、塔端安装
用塔吊将置于200kn放索盘上的索体拉出8m长度放置在梁面上，在斜拉索锚杯后端安装牵引板，塔顶50kn卷扬机钢丝绳从塔内放下，穿过塔内对应齿块处转向滑轮、锚杯螺母，从索导管内向下引出，下放至桥面并与锚杯后端牵引板连接，在距锚杯5～10m处索体上用200kn专用软质吊装带设置双吊点，塔吊吊钩放下吊起吊装带，在吊起的同时50kn卷扬机启动，50kn卷扬机与塔吊相互配合将塔端锚杯牵引出塔端锚垫板，安装锚杯螺母，将斜拉索锚杯螺母旋至设计位置；
4、梁面展索
斜拉索在放索盘上剩余索体的展开，根据吊装重量参数表采用塔吊与辅助提升点辅助提升索体的方式直至将斜拉索梁端锚杯脱离放索盘，当梁端锚杯脱空放索盘0.5～1.0m时，停止提升，梁面50kn卷杨机钢丝绳通过转向滑车与梁端锚杯相连，落下索体，将锚杯安置在锚杯小车上，50kn卷杨机收绳，收绳的速度与索体下落的速度匹配好，严禁歪拉斜拽，直至将梁端锚杯牵至对应索导管附近，用钢丝绳将索体锚杯临时固定，对下一根塔端安装到位的拉索进行桥面展索，长索展索时由于塔吊吊重与辅助提升点提升索体高度限制，无法将放索盘上索体全部展开，此时利用梁面5吨卷杨机牵引放索盘，采用部分拖逸法进行梁面展索。展索的过程中，索 体与梁面之间间隔4m～5m放置一台单轴小车，防止索体与梁面接触造成损伤，小车与索体之间铺垫橡胶皮以防护索体损伤；
5、梁端牵引
5.1、短索
在距梁端锚杯5m～8m处的索体上安装400kn专用哈弗夹，用200kn软制吊装带设置牵引点，与400kn梁面卷扬机牵引系统相连，哈弗夹上设置吊点，250kn汽车吊提升吊点，启动梁面卷扬机牵引系统，当锚杯牵引到梁面索导管口时，利用250kn汽车吊调整锚杯倾角，使其与梁端索导管轴线一致，此过程由专人指挥索体提升的快慢，严防锚杯丝扣受损，当锚杯及延长筒全部进入索导管时，在管导管下端口上铺设橡胶皮或麻布袋，严防牵引后期索体与索导管下端口直接接触造成损伤，当锚杯外露出梁下锚垫板5-10cm时，停止牵引，梁下工作人员将锚固螺母旋入锚杯上2-3丝扣，以保证后期牵引安全，继续卷杨机牵引，同时旋紧锚固螺母，直至将锚杯牵引至设计位置；
5.2、中索
梁端锚杯依次安装连接套及6500kn张拉杆后，在距梁端锚杯5m～8m处的索体上安装400kn专用哈弗夹，用200kn软制吊装带设置牵引点，与400kn梁面卷扬机牵引系统相连，哈弗夹上设置吊点，250kn汽车吊提升吊点，启动梁面卷扬机牵引系统，当锚杯及张拉杆牵引到梁面索导管口时，利用250kn汽车吊调整张拉杆倾角，使其与梁端索导管轴线一致，此过程由专人指挥索体提升的快慢，严防张拉杆及锚杯丝扣受损。当锚杯及延长筒全部进入索导管时，在管导管下端口上铺设橡胶皮或麻布袋，严防牵引后期索体与索导管下端口直接接触造成损伤，当张拉杆外露出梁下锚垫板处锚杯螺母5-10cm时，停止牵引，梁下挂篮上工作人员将张拉杆副螺母旋入锚杯上3-5丝扣，以保证后期牵引安全，继续卷杨机牵 引，同时旋紧张拉杆副螺母，直至将锚杯分丝板牵引至斜拉索安装工况受力表中对应距离；
5.3、长索
准备工作：梁面汽车吊将梁下活动挂篮及400kn滑车组吊装就位，设置软牵引体系，根据安装的斜拉索索号对照计算的软牵引吨位选取一定根数与长度的钢绞线，钢绞线单端挤成p锚，每根钢绞线上以p锚处为起点，以1米为单位做上标记线，便于多根钢绞线的等长控制，同时将钢绞线逐根穿入梁上的牵引套，在梁端距固定端锚杯6m处的索体安装400kn专用哈弗夹，与400kn梁面牵引系统相连，启动梁面卷扬机牵引系统，在锚杯牵引到距梁面索导管口5m时，用高压油管将电动油泵与2500kn张拉千斤顶连接好，准备工作就绪，用汽车吊将6500kn张拉杆通过连接套满丝扣旋入锚杯后端内丝，并将已组装好牵引钢绞线的牵引套满丝扣旋入张拉杆后端，钢绞线逐根经由导向托架与索导管穿入梁下工作锚环及2500kn穿心式千斤顶后的工具锚环内，穿好的钢绞线通过分丝器确保相互之间需平行顺直；
将2500kn张拉撑脚、锚环、2500kn张拉千斤顶定位后，打紧工具夹片，启动梁下软牵引系统，往复牵引，当张拉杆牵引到距梁面索导管2～3m时，在索体上安装100kn软质吊装绳，通过汽车吊缓慢提升索体，使张拉杆及锚杯顺利从导向托架上通过，在张拉杆及锚杯下端口刚好座在梁面索导管下端口上时，汽车吊缓慢提升索体来逐步提高张拉杆及锚杯的倾角，此过程应由专人指挥索体提升的快慢与软牵引进程，严防锚杯外丝扣直接顶在索导管端口造成锚杯外丝扣的损伤，当锚杯及延长筒全部进入索导管时，在管导管下端口上铺设橡胶皮或麻布袋，严防软牵引后期索体与索导管下端口直接接触造成损伤，当6500kn张拉杆外露出梁下锚垫板处锚杯螺母5～10cm时，停止牵引，梁下工作人员将6500kn张拉杆副锚固螺母旋入张拉杆至平扣，此工序结束，换钢绞线，以便于下一根斜拉索的安全牵引，组装张拉机具做好张拉前硬牵引工作；
6、斜拉索硬性牵引、张拉及调索
6.1、斜拉索张拉设备安装
梁下张拉设备及施工平台由汽车吊配合安装及拆除；
6.2、斜拉索张拉前的准备工作
1)、应检查斜拉索是否与索导管相碰，防止张拉时擦伤斜拉索保护层；
2)、张拉千斤顶与张拉油表进场前应进行标定；
3)、斜拉索张拉前应进行技术交底，确认本次索的张拉力和伸长量，检查张拉千斤顶位置是否居中并调整固定，检查千斤顶配套设备的编号；
4)、检查锚头和张拉杆丝口在挂设中是否有碰伤；
5)、准备不同厚度的钢垫板，以备张拉时螺母加垫；
6.3、斜拉索的张拉
斜拉索张拉时，应进行分级、对称、同步张拉，做好伸长量、油表读数记录，张拉顺序按设计要求办理，张拉所需千斤顶，油泵、油表应配套标定、配套使用，张拉记录应完整齐全；
斜拉索张拉以设计规定的张拉应力值控制，伸长量作为校核，张拉过程中，要详细记录油表读数-索力-伸长量-索头相对锚垫板的位置，便于相互校核，张拉前后应量取索头与锚垫板的相对位置，油泵操作人员读取油表读数时，视线应与油表面垂直，保证读数精确；
斜拉索张拉前后，必须对桥梁和索塔的应力和变位进行监控，测量索力时应在温度均匀时进行，一般情况应在日出前测量完毕；
其中，斜拉索的张拉的装索力t具体计算方式如下：
斜拉索钢丝下料长度为l，塔、梁两端索孔锚板中心的几何距离l0，梁端锚杯分丝板墩头到锚垫板距离为δl梁，塔端锚杯分丝板墩头到锚垫板距离为δl塔，在牵引力t作用下，其弹性伸长量为tl/ea，垂度影响的伸长量近似为-w2l2xl0/(24t2)，
因此可得：δl塔-δl梁＝l-l0-(ω2l2xl0)/(24t2)+tl/ae(24l/ae)t3+24×(l-l0-δl塔+δl梁)t2-ω2l2xl0＝0
解变量为t的一元三次方程，通过盛金公式求解一元三次方程，从而求出各工况斜拉索安装索力t；
其中，δl梁—梁端分丝板墩头到锚垫板距离(拉出时为负值)；
δl塔—塔端分丝板墩头到锚垫板距离(拉出时为正值)；
l—斜拉索钢丝下料长度；
l0—塔、梁两端索孔锚板中心的几何距离；
ω—斜拉索单位长度重量；
lx—l0的水平投影长度；
t—牵引力；
a—钢丝截面面积；
e—弹性模量；
6.4、索力调整调索应遵循的原则为：调整后索力满足设计或规范要求；调索前计算各级调整值并列出相应的延伸量，调索前作好索力检测和其他各种观测的准备工作；
调索按预定级次的相应张拉力，通过电动油泵进油或回油逐级调整索力，如果是降低索力，则先进油拉动斜拉索，使锚圈能够松动，在旋开锚环后可回油使斜拉索索力降低。
进一步地，在“3、塔端安装”步骤中，可根据吊装重量，使用辅助提升点辅助提升索体。
具体实施方式
本申请的斜拉索安装施工方法具体实施方式如下：
1、斜拉索安装施工准备
1.1、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，对斜拉索进行检查验收，检查合格后方可进入工地。斜拉索现场检验包括制造资料验收和斜拉索外观验收。
1.2、设置预埋件
在主塔有索区施工之前，提供斜拉索安装相关预埋件结构图以及预埋件布置图。预埋件在主塔施工过程中进行预埋，斜拉索安装预埋件主要为塔内转向及张拉设备固定预埋件、塔柱中横梁上辅助提升架预埋件、塔顶进人洞口50kn卷扬机固定预埋件、塔顶预埋件。
1.3、索导管检查
斜拉索锚杯外径与索导管的内径相差很小，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、梁端的索导管进行全面的检查，对索导管内的焊渣、毛刺等打平磨光，当斜拉索有挤压变形时应及时修复。
2、斜拉索运输及吊装上桥
斜拉索存放时索体下端应辅设方木支垫，并在方木与索体间加一定厚度的软质隔离物(如棉毡等)，不允许斜拉索直接与梁面或地面接触，索体周围10米内严禁存在火源，如确需在索体周围焊接、气割，作业前必须对相关人员进行安全交底，并同时配备灭火装置。
成盘斜拉索起吊时设3个吊点，使用专用的吊装带，严禁用钢丝绳直接兜在斜拉索上，以避免损坏pe护套，以及碰损锚头螺纹。若发现锚头螺纹有微小损伤应及时修整，pe护套上出现≥3㎜深的刻痕和局部损伤，应采用专用工具与pe护套相同的材质对受损处进行修复，这一过程应在挂索前处理完。
3、塔端安装
用塔吊将置于200kn放索盘上的索体拉出8m长度放置在梁面上，在斜拉索锚杯后端安装牵引板。塔顶50kn卷扬机钢丝绳从塔内放下，穿过塔内对应齿块处转向滑轮、锚杯螺母，从索导管内向下引出，下放至桥面并与锚杯后端牵引板连接。在距锚杯5～10m处索体上用200kn专用软质吊装带设置双吊点，塔吊吊钩放下吊起吊装带。在吊起的同时50kn卷扬机启动，50kn卷扬机与塔吊相互配合将塔端锚杯牵引出塔端锚垫板(根据吊装重量参数表，部分斜拉索需使用辅助提升点辅助提升索体)，安装锚杯螺母，将斜拉索锚杯螺母旋至设计位置。
4、梁面展索
斜拉索在放索盘上剩余索体的展开，根据吊装重量参数表采用塔吊与辅助提升点辅助提升索体的方式直至将斜拉索梁端锚杯脱离放索盘。当梁端锚杯脱空放索盘0.5～1.0m时，停止提升，梁面50kn卷杨机钢丝绳通过转向滑车与梁端锚杯相连，落下索体，将锚杯安置在锚杯小车上，50kn卷杨机收绳，收绳的速度与索体下落的速度匹配好，严禁歪拉斜拽，直至将梁端锚杯牵至对应索导管附近，用钢丝绳将索体锚杯临时固定，对下一根塔端安装到位的拉索进行桥面展索。长索展索时由于塔吊吊重与辅助提升点提升索体高度限制，无法将放索盘上索体全部展开，此时利用梁面5吨卷杨机牵引放索盘，采用部分拖逸法进行梁面展索。展索的过程中，索体与梁面之间间隔4m～5m放置一台单轴小车，防止索体与梁面接触造成损伤，小车与索体之间铺垫橡胶皮以防护索体损伤。
5、梁端牵引
5.1、短索
在距梁端锚杯5m～8m处的索体上安装400kn专用哈弗夹，用200kn软制吊装带(走双)设置牵引点，与400kn梁面卷扬机牵引系统相连。哈弗夹上设置吊点，250kn汽车吊提升吊点，启动梁面卷扬机牵引系统，当锚杯牵引到梁面索导管口时，利用250kn汽车吊调整锚杯倾角，使其与梁端索导管轴线一致。此过程由专人指挥索体提升的快慢，严防锚杯丝扣受损。当锚杯及延长筒全部进入索导管时，在管导管下端口上铺设橡胶皮或麻布袋，严防牵引后期索体与索导管下端口直接接触造成损伤。当锚杯外露出梁下锚垫板5-10cm时，停止牵引，梁下工作人员将锚固螺母旋入锚杯上2-3丝扣，以保证后期牵引安全。继续卷杨机牵引，同时旋紧锚固螺母，直至将锚杯牵引至设计位置。
5.2、中索
梁端锚杯依次安装连接套及6500kn张拉杆后，在距梁端锚杯5m～8m处的索体上安装400kn专用哈弗夹，用200kn软制吊装带(走双)设置牵引点，与400kn梁面卷扬机牵引系统相连。哈弗夹上设置吊点，250kn汽车吊提升吊点，启动梁面卷扬机牵引系统，当锚杯及张拉杆牵引到梁面索导管口时，利用250kn汽车吊调整张拉杆倾角，使其与梁端索导管轴线一致。此过程由专人指挥索体提升的快慢，严防张拉杆及锚杯丝扣受损。当锚杯及延长筒全部进入索导管时，在管导管下端口上铺设橡胶皮或麻布袋，严防牵引后期索体与索导管下端口直接接触造成损伤。当张拉杆外露出梁下锚垫板处锚杯螺母5-10cm时，停止牵引，梁下挂篮上工作人员将张拉杆副螺母旋入锚杯上3-5丝扣，以保证后期牵引安全。继续卷杨机牵引，同时旋紧张拉杆副螺母，直至将锚杯分丝板牵引至斜拉索安装工况受力表中对应距离。
5.3、长索
准备工作：梁面汽车吊将梁下活动挂篮及400kn滑车组吊装就位，设置软牵引体系，根据安装的斜拉索索号对照计算的软牵引吨位选取一定根数与长度的钢绞线，钢绞线单端挤成p锚，每根钢绞线上以p锚处为起点，以1米为单位做上标记线，便于多根钢绞线的等长控制，同时将钢绞线逐根穿入梁上的牵引套。在梁端距固定端锚杯6m处的索体安装400kn专用哈弗夹，与400kn梁面牵引系统相连。启动梁面卷扬机牵引系统，在锚杯牵引到距梁面索导管口5m时，用高压油管将电动油泵与2500kn张拉千斤顶连接好，准备工作就绪。用汽车吊将6500kn张拉杆通过连接套满丝扣旋入锚杯后端内丝，并将已组装好牵引钢绞线的牵引套满丝扣旋入张拉杆后端，钢绞线逐根经由导向托架与索导管穿入梁下工作锚环及2500kn穿心式千斤顶后的工具锚环内，穿好的钢绞线通过分丝器确保相互之间需平行顺直。
将2500kn张拉撑脚、锚环、2500kn张拉千斤顶定位后，打紧工具夹片，启动梁下软牵引系统，往复牵引。当张拉杆牵引到距梁面索导管2～ 3m时，在索体上安装100kn软质吊装绳，通过汽车吊缓慢提升索体，使张拉杆及锚杯顺利从导向托架上通过。在张拉杆及锚杯下端口刚好座在梁面索导管下端口上时，汽车吊缓慢提升索体来逐步提高张拉杆及锚杯的倾角，此过程应由专人指挥索体提升的快慢与软牵引进程，严防锚杯外丝扣直接顶在索导管端口造成锚杯外丝扣的损伤。当锚杯及延长筒全部进入索导管时，在管导管下端口上铺设橡胶皮或麻布袋，严防软牵引后期索体与索导管下端口直接接触造成损伤。当6500kn张拉杆外露出梁下锚垫板处锚杯螺母5～10cm时，停止牵引，梁下工作人员将6500kn张拉杆副锚固螺母旋入张拉杆至平扣，此工序结束。换钢绞线，以便于下一根斜拉索的安全牵引，组装张拉机具做好张拉前硬牵引工作。
6、斜拉索硬性牵引、张拉及调索
6.1、斜拉索张拉设备安装
梁下张拉设备及施工平台由汽车吊配合安装及拆除。
6.2、斜拉索张拉前的准备工作
1)、应检查斜拉索是否与索导管相碰，防止张拉时擦伤斜拉索保护层。
2)、张拉千斤顶与张拉油表进场前应在国家有资质监测单位进行标定，并提供标定证书，标定证书中的回归方程是油表读数与张拉力换算的重要依据。
3)、斜拉索张拉前应进行技术交底，确认本次索的张拉力和伸长量，检查张拉千斤顶位置是否居中并调整固定，检查千斤顶配套设备的编号，以便确认该千斤顶标定的回归方程。
4)、检查锚头和张拉杆丝口在挂设中是否有碰伤。
5)、准备不同厚度的钢垫板，以备张拉时螺母加垫。
6)、斜拉索张拉前各种记录表格准备齐全；
7)、斜拉索张拉前要求各项安全措施都已具备完善，并经检查合格。
6.3、斜拉索的张拉
斜拉索张拉时，应根据监控领导小组针对架梁工况下达的张拉指令进行分级、对称、同步张拉。做好伸长量、油表读数记录，张拉顺序按设计要求办理，张拉所需千斤顶，油泵、油表应配套标定、配套使用，张拉记录应完整齐全。
斜拉索张拉以设计规定的张拉应力值或监控领导小组的指令值控制，伸长量作为校核。张拉过程中，要详细记录油表读数-索力-伸长量-索头相对锚垫板的位置，便于相互校核，张拉前后应量取索头与锚垫板的相对位置。油泵操作人员读取油表读数时，视线应与油表面垂直，保证读数精确。如斜拉索张拉时外界噪音大，油泵操作人员应佩戴对讲机耳机。
斜拉索张拉前后，必须对桥梁和索塔的应力和变位进行监控，测量索力时应在温度均匀时进行，一般情况应在日出前测量完毕。
6.4、索力调整调索应遵循的原则为：调整后索力满足设计或规范要求。调索前计算各级调整值并列出相应的延伸量。调索前作好索力检测和其他各种观测的准备工作。
调索按预定级次的相应张拉力，通过电动油泵进油或回油逐级调整索力。如果是降低索力，则先进油拉动斜拉索，使锚圈能够松动，在旋开锚环后可回油使斜拉索索力降低。