摘要：索夹是悬索桥上部悬吊系统的重要构件，索夹的作用不仅是紧箍主缆，保持主缆形状，而且索夹通过吊索将加劲梁一、二期恒载，车辆荷载及其他荷载传递给主缆。其安装定位的准确性决定了成桥后吊索是否处于正确位置以及主缆是否按照设计受力。以赤水河大桥为工程背景，介绍了索夹施工的主要工序及关键技术。索夹安装采用简易的缆索吊装系统进行调运，放样时利用3类标记线来控制索夹的安装精度，高强度螺杆张拉施工过程中严格控制。施工结果表明，赤水河大桥索夹安装精度能够满足设计要求。
关键词：吊装；索夹放样；索夹安装；高强度螺杆
0引言
赤水河大桥为江津（渝黔界）经习水至古蔺（黔川界）高速公路的控制性工程，主桥为325m+1200m+205m双塔单跨钢桁梁悬索桥，贵州岸锚碇为重力锚，四川岸锚碇为隧道锚,钢桁梁采用板桁结合式桁架结构。索夹是悬索桥上部构造悬吊系统的重要构件，是紧箍主缆索股并连接主缆与吊索的重要构件[1]。赤水河大桥索夹均采用上下对合的结构形式，上、下两半索夹用螺杆相连并夹紧于主缆上。在接缝处上半索夹的内侧设有凹槽，下半索夹的内侧设有凸出的嵌齿，上下半索夹的外侧嵌填橡胶防水条防水。为了适应主缆的横向位移，其吊索销孔安装能适应吊索转动的关节轴承或关节轴套。大桥索夹共分8种类型，共218个，其中有吊索索夹6种，无吊索索夹2种，各类索夹上均设有安装主缆检修道立柱的相应构造。其中最重的索夹重量为3259.077kg，位于主跨靠近桥塔位置；最轻的索夹重量为968.518kg，位于边跨无吊索区。
1施工工艺流程
1.1总体施工工艺流程。在主缆紧缆施工完成后，选择气象条件较好的夜间实测出主缆线形，主、散索鞍间的实际里程及两岸塔顶的中心桩号间距（即跨径），为索夹放样提供初始依据，由于夜间温度场相对稳定，主缆内外温差较小，主缆不会因温差而发生扭转现象，所以选择夜间对索夹位置进行放样。在获得空缆线形的前提下，计算出每个索夹在不同索温条件下的位置参数[2,3]，即吊索中心线与主缆中心线交点（索夹安装标记点）在空缆状态下的坐标。然后采用全站仪进行放样，测站分别设在索塔塔柱顶中心点位置。由于仪器架设在主索鞍上面，因此需要考虑主索鞍前期施工产生的偏移，以及索塔偏位的影响。
2施工准备
测点布置：上下游主缆各观测3个点的主缆中心高程，其分别为两边跨跨中，中跨1/2，要求计算观测主缆中心前，在缆顶放样出上表面中点。观测要求：中跨跨中：采用两台全站仪在地面控制点（JM4和JM8）设站，用三角高程同时对同一点进行观测。边跨跨中：贵州岸在地面控制点（XJ1）设站，四川岸在地面控制点（JM9）设站，用三角高程对各自边跨进行观测，并对各自侧索塔偏位进行观测。测量前，用游标卡尺先分出主缆上表面中心位置，然后在主缆上表面中点立棱镜，进行三角高程测量。观测完毕后在粗放出索夹位置，以方便接下来天顶线的绘制工作。
3索夹放样
索夹安装定位的准确至关重要，它决定了成桥后吊索是否处于正确位置，以及主缆是否按照设计状态受力[4]。
3.1放样基本流程。根据之前粗放的索夹索夹位置，并在各个索夹处利用专用卡尺和水平尺找出主缆的天顶线（主缆中心线）。根据现场实际情况，为了提高索夹安装进度，结合赤水河大桥索夹情况，采用每隔50cm测量一个顶点，在索夹范围内绘制2m长的天顶线。由于赤水河大桥索夹长度最长为1.62m，2m长的天顶线可以保证后期索夹端点标记线及安装线的绘制。
3.2索夹正式放样。在放样之前，需要根据索夹安装标记点的位置以及索夹的尺寸，计算出吊索中心线与主缆上表面中心线（天顶线）交点的坐标，以及该交点到索夹两端的距离L1和L2（如图2）。将棱镜放在已画好的主缆天顶线上，测量人员通过全站仪放样出索夹前后两个端点，单个索夹放样完成后，现场技术人员将放样出的两个索夹端点延主缆天顶线分别向外延伸10cm，作为索夹安装时的检查基线，以便索夹安装时的检查。
4缆索吊装系统
4.1系统组成。吊装系统主要由缆索天线、牵引绳、天车、吊具、塔顶10t卷扬机等组成，其中缆索天线用猫道门架承重索φ54钢丝绳改装，左、右幅各设置一套天线，每套由2根φ54钢丝绳组成，两根钢绳间距3.6m。牵引绳用φ24钢丝绳设置，牵引绳一端连接塔顶10t卷扬机，一端连接天车。天车支撑于缆索天线上，全桥单幅设天车共计4套，其中两岸边跨各1套，中跨2套。吊具用5t手动葫芦，固定在天车上，吊具长度可在5m长度内自由调整，以方便起吊。塔顶左、右幅各有2台10t卷扬机组成吊装牵引系统。
5索夹安装
采用简易的缆索吊装系统或塔吊，自塔顶向安装位置处吊运索夹，靠近索塔附近的索夹也可采用塔吊安装，阿布在贵阳顺序，中跨从跨中向塔顶进行，边跨从散索鞍向塔顶进行[5]。索夹调运到位后，首先利用缆索吊装系统将上半索夹安装在主缆上方设计位置。再将下半索夹吊在主缆一侧（在另一侧小车前后附近用钢丝绳将承重索与主缆相连），然后从主缆的另一侧放下吊具，将索夹另一侧吊起，使两侧达到同一高度后，再一起吊升与上半索夹合拢。穿入螺杆，人工预紧后，精调索夹位置，调整拉杆外露丝口长度，安装张拉千斤顶进行张拉作业。此时索夹两侧企口缝未咬合，张拉过程中应特别注意防止主缆索股钢丝夹进企口缝内。同时，应使索夹两半合缝均匀。当索夹螺栓张拉至企口缝咬合部分时，再次检查索夹位置，确认无误后，张拉至预定吨位，并锁紧螺母。
5.1控制要点。5.1.1索夹运输控制要点。①索夹采用缆索天车进行运输工作，索夹拆分后与天车上的葫芦连接时，由于索夹重量较大，严禁挂在同一侧，易发生倾覆；②索夹运输过程中，全过程应防止索夹与猫道及主缆的碰撞，运输过程过于野蛮易造成索夹涂装的破坏和主缆的刮碰，若产生刮碰应该通知驻地厂家及时修复并记录在案；③索夹运输至中跨时，由于坡度较缓，单一依靠重力分力提供动力难以到达预定位置，且对岸塔顶卷扬机多无法提供相应工作面，此时应对跨中承重绳进行拉压，以加大坡度。拉压时钢绳与主缆锚固时应采用相应措施防止钢绳对主缆产生损伤；5.1.2索夹安装控制要点。①索夹安装前应对主缆顶面、索夹内口等位置进行清理，严禁油污、锈屑影响索夹与主缆的抱箍度；②索夹上下半块合拢前，由于主缆横径一般大于竖径，应采用专用夹具对主缆进行预整形，以方便索夹安装；③整形夹具和主缆刚性接触，应设置相应保护措施防止伤及主缆；④索夹上下半块合拢完毕后，穿入螺杆，人工预紧后，精调索夹位置。注意索夹中分线与主缆天顶线对齐，索夹两头端口与主缆端口线重合，确认完毕后方可进行人工预紧，安装完毕后利用安装线对索夹相对位置进行检查。
6索夹紧固
待索夹精确安装到位后，可进行千斤顶安装工作，准备张拉。张拉前需对所有螺杆进行检查，并按照监控方提供的螺杆张拉力和张拉步骤有序拧紧螺杆。螺杆紧固应逐步进行，以防止其伸长量过大。针对不同类型索夹上螺栓数量，确定螺栓张拉顺序。索夹螺杆紧固原则为中间向两边对称进行。以后每次紧固均需达到设计吨位，再依照紧固顺序依次检查各个螺栓的拉力。
6.1控制要点。①由于张拉拉伸顶安装在索夹上方，索夹下放拉杆为锚固端，因此张拉前应该对下方螺杆的丝口长度进行检查，保证下方丝口有5cm～5.5cm，以确保张拉完毕后泄水螺帽可以正常安装。②拉杆上下螺母内侧均设置内外球面垫圈，垫圈安装时应注意相对位置，确保安装后拉杆两头均为平面，并且安装完成后，两垫圈之间无明显错台，以防止垫圈因为受力不均而参数崩裂等不良现象，可以采用贴透明胶带的方法保证。③张拉前安装横缝胶条时应注意胶条长度和索夹长度配套。安装完毕后应对胶条进行均匀轻敲，保证胶条与横缝贴合密实，防止由于贴合不密实造成张拉时胶条由于不均匀而压出横缝的不良现象。④张拉时采用先中间后两边对称张拉的方式，达到张拉控制应力后，应及时进行保压工作，已消除串联拉伸顶预应力损失值。当索夹四周张拉完毕后，应对中间的螺杆进行及时补压工作。张拉过程中各阶段应对横缝宽度进行及时检查，相对误差不超过5mm，以保证索夹受力均匀。⑤张拉完毕后，应该再次检查索夹边线与安装线相对位置，检查天顶线与索夹中线是否重合，确保索夹张拉未出现滑移现象。此外，随着加劲梁的架设以及后续荷载的增加，主缆缆径会发生微量变化，为保证主缆与索夹间产生足够的摩擦力，索夹螺杆应分阶段进行张拉紧固：索夹安装时第1次紧固；加劲梁吊装过程中第2次紧固；加劲梁吊装完成后第3次紧固；全桥恒载加载完成后第4次紧固。
7结论
以赤水河大桥为工程背景，详细介绍了索夹安装施工技术。采用简易的缆索吊装系统进行索夹的调运，提高了施工效率。利用3类标记线来确保索夹位置准备。索夹螺杆轴力张拉过程中，加强施工控制，确保轴力达到设计值。赤水河大桥索夹成功的安装，对同类工程施工有一定的参考价值。
参考文献
[1]钱冬生,陈仁福.大跨度悬索桥的设计与施工[M].成都:西南交通大学出版社,1999:21-24.
[2]唐茂林,强士中,沈锐利.悬索桥成桥主缆计算的悬链线方法[J].铁道学报,2003,25(1):87-91.
[3]沈锐利.悬索桥主缆系统设计及架设计算方法研究[J].土木工程学报,1996,29(2):3-9.
[4]潘永仁.悬索桥结构非线性分析理论与方法[M].北京:人民交通出版社,2004:18-20.
[5]韦世国.公路桥梁施工系列手册悬索桥[M].北京:人民交通出版社,2014.5.
作者:李俊威 单位:四川路桥华东建设有限责任公司