懸索橋主纜索股ＰＰＷＳ法架設施工技術

李　海　秦傳華

摘要:懸索橋主纜索股PPWS法架設技術,已經在實踐中表現(xiàn)出了較高的優(yōu)越性。文章通過分析總結得出了PPWS法具體的施工工藝流程和相應的施工技術要點,對此方法的進一步規(guī)范、推廣及教學具有一定的指導和參考意義。

關鍵詞:懸索橋;PPWS法;主纜索股;架設;施工技術

中圖分類號:TU279.7 文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2009)08-0020-02

懸索橋主纜架設是懸索橋施工的關鍵環(huán)節(jié),平行鋼絲股PPWS法是在工廠或橋址旁的預制場事先將鋼絲預制成平行絲股,然后利用拽拉設施將其通過貓道拽拉架設。PPWS法能可靠地保證鋼絲平行、無扭曲、無交叉、排列緊密,可提高主纜密實度;架設時受氣候條件影響小,可縮短假設工期;架設不受施工現(xiàn)場的場地限制,工廠化生產便于管理控制;但對起重運輸設備和牽引系統(tǒng)要求較高。

1施工工藝流程

貓道架設→牽引系統(tǒng)、貓道面滾筒和放索系統(tǒng)安裝→引出前貓道并與拽拉器連接→啟動牽引系統(tǒng)將主纜索股牽引到位→主纜索股橫移→鞍座處主纜索股整形、入鞍→主纜索股兩端錨頭臨時錨固→主纜索股中跨、邊跨垂度調整→錨跨索股張力調整、錨頭錨固

2施工技術要點

2.1主纜架設準備工作

主纜架設前,應先安裝索鞍(包括主副索鞍、展束錨固索鞍等),安裝塔頂?shù)鯔C或吊架以及各種牽引設施和配套設備,然后依次進行導索、拽拉索、貓道的架設,為主纜架設做好準備。

2.2貓道架設

貓道相當于一臨時輕型索橋,其作用是在主纜架設期間提供一個空中工作平臺。它由貓道承重索、貓道面板系統(tǒng)及橫向天橋和抗風索等組成,一般3～5m寬,每主纜下設一個,為方便工人操作,貓道面層距主纜中心的高度一般為1.3～1.5m,且一般沿主纜中心線對稱布置。

貓道索的架設現(xiàn)多用在一端塔頂(或錨碇)起吊貓道索一端,與拽拉器相連后牽引至另一端,然后將其一端入錨,另一端用卷揚機或手動葫蘆等設施牽拉入錨并調整其垂度,最后將其兩端的錨頭鎖定。

2.3牽引系統(tǒng)及機具布置

根據牽引方式的不同,牽引系統(tǒng)又可分為循環(huán)式和往復式,一般雙線往復式牽引系統(tǒng)較常用。如某工程主纜索股牽引系統(tǒng)及機具布置見圖1,JKB25牽引卷揚機布置在北岸錨后的地面上,放索機構布置在南錨后的地面上。在放索支架和后錨塊之間搭設斜向貝雷支架作為索股上錨通道。在南錨東側設置存索區(qū),架設施工前,施工現(xiàn)場應預存一定數(shù)量的索股,存索區(qū)內布置1臺80t龍門吊機,以滿足索股場內運輸裝卸的需要。南錨錨后為放索區(qū),放索區(qū)內設置1臺80t龍門吊機裝卸索股索盤,在龍門吊機軌道范圍內放置2套放索支架,以保證上、下游側同時進行放索作業(yè)。塔頂和散索鞍支墩頂部各放置一定數(shù)量的5 t和10t卷揚機進行輔助作業(yè)。

2.4引出前錨頭并與拽拉器連接

索股牽引開始前,先將待架設的索股從存放區(qū)運至放索區(qū)內,利用錨后80t龍門吊安裝在放索支架上,拉出索股前錨頭,用專用連接器將索股錨頭與牽引系統(tǒng)拽拉器連接,檢查拽拉器并調整好平衡錘,保持在牽引過程中拽拉器的平穩(wěn)。

2.5啟動牽引系統(tǒng)將主纜索股牽引到位

主纜索股架設分為基準索股架設和一般索股架設兩類,1號索股為基準索股(見圖2),其他索股為一般索股。索股架設順序按編號從1～n號依次進行,首先架設1號基準索股,待基準索股線形調整完成后,再依次開始一般索股架設。

啟動25t牽引卷揚機進行索股牽引作業(yè)。牽引過程中同一牽引系統(tǒng)中的2臺卷揚機保持同步運行,收、放速度一致,被動卷揚機保持一定的反拉力。索股牽引速度一般控制在20～30m/rain,在過塔頂門架、錨碇門架及貓道門架時適當降低牽引速度,減小拽拉器對門架的沖擊力。當索股前錨頭接近北錨前錨室時,將已從南錨錨后放索架索盤上脫出的后錨頭裝上專用的托板小車,然后繼續(xù)牽拉,最后用塔吊輔助將錨頭放入前錨室適當位置。

2.6主纜索股橫移

當索股牽拉到位后,利用放置于錨碇門架和塔頂門架頂上的10t卷揚機進行索股的上提、橫移和整形入鞍工作。在距離主索鞍前后各20m的位置處和散索鞍前20m、鞍后10m 左右的位置處,將索股握索器安裝在主纜索股上,擰緊握索上的夾緊螺栓,確保主纜索股與握索器不產生相對滑移。卷揚機鋼繩經動、定滑車組繞線后與握索器相連組成提升系統(tǒng)。待全部握索器和提升系統(tǒng)安裝完畢后。啟動塔頂門架和錨碇門架頂上的卷揚機,將整條索股提離貓道托滾,同時利用門架上吊掛的手拉葫蘆,將散索鞍支墩頂和主塔處索股提離索鞍處托滾,此時索鞍前后兩握索器之間的索股呈無應力狀態(tài),在此狀態(tài)下將該段索股整形入鞍。

2.7鞍座處主纜索股整形、入鞍

開始整形前,在距離索鞍前后約3 m的地方,分別安裝上六邊形夾具,解除兩夾具間索股的綁扎帶 。在塔頂從邊跨向中跨方向進行整形,在散索鞍支墩頂由錨跨向邊跨方向進行整形,邊整形邊人工用木錘敲打索股,并用鋼片梳進行斷面整理,使其由六邊形變?yōu)樗倪呅?再用專用四邊形夾具夾緊,待主、散索鞍處索股全部整形完畢后,將該索股置入主、散索鞍相對應的鞍槽內。索股入鞍的順序為塔頂處由邊跨側向中跨側,散索鞍支墩頂由錨跨向邊跨方向依次將索股放入鞍槽內,入鞍時應注意索股著色絲在鞍槽里的位置,以確保索股不發(fā)生扭轉。

2.8主纜索股兩端錨頭臨時固定

索股入鞍后,調整索股上的標記點與設計位置吻合,并適當調整索股垂度,防止索股間相互擠壓。索股入鞍完成后,將索股兩端錨頭與該索股相對應位置的錨固系統(tǒng)通過拉桿相連,將索股臨時錨固。

2.9主纜索股中跨、邊跨垂度調整

主纜索股調整分為基準索股垂度調整和一般索股垂度調整兩種。索股調整要求在風速較小、溫度穩(wěn)定 的夜間進行?；鶞仕鞴纱苟日{整方法是采用絕對高程法,一般索股垂度調整采用相對基準索法進行垂度調整。索股各跨垂度調整完成后,用拉伸器調整錨跨張力。

2.9.1基準索股調整

對架設階段設定的基準索股,測定索股下緣的標高后進行調整,調整量由對基準索股特征點位進行量測和基準索股的溫度修正決定。調整前按設計要求使主散索鞍有個預偏量,并固定不動直到索股調整完成。在南北各設一個測站和固定后視點,并安置全站儀。通過測站測出塔頂標高及變位,基準索股跨中點位和標高,在塔頂用鋼尺量出主索鞍預偏量,用全站儀測出邊跨跨中、中跨跨中絕對標高,并對所測數(shù)據相互校核。調整順序是索股入鞍槽后,索股由南北塔頂索鞍分為三個單元,按先南邊跨、后中跨、再北邊跨的順序調整。

2.9.2一般索股調整

用直鋼尺配合水平尺測量的方法(圖3),量測出被調索股與基準索股的相對高差,重復測3次取平均值作最后測量值。圖中L1,L2分別為一腳桿,其上標有刻劃,L3為裝有水準管的水平尺,可相對于L1,L2能上下移動,亦可水平移動。

圖3中1號為基準索股,其標高為H1,為確定i號索股標高,量出i號與1號和高差h,則i號索股標高為Hi =H1+h。對同高索股如2,3號或X,Y,Z號屬同高用上述方法量完后用L3水準尺量其平面,檢查同一高度各索股間比較差及每根與基準索股的比較差之差值是否相等,重復測量3次取其平均值作為最后測量值。測量出相對數(shù)值后,算出調整量,由圖3一般索股相對標高控制調整量反算出索股移動量。其調整順序和方法與基準索股調整方法相同。

2.10錨跨索股張力調整、錨頭錨固

一根索股調整好中跨、邊跨標高后,進行該錨跨索股張力調整。主纜索股架設完畢后,在主、散索鞍鞍槽頂部填壓鋅填塊,安裝索鞍緊固拉桿,并將拉桿張拉至設計噸位。控制錨跨索股張力與設計值的差值在 1 t范圍內,其調整的方法是用千斤頂頂推在錨頭里的螺紋鋼上的螺母,在鎖定板與錨頭之間加減墊片,張力大小是根據千斤頂?shù)牧蜏y定錨頭移動量求得,錨頭移動量由千分計測量。

3結語

懸索橋主纜索股PPWS法,作為一種先進的主纜架設技術,通過不斷地規(guī)范操作、推廣應用和改進技術,以充分發(fā)揮PPWS法的優(yōu)越性。在實際施工過程中,應嚴格遵循施工工藝流程,按照施工技術要求,控制施工質量,安排專人采用先進的高精度儀器監(jiān)測,并考慮自然條件、儀器精度等各種因素的影響,對監(jiān)測結果進行科學地修正,發(fā)現(xiàn)問題及時調整,以保證懸索橋主纜架設順利進行,同時滿足施工精度要求。通過對懸索橋主纜施工進行控制,使得主纜形成后索塔偏位及承重繩受力情況良好,滿足下一階段施工的需要。

參考文獻:

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