基于山區(qū)拱橋纜索吊裝施工技術(shù)探究

李金權(quán)

(四川路橋橋梁工程有限責(zé)任公司，610072)

基于山區(qū)拱橋纜索吊裝施工技術(shù)探究

李金權(quán)

(四川路橋橋梁工程有限責(zé)任公司，610072)

在我國(guó)，山區(qū)拱橋建設(shè)項(xiàng)目十分普遍。然而，由于山區(qū)的特殊情況，橋梁施工中的吊裝工作變得更加困難。因此，本文將從纜索吊裝系統(tǒng)中的選型方面、塔架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面、扣繩系統(tǒng)分析方面、纜索吊裝方案的具體施工組織方面，深入探究基于山區(qū)拱橋的纜索吊裝施工技術(shù)，以期能夠?yàn)閺V大的橋梁施工人員提供一定的理論參考和借鑒。

山區(qū)；拱橋；纜索吊裝；施工技術(shù)

纜索吊裝施工技術(shù)是常見(jiàn)的橋梁施工手段之一，其跨越能力非常強(qiáng)。主要應(yīng)用于高度差值較大的垂直方向上的吊裝作業(yè)，還能夠運(yùn)輸材料，尤其是在深谷中以及通航受限制的河面上，利用纜索吊裝技術(shù)具有非常突出的優(yōu)勢(shì)。從這一角度來(lái)說(shuō)，對(duì)基于山區(qū)拱橋纜索吊裝施工技術(shù)展開(kāi)分析和研究，具有非常重要的作用。

一、纜索吊裝系統(tǒng)中各索的型號(hào)選擇

第一，承重索。通常情況下，采取各個(gè)跨度連續(xù)布置的方式，將中轉(zhuǎn)點(diǎn)放置在塔架的索鞍處，索的兩端放置在錨碇上進(jìn)行固定。一跨吊重需要安裝三跨的承重索，二跨吊重則需要安裝四跨的承重索。由于其具有承重的作用，在選型時(shí)，工作人員要選擇抗拉強(qiáng)度較高、橫向抵抗能力較好的表面平滑的承重索。承重索的直徑、規(guī)格、數(shù)量要根據(jù)橋梁跨度、起吊物體重量、設(shè)計(jì)垂直度，對(duì)能夠承載的最大拉力進(jìn)行綜合計(jì)算和選定。第二，起重索。主要套繞在起重滑車組上，使重物能夠進(jìn)行垂直方向的起吊。由于其走數(shù)非常多，工作人員在選擇時(shí)，盡量選擇質(zhì)量柔軟經(jīng)磨，不容易出現(xiàn)扭結(jié)現(xiàn)象和自轉(zhuǎn)現(xiàn)象的鋼絲繩。第三，牽引索。主要應(yīng)用在跑車組上，做水平方向上的前后移動(dòng)。無(wú)論是往返回復(fù)式的穿繞方法，還是循環(huán)牽引式的穿繞方法，工作人員在進(jìn)行牽引索的選擇時(shí)，應(yīng)盡量選擇有柔軟特性，且截面是圓形的表面光滑的鋼絲繩。

二、塔架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第一，塔架結(jié)構(gòu)的構(gòu)成。主扣塔架是山區(qū)塔架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要形式。首先，將索塔絞銜接在扣塔上。其次，對(duì)于不平衡的水平力，采用塔架的纜風(fēng)索進(jìn)行平衡。最后，選用合乎規(guī)格的主弦桿、橫桿、正側(cè)立面斜桿、平面斜桿進(jìn)行桿件拼接，搭建塔架的桿體。

第二，索塔的結(jié)構(gòu)。索塔結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的有門市塔架，通常情況下，這種塔架結(jié)構(gòu)的高度在16米以上，橫向的寬度在2米以上。同時(shí)，工作人員還要在索塔的塔頂位置進(jìn)行交錯(cuò)分配梁的布置和移動(dòng)式索鞍的布置。在索塔塔架的底部利用鉸支座連接扣塔。

第三，扣塔結(jié)構(gòu)。門式塔架也是重要的扣塔結(jié)構(gòu)形式。一般而言，這種塔架結(jié)構(gòu)的高度40米以上，橫向?qū)挾仍?米以上。該結(jié)構(gòu)的拼裝均由萬(wàn)能桿件完成?？鬯Y(jié)構(gòu)在塔頂位置通過(guò)塔頂鉸連接索塔，底部位置則是與地面相連，并對(duì)其進(jìn)行固定。

三、扣繩系統(tǒng)分析

(一）扣繩系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

扣繩系統(tǒng)主要由扣塔工具、吊索工具、錨具工具、鋼錨箱工具、風(fēng)纜索組成。主要設(shè)計(jì)原則是扣繩的繩力在各階段的工作環(huán)境下，保證其主結(jié)構(gòu)的內(nèi)力承載力和線行設(shè)計(jì)都符合設(shè)計(jì)要求，并要求其安全系數(shù)值比設(shè)計(jì)方案中的安全數(shù)值高出

2.0 個(gè)值?？鬯凑杖菰S應(yīng)力法原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，重點(diǎn)進(jìn)行扣繩的強(qiáng)度計(jì)算和穩(wěn)定性計(jì)算。

（二）扣繩系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式

第一，測(cè)量出塔架的總高度。第二，連接塔架和主桁。用規(guī)格相符的鋼鉸軸和主桁的節(jié)點(diǎn)鉸結(jié)在一起。第三，塔架的連接。用規(guī)格相符、數(shù)量合適的鋼管構(gòu)建。值得注意的是，對(duì)于上下游的兩個(gè)主桁，要明確其距離范圍，每隔一定距離就要進(jìn)行橫聯(lián)設(shè)置，一般情況下，至少需要設(shè)置4道橫聯(lián)。第四，風(fēng)纜索連接。在安裝扣塔的過(guò)程中，需要對(duì)其進(jìn)行風(fēng)纜索設(shè)置，用來(lái)控制扣塔的垂直度。其主要做法是，在扣塔上安裝上下兩道由鋼鉸線組成的風(fēng)纜索，上層的風(fēng)纜索錨固在塔架上，下層的風(fēng)纜索錨固在主桁上。第五，拉索連接。對(duì)于邊跨內(nèi)外部的拉索和主跨內(nèi)外部的拉索，工作人員需要采用不同規(guī)格的鋼絞線對(duì)每桁進(jìn)行固定。對(duì)扣塔頂端的拉索，工作人員可以用鋼錨箱將其固定在塔架的頂端，讓拉索的中心線延長(zhǎng)和立柱的中心線保持一致。關(guān)于扣塔底部的拉索，工作人員可以用鋼錨箱將其固定在主桁的上弦桿節(jié)點(diǎn)上，把上端當(dāng)做錨固端，下端當(dāng)做張拉端。第六，錨固連接。利用常見(jiàn)的、普通的鋼絞線通過(guò)片式群錨的方式，進(jìn)行分組錨固的連接。

四、纜索吊裝方案的具體施工組織

（一）吊裝前的準(zhǔn)備工作

第一，關(guān)于橋梁和纜索吊裝設(shè)備的檢查工作。首先，工作人員要對(duì)拱肋節(jié)段上的澆筑線形狀進(jìn)行檢查，看是否與設(shè)計(jì)要求相符合。檢查預(yù)埋件的安裝位置是否準(zhǔn)確。對(duì)于拱腳段的預(yù)埋件，要檢查是否在拱座位置上。其次，拱橋臺(tái)座的拱座施工結(jié)束后，還要再次檢查整個(gè)拱橋的凈跨度和整個(gè)拱座的施工高度。對(duì)于拱肋節(jié)段上的各個(gè)上邊線和下邊線，要逐一畫(huà)出，并與設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較，確保拱肋節(jié)段在連接上的準(zhǔn)確性。工作人員還要檢查拱座和拱肋之間的夾角，保證兩者之間的夾角小于設(shè)計(jì)方案中的夾角值。最后，檢查拱橋上拱線的凈跨值，并利用鋼板調(diào)整施工誤差。纜索吊裝設(shè)備檢查。主要進(jìn)行塔架檢查、主索檢查、扣索檢查、地錨檢查、纜風(fēng)索檢查、卷?yè)P(yáng)機(jī)檢查、滑輪組檢查、索鞍檢查。

第二，關(guān)于纜索吊裝的試驗(yàn)工作。試吊工作的好處在于能夠確保施工的安全性。主要表現(xiàn)在兩方面，一方面，空載吊裝試驗(yàn)。在不載任何物體的情況下，讓纜索多次進(jìn)行來(lái)回運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)。另一方面，承重吊裝試驗(yàn)。利用鋼筋等大型重物，讓纜索吊裝設(shè)備在有承重物的情況下進(jìn)行作業(yè)。在纜索吊裝的試驗(yàn)過(guò)程中，工作人員要實(shí)時(shí)觀察和監(jiān)測(cè)。

（二）纜索吊裝過(guò)程中的施工控制工作

第一，監(jiān)測(cè)主索的垂度。利用儀器對(duì)主索的最初垂度和各個(gè)階段的運(yùn)行垂度進(jìn)行測(cè)量，以便工作人員對(duì)主索進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。第二，監(jiān)測(cè)索塔和扣塔。利用儀器對(duì)各個(gè)運(yùn)行階段中塔架的位移距離進(jìn)行測(cè)量，避免塔架出現(xiàn)位移距離不符合要求的情況。第三，監(jiān)測(cè)拱肋中線。將儀器分層次地設(shè)置在拱圈的中線位置上，指導(dǎo)工作人員更好地安裝拱肋節(jié)段，提高中線的精度。第四，檢查鋼絲繩。由于鋼絲繩在實(shí)際使用過(guò)程中極易發(fā)生變形，影響對(duì)物體的承載力。因此，要想施工具有高度的安全性，工作人員應(yīng)當(dāng)定期檢查鋼絲繩的外觀。

（三）拱肋的吊裝工作

工作人員將拱肋節(jié)段通過(guò)設(shè)備運(yùn)輸?shù)绞┕?chǎng)地后，首先，利用起重索以及跑車組，將拱肋節(jié)段吊運(yùn)到拱線的上方位置。其次，工作人員下降起重索，讓拱肋節(jié)段的一面固定在拱腳的支座上，并通過(guò)螺栓連接拱座和邊段。對(duì)于拱腳處的拱肋節(jié)段，要將其進(jìn)行扣索懸掛，固定好周邊的纜風(fēng)索。再其次，利用起重索、扣索以及纜風(fēng)索的共同作用，對(duì)拱肋節(jié)段的標(biāo)高和中線進(jìn)行控制和調(diào)整。最后，工作人員繼續(xù)下降起重索，在扣索的緊度達(dá)到一定程度時(shí)，停止起重索的下降，讓扣索進(jìn)行后續(xù)的吊裝工作。這一階段的吊裝工作主要是利用扣索的松緊程度，對(duì)拱肋節(jié)段的標(biāo)高進(jìn)行控制。當(dāng)拱肋節(jié)段的標(biāo)高比設(shè)計(jì)方案中的標(biāo)高高時(shí)，工作人員就可通過(guò)纜風(fēng)索對(duì)拱肋的對(duì)中進(jìn)行作業(yè)完成吊裝工作。

結(jié)束語(yǔ)：

通過(guò)本文的分析可以知道，基于山區(qū)拱橋的纜索吊裝施工技術(shù)，在具體應(yīng)用中十分復(fù)雜，不僅要考慮纜索的型號(hào)，分析塔架結(jié)構(gòu)和扣繩系統(tǒng)，還要進(jìn)行各項(xiàng)計(jì)算工作和試驗(yàn)工作。但是，要想使纜索吊裝施工技術(shù)得到安全實(shí)施，工作人員在實(shí)際工作中就必須按照流程對(duì)其進(jìn)行規(guī)范操作。

[1]吳能森,龔燦寧,陳泳鵬.某山區(qū)拱橋纜索吊裝施工方案比選分析[J].市政技術(shù),2014,01:72-75.

[2]陳泳鵬,吳能森,龔燦寧.山區(qū)拱橋纜索吊裝施工模擬仿真設(shè)計(jì)分析[J].福建建筑,2014,06:91-95.

[3]黎劍華.1～175m鋼管混凝土拱橋纜索吊裝施工技術(shù)[J].中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu),2013,08:41+45.

TU75

B

1007-6344（2016）02-0175-01