探討鋼筋混凝土自錨式懸索橋主纜安裝施工技術(shù)

車近平

（四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司大橋工程分公司， 成都 610000）

現(xiàn)代大跨徑懸索橋的主梁一般采用鋼桁梁結(jié)構(gòu)，可以大幅度提高結(jié)構(gòu)的剛度、抗風(fēng)抗震能力，造型也相對(duì)優(yōu)美，能夠很好的融入城市周圍的環(huán)境，可以作為城市的一個(gè)景觀性的建筑。因此，在城市中小跨徑景觀橋梁中，選擇鋼筋混凝土自錨式懸索橋是一種較為合理的橋型方案。自錨式懸索橋的塔頂設(shè)索鞍，用于支承懸索橋的主纜，懸索主要錨固在兩端的橫梁上，對(duì)地基和周圍環(huán)境的影響都相對(duì)較小。本文將實(shí)際的案例來(lái)探究鋼筋混凝土自錨式懸索橋主纜安裝施工技術(shù)。

1 鋼筋混凝土自錨式懸索橋的案例介紹

為了更好的研究鋼筋混凝土自錨式懸索橋的主纜安裝施工技術(shù)，本研究采用真實(shí)的工程案例來(lái)進(jìn)行分析，希望可以更好地對(duì)鋼筋混凝土自錨式懸索橋的主纜安裝施工技術(shù)和方法進(jìn)行分析和介紹，因此，本研究以某某大橋?yàn)榘咐齺?lái)進(jìn)行有關(guān)分析。某某大橋是單跨鋼桁梁懸索橋，全長(zhǎng)1411米，主跨1100米，兩邊跨分別為220米和253米（220+1100+253），鋼桁梁桁寬27米、桁高8.2米。成橋狀態(tài)下的主纜垂跨比為1:9，兩根主纜橫向中心間距27米、縱向吊桿間距10米，每根主纜長(zhǎng)1628米，包含187根鋼索，每根鋼索包含91絲。雅安岸右線引橋采用3×34米、左線引橋采用3×30米箱梁；康定岸引橋2×3×34米兩聯(lián)箱梁，每座索塔高188米，各索塔下都埋進(jìn)50根樁基，每根樁基深60米，每根樁基深60米。大橋按照抗震烈度9級(jí)設(shè)防，并可抵御12級(jí)臺(tái)風(fēng)。

2 工程施工重點(diǎn)與難點(diǎn)

2.1 工程施工重點(diǎn)

鋼筋混凝土自錨式懸索橋強(qiáng)調(diào)的是自身內(nèi)部受力系統(tǒng)的平衡，不依靠系統(tǒng)外部的力來(lái)實(shí)現(xiàn)懸索橋本身的平衡，因此，要想實(shí)現(xiàn)懸索橋的平衡就必須要實(shí)現(xiàn)索塔兩側(cè)的受力荷載對(duì)稱平衡。因此，鋼筋混凝土自錨式懸索橋的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)在于兩側(cè)對(duì)稱、受力平衡，這是懸索橋設(shè)計(jì)的重中之重。

對(duì)于鋼筋混凝土自錨式懸索橋來(lái)說(shuō)，其在施工過程中的關(guān)鍵技術(shù)在于確定結(jié)構(gòu)內(nèi)力、標(biāo)高是否符合設(shè)計(jì)要求、主纜索股的應(yīng)力長(zhǎng)度、混凝土加勁梁的設(shè)計(jì)位置、錨固結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等等，這些要素既是施工過程中的重點(diǎn)，同時(shí)也是施工中的難點(diǎn)，需要在實(shí)際的施工過程中給予格外的注意。在實(shí)際的施工中要注意進(jìn)行主纜索股架設(shè)的調(diào)整和控制，要保證基準(zhǔn)索股和其他索股的架設(shè)位置的準(zhǔn)確性，同時(shí)要保證所架設(shè)的索股可以達(dá)到相關(guān)的設(shè)計(jì)要求，可以為后續(xù)的施工工作奠定良好的基礎(chǔ)，這是自錨式懸索橋的施工重點(diǎn)之一。另外，索夾是將橋面荷載傳遞給主纜的重點(diǎn)設(shè)備，是保證橋梁荷載傳遞的重要部分，因此在施工過程中要對(duì)索夾給予充分的重視，加強(qiáng)對(duì)于索夾的施工控制，保證整座橋梁在后續(xù)的使用期間不產(chǎn)生沿主纜方向的滑移。

2.2 工程施工難點(diǎn)

鋼筋混凝土自錨式懸索橋的主纜施工是整個(gè)橋梁施工過程中較為復(fù)雜的部分，主纜從空纜狀態(tài)到成纜狀態(tài)位移很大，施工的各個(gè)階段的結(jié)構(gòu)都比較難以控制，容易產(chǎn)生施工誤差或者結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的現(xiàn)狀。準(zhǔn)確的進(jìn)行絲股的無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度控制和架設(shè)，是懸索橋上部結(jié)構(gòu)施工上的一個(gè)施工難點(diǎn)。

上文中，已經(jīng)明確分析鋼筋混凝土自錨式懸索橋的平衡是依靠索塔兩側(cè)的荷載對(duì)稱來(lái)實(shí)現(xiàn)的，也就是說(shuō)，在平衡狀態(tài)下索塔兩側(cè)的主纜受力是相等，方向是相反的。但是在空纜的狀態(tài)下，主纜兩側(cè)的受力是不平衡的，因此，為了保證橋梁施工中的安全，就需要調(diào)整每跨主纜的受力來(lái)實(shí)現(xiàn)兩側(cè)的平衡，進(jìn)而保證橋梁整體的平衡穩(wěn)定，空纜狀態(tài)以及調(diào)整主纜的張力等是懸索橋施工中的一大難點(diǎn)，也是保證鋼筋混凝土自錨式懸索橋的施工重點(diǎn)。

另外，在鋼筋混凝土自錨式懸索橋施工中，還需要注意其它因素的控制，比如，架設(shè)索股以及索股調(diào)整工作應(yīng)該在夜間溫度均勻的環(huán)境中進(jìn)行；確定主纜的矢高時(shí)應(yīng)該用主鞍位置來(lái)校正矢高等。

3 混凝土自錨式懸索橋主纜施工技術(shù)

3.1 主纜索股安裝

主纜索股的安裝是鋼筋混凝土自錨式懸索橋施工的重點(diǎn)，其主要包括索盤吊裝、主纜的放索、牽引、提升以及整形入鞍等等一系列的工作。在實(shí)際施工中，首先要通過牽引主纜索股，從放束場(chǎng)出發(fā)向另一側(cè)行進(jìn)，牽引的速度一般來(lái)說(shuō)，15m/min為最佳，在開始牽引時(shí)，牽引的速度可以降低，在牽引的整個(gè)過程中，要安排專門的人員進(jìn)行全程的跟蹤，隨時(shí)調(diào)整錨頭的高度，避免錨頭與錨道碰撞，還需要注意臨時(shí)承重繩在受力時(shí)候可能發(fā)生的下?lián)?、磨損、扭轉(zhuǎn)等等。一旦前錨頭牽引達(dá)到了前端橫梁錨管口，這時(shí)就的解除錨頭和手拉葫蘆之間的連接，另外，此時(shí)還得對(duì)整根索股的扭轉(zhuǎn)情況進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)有索股發(fā)生了扭轉(zhuǎn)的情況，需要人工的將索股進(jìn)行扭正。

當(dāng)索股牽引完成之后，在每個(gè)塔頂兩側(cè)將握索器安裝在索股上，采用卷?yè)P(yáng)機(jī)和滑車配合來(lái)進(jìn)行主纜的提升，通過滑車的移動(dòng)將索股提起，當(dāng)索股提升到塔頂主索鞍上方約30cm后，停止并進(jìn)行檢查，進(jìn)行整形工作。在距離索鞍兩側(cè)大概0.8m處，安裝六邊形夾具，進(jìn)行整形工作，要注意采取措施保證整形工作的質(zhì)量。在整形工作完成之后，主纜兩側(cè)的吊鉤要同時(shí)緩緩的下降，不能直接快速的下落，要將整形后的索股放到索鞍承纜槽規(guī)定的位置。其入鞍方向?yàn)椋核敯白奈恢檬菑倪吙缦蛑锌邕M(jìn)行，入鞍的過程中要嚴(yán)格的控制索股的位置，防止索股出現(xiàn)不必要的扭轉(zhuǎn)，影響后期工作的進(jìn)行。

3.2 索股線形調(diào)整

索股的線形調(diào)整工作主要包括垂度測(cè)量、調(diào)整、復(fù)核等，進(jìn)行索股線形調(diào)整的主要目的是為了保證初步架設(shè)好的索股和設(shè)計(jì)規(guī)定的線形吻合，便于進(jìn)行后面的施工步驟，同時(shí)也為了保證鋼筋混凝土自錨式懸索橋整體的穩(wěn)定性和施工質(zhì)量。索股分為基準(zhǔn)索股和一般索股，顧名思義，基準(zhǔn)索股是相對(duì)重要的部分，是一般索股進(jìn)行調(diào)整的標(biāo)準(zhǔn)。因此，索股的線形調(diào)整也就可以分為基準(zhǔn)索股的線形調(diào)整和一般索股的線形調(diào)整，當(dāng)然兩者之中基準(zhǔn)索股調(diào)整是相對(duì)重要。一般來(lái)說(shuō)，索股的調(diào)整工作都是在夜間溫度穩(wěn)定之后進(jìn)行，進(jìn)行調(diào)整工作之前，最好提前3天來(lái)測(cè)量每天每個(gè)小時(shí)的氣溫變化情況，詳細(xì)掌握每個(gè)小時(shí)的溫度變化，總結(jié)出相應(yīng)的變化規(guī)律。進(jìn)行索股調(diào)整時(shí)，要先中跨后邊跨的順序進(jìn)行?；鶞?zhǔn)索股的中跨和邊跨的跨中垂度主要采用三角高程法來(lái)進(jìn)行測(cè)算，將計(jì)算的高程和垂度與設(shè)計(jì)的要求相比較，然后根據(jù)相關(guān)的要求，來(lái)計(jì)算出索股需要調(diào)整的距離。在進(jìn)行索股距離調(diào)整的同時(shí)，還需要考慮到溫度的影響因素，再對(duì)索股進(jìn)行垂度的調(diào)整。在所有的調(diào)整工作完成之后，要對(duì)索股進(jìn)行連續(xù)三晚的觀測(cè)，進(jìn)一步保證基準(zhǔn)索股滿足所有的相關(guān)技術(shù)要求。等到基準(zhǔn)索股調(diào)整全部完成之后，根據(jù)基準(zhǔn)索股來(lái)進(jìn)行一般索股的調(diào)整工作，其調(diào)整的步驟順序與基準(zhǔn)索股相似。

3.3 緊纜

主纜架設(shè)工作完成之后，包括索股的調(diào)整工作全部完成之后，也會(huì)因?yàn)闇囟炔畹挠绊?，使得索股的排列?huì)產(chǎn)生微小的變化。索股的調(diào)整工作是在夜間溫度穩(wěn)定的情況下進(jìn)行的，這是因?yàn)橐坏┑搅税滋?，氣溫?huì)容易發(fā)生變化，索股也會(huì)因此出現(xiàn)起伏等現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)這種情況要及時(shí)進(jìn)行緊纜工作。在夜間溫度條件良好的情況下，主纜表面的溫度穩(wěn)定時(shí)，進(jìn)行預(yù)緊纜工作。緊纜工作主要采用跳躍式施工，從邊跨或者中跨的中點(diǎn)、四等分點(diǎn)、八等分點(diǎn)向兩側(cè)延伸。預(yù)緊纜工作完成之后，要將主纜的截面固定為圓形，并且達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)的空隙率，盡量做到每隔一定距離就緊固一次，比如可以要求每隔1m固定一次，保證達(dá)到最佳的緊固效果，進(jìn)一步保證整體橋梁的施工質(zhì)量安全。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著橋梁的設(shè)計(jì)理念和施工技術(shù)的逐漸成熟，鋼筋混凝土自錨式懸索橋會(huì)因?yàn)槠渥陨砻烙^性、實(shí)用性等優(yōu)勢(shì)而得到廣泛的應(yīng)用，而主纜的架設(shè)和施工是鋼筋混凝土自錨式懸索橋中重要的部分之一，因此文章主要分析了鋼筋混凝土自錨式懸索橋中主纜施工技術(shù)和方法的研究，并從中分析了主纜的施工技術(shù)方案，希望能夠?yàn)楹罄m(xù)的鋼筋混凝土自錨式懸索橋的主纜施工提供施工經(jīng)驗(yàn)和借鑒意義。