探讨柔性吊桥缆索吊装索道施工

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摘要：缆索吊装是目前我国山区柔性吊桥施工技术的最佳选择，它是一种实用、高效、经济和环保的施工技术，其应用范围涉及柔性吊桥的主缆、桥塔、锚碇及吊索和桥面系等主要构造的成型。本文主要探讨了柔性吊桥缆索吊装索道施工。仅供参考。

1.施工方案

施工单位应熟悉设计文件，在对基础资料(地质、水文、气象、地形、物质和技术经济条件等)调查分析的基础上，制定科学合理的施工方案。在交通不便的山区，大型设备(塔吊或混凝土泵车等)进场不易，且工程量小、经济效益不佳。采用支架或猫道桥施工，必须动用相当数量的手脚架、猫道桥材料，以及跨缆吊机或缆载吊机等专用机械，费工、费时且不经济。柔性吊桥两岸(或一岸)的高地，则是天然的缆索支架，利用其高程架设施工吊装索道是一种合理的选择。这种吊装索道可代替支架、猫道桥或塔吊等，应用于桥塔构建、主索鞍安装、主缆索股铺设、索夹和吊杆(索)安装、桥面系安装，乃至较大加劲梁的吊装。其施工不受地形、气候和季节的影响。工程实践证明，柔性吊桥的缆索吊装索道施工技术是高效、安全与环保的。

缆索吊装施工索道设计时应注意:(1)为使跑车运行稳定，承载索的安装挠度应小些，宜取S0=0．02;(2)为使跑车能自由通过桥塔，承载索至桥塔索鞍应有4m左右净空高;(3)为使跑车顺桥运行，起重索不与索夹干涉，上、下游吊装索道索中距应小于悬索桥索中距60cm;(4)为使主缆索股端头到达锚位，应设置落钩索;(5)为往复牵引铺设主缆索股，应设置索道闭式牵引系统。

2.施工准备

施工技术准备是为工程建设建立必要的技术和物资条件，统筹安排施工力量和现场，以保证工程顺利进行。《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)规定，由建设单位召集设计、监理和施工单位进行技术交底。因地制宜地充分利用施工现场的河滩地、山边荒地或村庄房屋解决四通(水、电、路、通信)一平(平整场地)问题，就近解决构件加工预制场、材料仓库、办公住宿，确保良好的施工现场条件。

缆索吊装施工索道设备及其辅助装置包括钢丝绳、跑车(K2-4、YP-2)、绞盘机(JS3-2或JSD3-2)、复式滑车、钢丝绳卡、卸扣、螺旋扣、林用滑车等，其它机械设备包括凿岩机、风钻、空气压缩机、搅拌机、冷拉机、切断机、电焊机、切割机、台钻等;其它机具和仪器包括手拉葫芦、预应力千斤顶、千斤顶油泵、索锚锚杆、锚具、全站仪、频谱分析仪等。

柔性吊桥构件，包括主缆索股、合金锚头、吊杆(索)、连接套筒、索夹、索鞍、锚板、梁及面板等。除一些铸件外，其余均可现场制作。为消除钢丝绳结构伸长，主缆索股的预拉，应在现场找到适宜的场地，并进行合金锚头的制作，其方法是将清洗过的钢丝绳股散置于锚杯中，并以Zn-Cu合金灌铸。钢构整体桥面系或钢构塔架，以及混凝土加劲梁均在现场加工预制最为方便、经济。

3.施工工艺

吊装索道的安装架设可参照《林用架空索道架设拆转技术规范》(LY/T1169-1995)。

柔性吊桥施工现场地形复杂，交通、通信不便;工程场地分于两岸;涉及工程材料多，机具类型多，人员工种复杂。为保证工程有效调度、统筹安排，以免浪费工时和材料，避免施工事故和生态环境的破坏，必须制定科学的施工工艺。

4.施工方法

4.1桥塔施工

对于钢筋混凝土桥塔采用滑模或爬模就地连续浇筑，可采用吊装索道进行无支架施工。对于钢结构桥塔，轻型且整体高度较小的可采用整体竖立法吊装，较大型的可采用逐节吊装拼装方法安装。

4.2锚碇施工

锚碇施工中，对于重力式或桩式锚碇采用一般的土建方法。对于岩石层锚杆式锚碇，采用风钻打孔，插入锚杆后灌注水泥浆，以增强锚杆与岩孔的粘结力。

4.3主缆铺设

增力式索道 遥控索道

1．牵引索;2．承载索;3．起重索;4．跑车;5．拖钩索;6．绞盘机。

由图中所示吊装索道逐一将经预拉后的主缆索股牵引过河，进行主缆铺设。首先将一根基准索股锚固于起始岸锚碇板的基准孔上，然后由牵引系统将另一端头吊起并经起始岸桥塔索鞍到终点岸桥塔索鞍牵引到终点岸锚碇上空，落钩后依靠强制落钩索使索股锚头到达锚碇处，与锚杆连接。整根主缆索股应按设计要求，在起、终点锚碇板和起、终点桥塔索鞍处对号入座。如此往复，直到全桥最后一根主缆索股。在吊装过程中，应避免索股与地面摩擦，在索鞍处应垫以木棍。

主缆初步成型后，应对全桥索股进行质量检查:是否对号入座;外观是否完好;股间是否夹有杂物;索股是否靠贴紧密。质量控制环节完成后，即用细铁丝每隔2m捆扎定型。

4.4索夹、吊杆(索)安装

主缆成型后，测量吊杆(索)的长度，根据实测值与设计值的比较，重新确定吊杆(索)的长度，精确下料(吊杆应调整螺纹或吊杆长度，吊索则应经预拉和浇铸合金锚头)。测定和计算成桥状态索夹的位置，索夹位置可按等分原则用全站仪或钢卷尺确定。

索夹、吊杆(索)安装均由吊装索道用吊篮将安装人员运送到位进行。吊杆(索)应按重新确定的长度对号入座。索夹应与主缆的紧缆工序一同，一边用木锤敲击主缆，一边分次上紧索夹，分2－3次调整拧紧。

4.5桥面系吊装

桥面系的横梁、纵梁及桥面板可用先吊装横梁、后吊装纵梁、再铺设桥面板的逐件吊装法。但由于柔性吊桥桥面系整体质量不大，通常用上、下游吊装索道同步吊运就可到位(有小型加劲梁的则可采双承载索的方法吊装)。采用该吊装方法，桥面系的焊接、组装作业均可在桥址附近完成，从而避免了高空作业，提高了安全性和工效。桥面系整体构件的安装顺序可由桥中向两岸延伸，也可由两岸逐渐向桥中合拢。前者对控制成桥线形有利，而后者便于人员及构件运输，施工方便。

桥面系的连接，对于钢结构桥面系，通常采用节点板高强螺栓连接，桥面钢板焊接的安装方法;对于钢筋混凝土小型加劲梁通常采用湿法连接。

5.施工监控

为确保成桥状态符合设计要求，必须对施工过程进行监测、控制和调整。其主要内容是主缆索股的线形和成桥状态主缆索股的拉力调整，使各索股拉力均匀。

5.1基准索股的线形

1．全站仪(经纬仪+测距仪);2．反光棱镜。

基准索股标高测量，如图所示。照准点选择在跨中的矢高点，对于长边跨柔性吊桥还应在边跨的矢高点进行高程测量，其测量原理为三角高程测量法。由2个已知高程的测站(W1、W2)向照准点(标记)观测所得垂直角和两测站之间的水平距离。计算出测站与照准点的高差和照准点的高程，对照设计文件相应点的高程，确定需调整的高程量。

5.2索股的调整

索股标高的调整一般是以跨中为基准，通过绞盘机的落钩索牵引，使主缆基准索初步拉张到设计标高范围，再用油压千斤顶推顶锚头、增减垫片的方式在后锚块处进行微调。上、下游两基准索股相对高差采用连通水管法进行，即利用透明水管灌水测量2索对应的水柱高差，确定调整量。

5.3主缆索股内力调整

由于施工过程中各种因素的影响，成桥后索股有不均匀性，影响索股的受力，应予以测量调整。

5.3.1索力测量根据柔性吊桥的规模，主缆索力测量采用不同的方法。柔性吊桥通常矢跨比较小，属于挠度悬索范围，可采用林业索道的索长法、倾角法和敲击法测定其索股内力。对于较大型的柔性吊桥，采用以下方法测量内力:(1)压力表法:事先对千斤顶油压和拉力进行标定，然后将实测的油压值查对应的拉力值，再与设计值比较，作为拉力调整的数据;(2)频率法:利用频谱分析仪测量主缆索股受激振动的频率，计算出索股的张力。

5.3.2索力调整索股张力的调整可配合上索夹时(分2－3次上紧)的各个阶段，以木锤敲击主缆使振动中的主缆各索股相互窜动，股索受力趋向均匀。对于锚跨处的索股，应以基准索股的张力值为基准，其余索股按“紧放松，松张紧”的原则，通过增减锚头垫板垫片的方法进行调整(配合油压千斤顶进行)，最后使各索股受力均匀。索股的张力调整宜于夜间温度相对稳定的条件下进行。

7.结束语

缆索吊装是目前我国山区柔性吊桥施工技术的最佳选择，它是一种实用、高效、经济和环保的施工技术，其应用范围涉及柔性吊桥的主缆、桥塔、锚碇及吊索和桥面系等主要构造的成型。缆索吊装技术贯穿于柔性吊桥施工方案、施工准备、施工工艺、施工方法、施工控制等各个环节和工序之中。在我国，柔性吊桥有着久远的发展历史，其缆索吊装施工方法在各地得到不同程度的应用，但大多只针对某个工程实际，缺少施工技术经验总结。应进一步统一认识，总结经验，不断完善柔性吊桥的缆索吊装施工技术，建立一套完整的、规范的柔性吊桥的缆索吊装施工技术体系，将我国柔性吊桥施工技术发展到新的高度。

参考文献：

[1]周新年，巫志龙，林燕紫.我国吊装索道研究进展[J].起重运输机械,2010.

[2]周昌栋，谭永高，宋官保.悬索桥上部结构施工[M].北京:人民交通出版社,2004.

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