大跨度悬索桥主缆架设工艺

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筑龙网 w w w .s i n o a e c .c o m 《大跨度悬索桥主缆架设》 资料编号:W Z T U 761-1391

大跨度悬索桥主缆架设

王武勤

(铁道部第一工程局,高级工程师,陕西710054)

[摘要]:综述悬索桥主缆架设的主要施工方案和工艺,包括先导索、猫道、主缆的架设。

[关键字]:悬索桥 主缆 导索 猫道 拽拉 索股入鞍 [中图分类号]:TU761

悬索桥历史悠久,且在各种桥式中跨越能力最大,自问世以来,发展迅速,目前已逼近2000m 大关,其施工技术也日臻完善和提高。 1 悬索桥主缆架设的主要程序 1.1 与主缆架设相关的准备工作

主缆架设前,应先安装索鞍(包括主副索鞍、展束锚固索鞍等),安装塔顶吊机或吊架以及各种牵引设施和配套设备。 1.2 架设程序

导索架设→拽拉索架设→猫道架设→主缆架设。 2 导索及牵引索(拽拉索)架设 2.1 海底渡海法

较早时期的导索架设采用海底渡海法,就是将导索的一端在岸塔底临时锚固,然后将装有导索索盘的船只驶往彼塔,并随时将导索放入水底,然后封闭航道,用两端塔顶的提升设备将导索提升至塔顶,置入导轮组中,并引至两端锚碇后,再将导索的一端引入卷扬机卷筒上,另一端与拽拉索(主或副牵引索或无端牵引绳)相连,接着开动卷扬机,通过导索将拽拉索牵引过河。此时,若采用往复式拽拉系统,则拽拉索(主或副)与等候在此的牵引索(副或主)通过拽拉器相连;若采用环状无端牵引绳系统,则将牵引绳的两端绕过卷扬机,同时与导索

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筑龙网 w w w .s i n o a e c .c o m 《大跨度悬索桥主缆架设》 资料编号:W Z T U 761-1391 相连,并将其牵拉过河,然后将两端连接形成环套的无端牵引绳。 2.2 水中渡海法

“水中渡海法”亦称“浮子法”,它与海底渡海法的差别,是将导索每隔一定距离装一浮子,在将导索拽拉过河时,使其不会沉入水底。 2.3 空中渡海法

以上两法仅适用于潮流较缓,无突出岩礁等障碍时,当水流较急时,一般采用“空中渡海法”(或称“自由悬挂法”),即在一端锚碇附近连续松放导索,经塔顶后固定于拽拉船上,随着拽拉船前行,导索相应松放,因此导索一般不会落入水中。导索至另一岸索塔处时,往往从另一端锚碇附近将牵引索引出,并吊上索塔后沿另侧放下,再与拽拉船上的导索头相连接,即可开动卷扬机,收紧导索,从而带动牵引索过河(图

1)。

3 猫道架设

猫道相当于一临时轻型索桥,其作用是在主缆架设期间提供一个空中工作平台。它由猫道承重索、猫道面板系统及横向天桥和抗风索等组成,一般3~5m 宽,每主缆下设一个,为方便工人操作,猫道面板距主缆中心线的高度约为1.3~1.5m,且沿主缆中心线对称布置,见图

2。此外,有全桥主、副跨猫道为一整体者,也有主副跨分设的。

猫道索的架设现多用在一端塔头(或猫碇)起吊猫道索一端,与拽拉器相连后牵引至另一端头,然后将其一端入锚,另一端用卷扬机或手动葫芦牵拉入锚并调整其垂度,最后将其两端的锚头锁定(图3)。

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猫道索矢度调整就绪后即可铺设猫道面板,一般先将横木和面材分段预制,成卷提升至塔顶,沿猫道索逐节放开,并把各段间相连,然后将横木固定在承重索上,并在横木端部安装栏杆主柱及扶手索等。横向天桥可在猫道架完后铺设,也可随其一起铺设。

架设主缆用的拽拉系统不论用支承横梁系统,或用门架进行支承和导向,都应将其每隔一定距离架设在猫道上(图4)。应当指出,支承横梁系统更优越一些,既减轻了猫道的负担,

又能使送丝轮对支承牵引绳的定滑轮的冲击作用得到缓解。

由于猫道索所用钢丝绳在使用中会产生一定量的永久伸长,故在架设前应根据其受力状况进行预拉,使其变形发生,架设之后的猫道矢度就较易控制。 4 主缆架设

4.1 空中编缆(AS)法

所谓AS 法,就是先在猫道上将单根钢丝编制成主缆丝股,多束丝股再组成主缆。其施工程序如下:

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筑龙网 w w w .s i n o a e c .c o m 《大跨度悬索桥主缆架设》 资料编号:W Z T U 761-1391 将钢丝卷入专用卷筒运至悬索桥一端锚碇旁,并将其一头抽出,暂时固定在一梨形蹄铁上,此头称为“死头”,然后将钢丝继续外抽,套于送丝轮的槽路中,而送丝轮则连接于牵引索上,当卷扬机开动时,牵引索带动送丝轮将钢丝引送至对岸,同样套于设在锚碇处的一个梨形蹄铁上,再让送丝轮带动其返回始端,如此循环多次则可按要求数量将一束丝股捆扎成束(图5)。这里,不断从卷筒中放钢丝的一头称“活头”,当一束丝股牵引完成后,就将钢

丝“活头”剪断,并与“死头”用特制的钢丝连接器相互连接。

在环形牵引索上,可同时固定两个送丝轮,每个送丝轮的槽路可是1条、2条或更多,目前已有4条槽路者。对每一束丝股,按每次送丝根数为一组,不足一组的再单独牵引一次。需要指出的是,每个送丝轮上的槽路多,每次送丝数量就大,但牵引索及送丝轮等设施的受力相应增大,所需牵引动力也就增大。

编缆前应先放一根基准丝来确定第一批丝股的标高,基准丝在自由悬挂状态仅承自重荷载,所呈线形为悬链线。此后牵引的每根钢丝均需调整成与基准丝相同的跨度和垂度,则其所受拉力、线形及总长就与基准丝一样。成股钢丝束经梳理调整后,用手动液压千斤顶将其挤成圆形,并每隔2~5m 用薄钢带捆扎。 基准丝应在下半夜温度稳定时测量、设定。

钢丝束有鞍外编股和就鞍编股两种,鞍外编股后需将丝股移入主鞍座槽路内,故现多用就鞍编股法。

为使每束丝股符合设计要求,在调丝后依靠在梨形蹄铁处所设的千斤顶调整整束丝股的垂度,并随即在梨形蹄铁处填塞销片,将丝股整束落于索鞍,使千斤顶回油。调股同样应在温度稳定的夜间进行。 4.2 预制丝股法(PS 法)

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