悬索桥主缆索股PPWS法架设施工技术

悬索桥主缆索股ＰＰＷＳ法架设施工技术

摘要:悬索桥主缆索股PPWS法架设技术,已经在实践中表现出了较高的优越性。文章通过分析总结得出了PPWS法具体的施工工艺流程和相应的施工技术要点,对此方法的进一步规范、推广及教学具有一定的指导和参考意义。

关键词:悬索桥;PPWS法;主缆索股;架设;施工技术

悬索桥主缆架设是悬索桥施工的关键环节,平行钢丝股PPWS法是在工厂或桥址旁的预制场事先将钢丝预制成平行丝股,然后利用拽拉设施将其通过猫道拽拉架设。PPWS法能可靠地保证钢丝平行、无扭曲、无交叉、排列紧密,可提高主缆密实度;架设时受气候条件影响小,可缩短假设工期;架设不受施工现场的场地限制,工厂化生产便于管理控制;但对起重运输设备和牵引系统要求较高。

1施工工艺流程

猫道架设→牵引系统、猫道面滚筒和放索系统安装→引出前猫道并与拽拉器连接→启动牵引系统将主缆索股牵引到位→主缆索股横移→鞍座处主缆索股整形、入鞍→主缆索股两端锚头临时锚固→主缆索股中跨、边跨垂度调整→锚跨索股张力调整、锚头锚固

2施工技术要点

2.1主缆架设准备工作

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,然后依次进行导索、拽拉索、猫道的架设,为主缆架设做好准备。

2.2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,猫道面层距主缆中心的高度一般为 1.3～1.5m,

且一般沿主缆中心线对称布置。

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

2.3牵引系统及机具布置

根据牵引方式的不同,牵引系统又可分为循环式和往复式,一般双线往复式牵引系统较常用。如某工程主缆索股牵引系统及机具布置见图1,JKB25牵引卷扬机布置在北岸锚后的地面上,放索机构布置在南锚后的地面上。在放索支架和后锚块之间搭设斜向贝雷支架作为索股上锚通道。在南锚东侧设置存索区,架设施工前,施工现场应预存一定数量的索股,存索区内布置1台80t龙门吊机,以满足索股场内运输装卸的需要。南锚锚后为放索区,放索区内设置1台80t龙门吊机装卸索股索盘,在龙门吊机轨道范围内放置2套放索支架,以保证上、下游侧同时进行放索作业。塔顶和散索鞍支墩顶部各放置一定数量的5 t和10t卷扬机进行辅助作业。

2.4引出前锚头并与拽拉器连接

索股牵引开始前,先将待架设的索股从存放区运至放索区内,利用锚后80t龙门吊安装在放索支架上,拉出索股前锚头,用专用连接器将索股锚头与牵引系统拽拉器连接,检查拽拉器并调整好平衡锤,保持在牵引过程中拽拉器的平稳。

2.5启动牵引系统将主缆索股牵引到位

主缆索股架设分为基准索股架设和一般索股架设两类,1号索股为基准索股(见图2),其他索股为一般索股。索股架设顺序按编号从1～n号依次进行,首先架设1号基准索股,待基准索股线形调整完成后,再依次开始一般索股架设。

启动25t牵引卷扬机进行索股牵引作业。牵引过程中同一牵引系统中的2台卷扬机保持同步运行,收、放速度一致,被动卷扬机保持一定的反拉力。索股牵引

速度一般控制在20～30m/rain,在过塔顶门架、锚碇门架及猫道门架时适当降低牵引速度,减小拽拉器对门架的冲击力。当索股前锚头接近北锚前锚室时,将已从南锚锚后放索架索盘上脱出的后锚头装上专用的托板小车,然后继续牵拉,最后用塔吊辅助将锚头放入前锚室适当位置。

2.6主缆索股横移

当索股牵拉到位后,利用放置于锚碇门架和塔顶门架顶上的10t卷扬机进行索股的上提、横移和整形入鞍工作。在距离主索鞍前后各20m的位置处和散索鞍前20m、鞍后10m 左右的位置处,将索股握索器安装在主缆索股上,拧紧握索上的夹紧螺栓,确保主缆索股与握索器不产生相对滑移。卷扬机钢绳经动、定滑车组绕线后与握索器相连组成提升系统。待全部握索器和提升系统安装完毕后。启动塔顶门架和锚碇门架顶上的卷扬机,将整条索股提离猫道托滚,同时利用门架上吊挂的手拉葫芦,将散索鞍支墩顶和主塔处索股提离索鞍处托滚,此时索鞍前后两握索器之间的索股呈无应力状态,在此状态下将该段索股整形入鞍。

2.7鞍座处主缆索股整形、入鞍

开始整形前,在距离索鞍前后约3 m的地方,分别安装上六边形夹具,解除两夹具间索股的绑扎带。在塔顶从边跨向中跨方向进行整形,在散索鞍支墩顶由锚跨向边跨方向进行整形,边整形边人工用木锤敲打索股,并用钢片梳进行断面整理,使其由六边形变为四边形,再用专用四边形夹具夹紧,待主、散索鞍处索股全部整形完毕后,将该索股置入主、散索鞍相对应的鞍槽内。索股入鞍的顺序为塔顶处由边跨侧向中跨侧,散索鞍支墩顶由锚跨向边跨方向依次将索股放入鞍槽内,入鞍时应注意索股着色丝在鞍槽里的位置,以确保索股不发生扭转。

2.8主缆索股两端锚头临时固定

索股入鞍后,调整索股上的标记点与设计位置吻合,并适当调整索股垂度,防止索股间相互挤压。索股入鞍完成后,将索股两端锚头与该索股相对应位置的锚固系统通过拉杆相连,将索股临时锚固。

2.9主缆索股中跨、边跨垂度调整

主缆索股调整分为基准索股垂度调整和一般索股垂度调整两种。索股调整要求在风速较小、温度稳定的夜间进行。基准索股垂度调整方法是采用绝对高程法,一般索股垂度调整采用相对基准索法进行垂度调整。索股各跨垂度调整完成后,用拉伸器调整锚跨张力。

2.9.1基准索股调整

对架设阶段设定的基准索股,测定索股下缘的标高后进行调整,调整量由对基准索股特征点位进行量测和基准索股的温度修正决定。调整前按设计要求使主散索鞍有个预偏量,并固定不动直到索股调整完成。在南北各设一个测站和固定后视点,并安置全站仪。通过测站测出塔顶标高及变位,基准索股跨中点位和标高,在塔顶用钢尺量出主索鞍预偏量,用全站仪测出边跨跨中、中跨跨中绝对标高,并对所测数据相互校核。调整顺序是索股入鞍槽后,索股由南北塔顶索鞍分为三个单元,按先南边跨、后中跨、再北边跨的顺序调整。