《黄山人行观光悬索桥主缆索夹及吊索安装施工技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《黄山人行观光悬索桥主缆索夹及吊索安装施工技术（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、收稿日期:20020606 作者简介:程维国(1972 ) , 男,工程师,1993年毕业于石家庄铁道学 院机械工程专业。 黄山人行观光悬索桥主缆、 索夹及吊索安装施工技术 程维国 (中铁四局集团第五工程公司 江西南昌 330200) 摘 要 人行观光悬索桥以其独特的造型和强大的跨越能力,用于旅游观光建筑中具有光明的发展前景。以 黄山观光索桥为例,重点介绍人行观光悬索桥主缆、 索夹、 吊索安装施工工艺、 方法和要点。 关键词 观光悬索桥 主缆 索夹 吊索 安装施工 1 工程概况 黄山市人行观光悬索桥是一座三跨两铰的柔性悬 索吊桥,南北向跨越新安江,主塔塔顶高程154.00 m, 主塔处索鞍中心
2、高程149.00 m,散索鞍理论中心线交 点高程129.967 m,理论锚固中心高程119.235 m,主跨 为170 m,两边跨均为60 m,全桥总长290 m,矢跨比 f/ L =1/11,主缆间距4.5 m,桥面净宽4.3 m,吊索间 距4.0 m。 主缆为外包HDPE高强度聚乙烯55根j15.24 mm的环氧喷涂钢绞线成品索,单根质量70 kg/ m,吊索 为PES519的平行钢丝束,边跨靠近锚碇端长度小于 1 m的4根吊索采用 28圆钢,材质为45号钢,上下吊 耳采取冷铸墩头锚的方式连接,共134套;桥面系为组 拼而成的钢结构框架和杉木面板。 2 主要施工方法 根据现场施工条件和工程
3、特点,主要采用猫道施 工。 首先在南、 北两岸设置5 t卷扬机各1台,搭设跨江施 工猫道,散索鞍利用8 t吊车直接吊至安装位置进行安 装,主索鞍利用南、 北两岸5 t卷扬机通过运输缆(15的 钢丝绳)运至桥塔安装位置进行安装,主缆架设利用南、 北两岸5 t卷扬机牵引沿猫道过江,YCW150型千斤顶张 拉调整主缆线形,剥除索夹位置的主缆表面HDPE防护 层,人工安装索夹,同步安装吊索与桥面纵横梁,抗风缆 及抗风吊索,完成防腐施工后,拆除猫道。 3 施工工艺 3. 1 施工工艺流程 施工准备 散索鞍安装、 主索鞍安装 牵引系统 架设 猫道架设 主缆架设 线形调整 索夹位置放 样 索夹吊索安装(索夹
4、螺栓紧固、 索夹螺栓二次紧 固) 桥面系施工 抗风缆、 抗风吊索安装 防腐处理 拆除猫道。 3. 2 牵引系统架设 为解决猫道架设及主缆架设,设置1条用于空中 拽拉的牵引绳,在南北两岸各设置1台5 t卷扬机(卷 扬机布置平面位置见图1)。 使用时,2台卷扬机一退一 送,牵引索采用 19.5 mm的钢丝绳,在南北两岸形成 往返牵引系统,架设牵引索时为减少阻力,在牵引索通 过主塔处设置滚轴,并在主塔上设人监护。 图1 场地布置 3. 3 猫道施工 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作业平台。为解决主缆架设、 索 夹、 吊索安装及主缆防护的安全生产提供有力保证。 猫道由猫
5、道承重索、 猫道面板系统及横向联结角 钢等组成。为方便操作,猫道面板距主缆中心线的高 度为1.3 m ,猫道宽1. 2 m ,扶手高1. 5 m ,且沿主缆中 心线对称布置,上、 下游各搭设1条施工猫道。 每条猫道由4根 24(637)mm钢丝绳组成承重 索,扶手为2根 19.5(637)mm的钢丝绳。 猫道面层 由1层方格钢丝网组成,上铺方木(1根/0.3 m ) , 横向 每2 m设滚轴,使牵引主缆架设过程中主缆表面不受 机械损伤,减少阻力;纵向每隔5 m横架1根 5050 5角钢并用螺栓锁紧,同时将上、 下游猫道联系在一 起,以增强猫道的稳定性。 22 铁道标准设计R AILW AYST
6、 ANDAR DDESIG N 2002(12) 桥梁 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 猫道分3段架设:边跨、 中跨、 边跨。边跨一端固 定在锚碇胸墙顶部立柱上,另一端固定在主塔+ 148 m 处。中跨分别固定在1号、2号主塔+ 148 m高程处的 塔柱上。经计算边跨承重索长83 m ,中跨承重索长 190 m。 边跨猫道承重索架设:由北岸将承重索一端(预留 8.8 m)与牵引索相联结,通过南岸卷扬机缓慢牵引 ,同 时北岸卷扬机缓慢放索,当牵引索前进约60 m时
7、,将 承重索另一端(预留13 m)与牵引索相联结,承重索前 端到达桥塔之后,将预留索环绕在塔柱钢模上,并在钢 模四角垫方木,用钢丝绳卡将承重索锁紧,解开与牵引 索的绳卡。再由北岸卷扬机往回牵引承重索至北锚碇 位置,在锚碇上利用倒链将承重索拉到锚碇胸墙顶部 并调整其线形后,再将承重索从牵引索上卸下,承重索 自由端环绕在胸墙顶部立柱上用钢丝绳卡锁紧,松开 倒链即可。 中跨承重索及扶手钢丝绳架设,方法同上。承重 索架设完后施工猫道面层,猫道构造见图2。 图2 猫道构造(单位 :m) 3. 4 主缆架设 全桥共计2根主缆,主缆是索桥的主要承重构件, 上、 下游各1根,主缆单根工作长度为336.059
8、m,每根 主缆质量为25 t,主缆为外包HDPE的55根 j15.24 mm 钢绞线成品索,成品索直径156 mm,由柳州OVM公司 制造(不需在现场缠丝,主缆长度按整米数已在工厂生 产过程中标定 ) , 运至现场直接架设。 (1)架设准备 对散索鞍预埋螺栓,主索鞍预埋下承板的位置 及高程进行检测。 清理索鞍、 散索鞍、 锚碇预埋管和下锚面等的工 作表面,并进行检查、 防护。 制作主缆放线架,放线架构造见图3。 设置主缆卸盘和吊索吊装用的卷扬机滑车系统。 主缆线形调整,张拉用的千斤顶和倒链就位。 张拉油泵表按计量规定检测,张拉系统调试完毕。 图3 放线盘架示意(单位 :m) (2)主索鞍安装
9、主索鞍共4套,每个桥塔各2套,每套质量270 kg, 主索鞍设置在主塔高程+149 m处,用于支撑主缆的永 久性铸钢件,主要承受主缆拉力产生的竖向压力以及 不平衡水平力,并传递到主塔上;同时,也起到使主缆 在塔顶处平缓过渡,减少主缆过塔顶时弯曲应力。 利用 南、 北两岸5 t卷扬机通过运输缆(15的钢丝绳)运至 桥塔安装位置进行安装。 (3)散索鞍安装 散索鞍共4套,南北锚碇各2套,每套质量2. 5 t。 其作用是将主缆索股在竖直方向和水平方向散开,引 入各锚固点,直接用8 t汽吊将散索鞍下承板、 辊轴以 及散索鞍本体吊至安装位置按设计安装就位,并临时 固定。 (4)主缆架设 用2台25 t吊
10、车将主缆线盘吊至放线架上(线 盘受牵引力可绕放线架滚轴转动)。利用南岸卷扬机 牵引主缆前端沿着猫道上的滚轴滑行,依次穿过0号 锚碇,1号、2号桥塔,3号锚碇上的滚轮将主缆抬高, 以便主缆跨过索鞍、 散索鞍。 为保证主缆匀速缓慢前进,北岸卷扬机对其反 向施力,南岸卷扬机继续带动主缆向对岸架设,主缆牵 引过江后,在南北锚碇处基本均分,并预留足够的张拉 长度。 待2根主缆均到达南锚碇之后,按设计要求及 实际缆长339 m ,计算出主缆两端HDPE防护层应剥除 长度(23.45 m) ,剥除防护层之后并清洗钢绞线表面油 污,并采用电动钢丝刷清除夹片锚工作位置的环氧喷 32 铁道标准设计R AILW A
11、YST ANDAR DDESIG N 2002(12) 桥梁 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 涂层(主缆架设前均不剥皮)。 将钢绞线分成8股(设计9个锚管,其中1个为 预留管 ) , 穿入对应锚碇预埋管并临时锚固,并保持锚 具组装件的清洁。 图4 主缆架设示意(单位 :cm) (5)线形张拉调整 线形调整为一次性调整,采用 “倒拆法” 确定线形, 即以成桥状态为基准,按照与实际施工相反的顺序进 行倒算而获得空缆无应力状态下的线形,通过将主缆 调整至空缆状态,主缆
12、受桥面荷载后,自然转为成桥 状态。 在南北锚箱内各搭设一个张拉工作平台,将张拉 千斤顶分别与锚碇的锚板锚孔临时固定,在设计线形 情况下,主缆两端按设计张拉力进行张拉,调整主缆线 形及高程。张拉时,对主缆线形及塔柱偏移量进行监 控,做好观测记录,并及时向施工人员进行反馈。 主缆进入主索鞍与散索鞍处必须剥除外包PE防 护层,故在线形张拉调整前,主缆在索鞍位置处抬高 220 mm ,同时在跨中位置的主缆相应抬高30 mm ,通过 控制跨中空载时高程,即可最终满足中跨线形要求。 具体调整张拉方法:在主缆两端分别用8台 YCW150型千斤顶同时同步张拉(另备2台YCW150型 千斤顶备用 ) , 由于主
13、缆张拉预应力太小,加载分级次 数不宜过多,为防止主塔垂度方向侧扭变形过大,上、 下游方向的2根主缆交替张拉,且两端加载必须均衡, 先对主缆中跨进行调整,调整到跨中高程符合设计之 后,立即在两桥塔主索鞍位置将主缆固定,再分别在两 端对主缆边跨进行线形调整。 全桥线形调整完毕,在南北锚碇下锚面分别用防 松锚具OVM157将主缆最终锚固,其后端设置一P 锚,撤出锚箱内张拉设备、 机具,清理锚坑和钢绞线上 的油污,在夹片锚与P锚间绑扎钢筋网片,按要求在两 锚坑内浇筑C25防水混凝土。 3. 5 索夹、 吊索安装 空缆状态线形调整完以后,进行索夹、 吊索安装, 吊索、 索夹均由柳州OVM公司制作,制作好
14、后运至现 场进行安装。 全桥索夹134套,质量为7 t ,其中A型索夹60 套,B型索夹74套,为半圆形结构,两半圆通过高强度 螺栓固定在主缆上,起悬挂吊索的作用。与索夹相对 应,全桥吊索134套,采用冷铸镦头锚形式,为外包 HDPE519的平行钢丝束,其中边跨26对52根,中跨 41对82根。 (1)索夹安装 安装顺序:由主塔分别向锚碇、 跨中平衡推进。 施工测量:首先利用三角网确定中跨中点和边 跨靠近主塔第一个索夹的位置。根据设计提供的各索 夹中心在主缆无应力状态下的线性长度,直接用钢尺 丈量做好标识,最后利用电子经纬仪配合激光测距仪 复核各点坐标。 索夹安装:按照主缆上索夹标识位置,剥除
15、主缆 的PE防护层,但不得损伤主缆钢绞线,安装索夹时采 用特制扭矩扳手拧紧索夹螺栓。 索夹螺栓采用高强度螺栓,高强度螺栓的拧紧应 分初拧和终拧。 (2)吊索安装 吊索安装之前,利用枯水期间将吊索直接用吊车 从河中吊至两桥塔底层观光平台。安装时直接在观光 平台将吊索起吊,通过挂在主缆上的导向滑轮将吊索 运至索夹位置进行安装。吊索安装与横梁安装同步进 行,依次由主塔向跨中和边跨推进。 3. 6 防腐 对散索鞍、 索夹和吊索以及其他所有加工件表面 损伤的漆膜需严格按照涂装工艺进行修补。 锚管内压 注C40水泥浆,锚碇处高程127 m以下至锚管上口采用 防水混凝土直接浇筑并在其外部刷沥青防水层,高程
16、127 m以上至散索鞍段外套 110 mm PVC管,管内充黄 油。 索夹对接缝及其两侧与主缆接触的缝隙进行表面 处理,除去表面灰尘、 油污及水分等污物后,压注密封 膏,填满至无凹槽。 并于索夹与主缆的垂直处形成三角 斜坡。 密封膏抗老化性能好,防水性能好,不硬化,长期 防锈密封,设计使用寿命25年以上。 3. 7 拆除猫道 42 铁道标准设计R AILW AYST ANDAR DDESIG N 2002(12) 桥梁 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 收稿日期:20020802 作者简介:张 莉(1969 ) , 女,工程师,1992年毕业于兰州铁道学院 桥梁工程专业,工学学士。 秦沈客运专线耳墙式桥台设计 张 莉 (铁道第三勘察设计院桥梁处 天津 300142) 摘 要 秦沈
