吳　聰

摘要：珠江黃埔大橋南汊橋?yàn)閱慰缂觿配撓淞簯宜鳂颉Ｔ谀香鈶宜鳂蚴┕ぶ?，利用緊纜機(jī)進(jìn)行主纜的緊纜作業(yè)。本文介紹南汊懸索橋主纜緊纜施工。關(guān)鍵詞：?jiǎn)慰玟撓淞簯宜鳂?；主纜；緊纜；施工工藝

1 工程概況

廣州珠江黃埔大橋南汊橋?yàn)閱慰缂觿配撓淞簯宜鳂?，主橋全長(zhǎng)1748米，跨徑組合為290m+1108m+350m。主纜采用預(yù)制平行鋼絲索股（PPWS），主纜矢跨比為1：10。主纜通長(zhǎng)索股有147根，北邊跨設(shè)6根背索，南邊跨設(shè)2根背索，每根索股由127根φ5.2mm鍍鋅高強(qiáng)鋼絲組成。主跨加勁梁為扁平型鋼箱梁，梁高3.5米，梁寬41.69米。吊索采用鋼絲繩吊索，其間距為12.8米。索塔采用門型索塔，塔高190.476米。錨碇為重力式錨碇。

2 緊纜施工

為了能夠順利地進(jìn)行索夾安裝及后續(xù)工序的作業(yè)，在主纜架設(shè)完畢后要將主纜的形狀緊固成圓形，同時(shí)滿足空隙率要求。

2.1 緊纜施工順序

緊纜施工作業(yè)分為兩步，先預(yù)緊纜作業(yè)，再正式緊纜作業(yè)。預(yù)緊纜作業(yè)就是將架設(shè)好的主纜的六邊形初步緊成近似圓形，空隙率控制在30%左右。正式緊纜作業(yè)就是利用緊纜機(jī)把主纜緊固成圓形，同時(shí)保證主纜空隙率達(dá)到要求。

緊纜施工流程：準(zhǔn)備工作→預(yù)緊纜→緊纜機(jī)（中跨）安裝及調(diào)試→緊纜回彈率試驗(yàn)→中跨段正式緊纜→緊纜機(jī)拆卸、（邊跨）重新安裝→邊跨段正式緊纜→緊纜機(jī)拆除→下一工序

2.2 預(yù)緊纜作業(yè)

預(yù)緊纜作業(yè)在夜間氣溫相對(duì)恒定、主纜索股溫度穩(wěn)定,索股的排列整齊的時(shí)候進(jìn)行。預(yù)緊纜作業(yè)采用先疏后密方法，利用二分法將主纜分成若干大段，每大段長(zhǎng)約50m。每大段再用二分法分至約4～5m的小段。進(jìn)行預(yù)緊纜前根據(jù)既定原則劃分好緊纜位置。預(yù)緊纜時(shí)先在需緊纜位置處的主纜表面鋪裹麻袋片，接著用外套橡膠管的鋼絲繩在主纜上纏繞兩圈后兩端掛上5T手拉葫蘆，然后利用手拉葫蘆收緊主纜，同時(shí)用大木錘均勻敲打主纜四周校正索股鋼絲的排列順序。一個(gè)預(yù)緊點(diǎn)的預(yù)緊纜作業(yè)完成后馬上測(cè)量該預(yù)緊點(diǎn)附近的主纜周長(zhǎng)，反算其空隙率?？障堵蔬_(dá)標(biāo)后，在預(yù)緊點(diǎn)兩側(cè)用捆扎鋼帶固定主纜索股，使主纜截面保持近似圓形。

2.3 正式緊纜作業(yè)

正式緊纜作業(yè)的施工順序?yàn)椋合戎锌?，后邊跨。中跨部分從跨中向塔頂方向施工，邊跨部分由錨碇向塔頂方向施工。正式緊纜作業(yè)內(nèi)容如下：緊纜機(jī)安裝。在主纜預(yù)緊纜完成后，利用塔吊在近塔頂處的貓道上安裝緊纜機(jī)。先將緊固裝置的連接螺栓打開(kāi)使緊固裝置對(duì)半分開(kāi)，接著塔吊將其整體吊至近塔的主纜上方騎跨在主纜上，然后將連接螺栓裝上使其成封閉環(huán)狀，再將橫向平衡梁和行走臺(tái)車架吊裝并與緊固裝置連接，然后安裝液壓系統(tǒng)、控制臺(tái)和配重等。最后用手拉葫蘆將平衡梁與天頂小車連接，完成緊纜機(jī)安裝。安裝完成后利用塔頂卷?yè)P(yáng)機(jī)和天頂小車把緊纜機(jī)下滑至跨中。主纜回彈率試驗(yàn)。由于主纜的實(shí)際架設(shè)情況及主纜線形的變化等因素，正式緊纜前需要在中跨跨中的主纜上進(jìn)行主纜回彈率試驗(yàn)（亦是緊纜機(jī)正式緊纜試驗(yàn)）。通過(guò)此試驗(yàn)檢驗(yàn)緊纜機(jī)的工作性能，并確定緊纜機(jī)緊壓時(shí)的主纜的空隙率與打緊捆扎鋼帶且緊纜機(jī)離開(kāi)緊纜點(diǎn)5m左右范圍后的空隙率。比較兩個(gè)空隙率差得出主纜的回彈率,然后根據(jù)試驗(yàn)情況調(diào)整在正式緊纜的施工工藝及操作規(guī)程。

正式緊纜操作。當(dāng)主纜回彈率試驗(yàn)完成后，正式緊纜的施工工藝及操作規(guī)程最終確定。主纜的正式緊纜操作可以開(kāi)始，正式緊纜可以全天候進(jìn)行作業(yè)。正式緊纜的操作流程如下：

①緊固操作：緊固操作在正式緊纜中是一個(gè)關(guān)鍵的工序。索夾外的位置每米緊固一次，在索夾的位置，緊固加密到每50cm進(jìn)行一次。當(dāng)緊纜機(jī)移動(dòng)到位后，操作液壓系統(tǒng)，頂推緊固蹄，開(kāi)始進(jìn)行緊纜作業(yè)。初期加壓階段以低壓（5MPa）進(jìn)行，使各緊固蹄輕輕接觸主纜表面且相互重迭。此階段必須嚴(yán)格控制6個(gè)緊固蹄同步性，防止因緊固蹄動(dòng)作不一致在各緊固蹄在接觸主纜表面時(shí)，鋼絲鉆入緊固蹄之間的縫隙內(nèi)造成切斷或變形。然后根據(jù)該緊纜點(diǎn)處的主纜形狀，單獨(dú)調(diào)整單個(gè)緊固蹄使主纜形狀恢復(fù)圓形后再升高壓力同步加載，當(dāng)緊固蹄行程達(dá)到設(shè)計(jì)位置后持壓。

②打捆扎帶操作：打捆扎鋼帶目的是為了保證當(dāng)千斤頂卸荷后，主纜截面形狀仍保持近似圓形，并保持要求的空隙率。緊纜完成且緊固蹄處主纜直徑經(jīng)測(cè)量符合要求后，在靠近緊固蹄位置捆扎兩道鍍鋅鋼帶（索鞍附近主纜直徑變化處增至三～四道），鋼帶間距10cm。鋼帶接頭應(yīng)在主纜的下方均勻分布。

③緊纜機(jī)行走：當(dāng)捆扎鋼帶完成安裝后，通過(guò)操作換向閥使緊固蹄回程完成千斤頂卸載。然后啟動(dòng)緊纜機(jī)自帶的液壓行走機(jī)構(gòu)使緊纜機(jī)沿主纜向上行走至下一緊纜位置。緊纜機(jī)行走時(shí)要?jiǎng)蛩?、平穩(wěn)，防止側(cè)翻。

④主纜直徑測(cè)量：緊纜過(guò)程中緊纜機(jī)每次移動(dòng)操作中都要對(duì)距緊纜點(diǎn)15～20cm處主纜的周長(zhǎng)、垂直直徑和水平直徑進(jìn)行3次檢查。測(cè)量在緊纜機(jī)壓緊完畢時(shí)測(cè)一次，用捆扎鋼帶扎緊后再測(cè)一次。前一數(shù)據(jù)是主纜的壓實(shí)程度，更能代表索夾內(nèi)主纜的狀態(tài)。緊纜機(jī)移至下一個(gè)緊纜點(diǎn)，再?gòu)?fù)測(cè)上一個(gè)緊纜點(diǎn)主纜周長(zhǎng)，所有測(cè)量位置和數(shù)據(jù)全部作下記錄。

主纜全部緊纜完畢后，沿全跨徑隨機(jī)抽查索夾位置、索夾間的主纜直徑及周長(zhǎng)，確認(rèn)實(shí)際的空隙率及不圓度。

3 施工中可能遇到的問(wèn)題及處理方法

3.1 主纜鋼絲排列錯(cuò)位

在本橋的施工中，我們采取了三個(gè)措施避免上述情況的出現(xiàn)：在外層索股纖維纏包帶割除前，在夜間氣溫恒定的條件下用外包橡膠管的鍍鋅鋼絲繩沿主纜全長(zhǎng)每50米預(yù)收緊一道。把主纜各索股的相對(duì)位置固定后再開(kāi)始預(yù)緊纜作業(yè)。在用“二分法”進(jìn)行預(yù)緊纜作業(yè)時(shí)，把預(yù)緊點(diǎn)前后的纏包帶進(jìn)行割除。割除后把主纜鋼絲按其位置進(jìn)行排列好后，再進(jìn)行預(yù)緊纜作業(yè)。在正式緊纜過(guò)程中，每次緊固開(kāi)始前從前一緊纜點(diǎn)到該緊纜點(diǎn)把主纜鋼絲觀察一遍。如發(fā)現(xiàn)局部的主纜鋼絲有錯(cuò)位現(xiàn)象的，馬上進(jìn)行重新梳理。梳理完畢后再進(jìn)行該點(diǎn)的緊固作業(yè)。

3.2 回彈率過(guò)大

在主纜正式緊纜過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)在緊纜時(shí)主纜的各項(xiàng)參數(shù)均符合要求，但當(dāng)完成打捆扎帶并松開(kāi)緊固千斤頂后主纜的直徑及周長(zhǎng)等參數(shù)回彈過(guò)大不符合規(guī)范要求的問(wèn)題。在正式緊纜過(guò)程中如出現(xiàn)上述情況，可采取如下措施進(jìn)行處理：在打捆扎鋼帶時(shí)盡可能的收緊，以減少捆扎鋼帶與主纜間的虛位，從而減少回彈量。拆除該緊纜點(diǎn)原有捆扎鋼帶，然后重新緊固一次。在緊固千斤頂加壓的過(guò)程中用硬木錘敲打緊固點(diǎn)周圍的主纜表面輔助主纜鋼絲的擠緊，然后再重新打捆扎鋼帶。如果在單點(diǎn)進(jìn)行重新緊固回彈率仍然不達(dá)標(biāo)時(shí)，可以先行施工一段把主纜的空隙率進(jìn)一步縮小。然后把緊纜機(jī)返回到原來(lái)的位置重新進(jìn)行緊纜作業(yè)。

3.3 主纜不圓度不達(dá)標(biāo)

在緊纜中會(huì)出現(xiàn)緊固完成且打完捆扎鋼帶后，周長(zhǎng)達(dá)標(biāo)但橫徑比豎徑大過(guò)多即不圓度過(guò)大的問(wèn)題。由于主纜自身重力的作用，主纜的橫徑往往就大于其豎徑。在本橋施工中采用兩方面措施解決上述問(wèn)題：預(yù)緊纜作業(yè)用的鋼絲繩在主纜上先纏繞一圈后再與手拉葫蘆連接收緊，并在收緊過(guò)程中用硬木錘敲打兩側(cè)面的鋼絲，讓主纜形狀盡可能接近圓形。從而把主纜的橫豎直徑之差縮小。在進(jìn)行正式緊纜作業(yè)時(shí)，操作千斤頂先讓上下兩個(gè)緊固蹄離貼合主纜表面還差1～2厘米時(shí)暫停，再操作千斤頂控制閥門讓左右側(cè)面的四個(gè)緊固蹄貼近主纜表面，最后讓6個(gè)千斤頂同時(shí)加壓緊固主纜，并且在同時(shí)加壓的過(guò)程中觀察各千斤頂?shù)臉?biāo)尺及時(shí)進(jìn)行調(diào)整以保證緊固蹄行程相對(duì)一致。

3.4 捆扎鋼帶斷裂

在正式緊纜作業(yè)過(guò)程中捆扎鋼帶在緊固千斤頂回油卸壓后會(huì)出現(xiàn)斷裂崩開(kāi)的現(xiàn)象。出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因有兩個(gè)方面。一是捆扎鋼帶的截面過(guò)小，或者是鋼帶的抗拉強(qiáng)度不夠；二是兩次緊固的間距過(guò)大。

為了避免出現(xiàn)此情況，可以采取以下措施：選用截面尺寸足夠、材質(zhì)好、強(qiáng)度高的捆扎鋼帶。保證每次的緊固間距小于1米，如果在緊固間距在1米內(nèi)仍出現(xiàn)捆扎鋼帶斷裂可再縮小緊固間距。剛開(kāi)始緊纜施工的部分，由于緊纜前后主纜的直徑、周長(zhǎng)變化很大需要在緊固點(diǎn)前后多打幾圈捆扎鋼帶，以保證有足夠的捆扎鋼帶約束主纜的形狀變化。

結(jié)束語(yǔ)：

在廣州珠江黃埔大橋南汊懸索橋緊纜施工中充分參考和學(xué)習(xí)了國(guó)內(nèi)外懸索橋緊纜施工的經(jīng)驗(yàn)和吸取別人教訓(xùn)。通過(guò)各種試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)對(duì)緊纜的工藝和具體操作方法進(jìn)行了改進(jìn)，同時(shí)采用了國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平的緊纜機(jī)，大大縮短了緊纜的施工時(shí)間，同時(shí)亦保證緊纜施工的質(zhì)量。本文對(duì)緊纜施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題的處理方法為其他同類橋梁施工提供借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》.人民交通出版社.2000.