韋正平

摘 要：武漢鸚鵡洲長(zhǎng)江大橋連續(xù)式貓道施工采用具有創(chuàng)新意義的牽引主纜的循環(huán)索作為先導(dǎo)索，邊塔和散索鞍門架頂兩臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)設(shè)置平面小循環(huán)系統(tǒng)牽引貓道繩索，貓道繩索和其他構(gòu)件架設(shè)方法，貓道線形控制等技術(shù)成功運(yùn)用于鸚鵡洲長(zhǎng)江大橋上，其施工技術(shù)對(duì)類式連續(xù)式貓道施工起到借鑒作用。

關(guān)鍵詞：先導(dǎo)索；貓道繩索；施工方法；線形控制

1 工程概況

圖1 貓道斷面布置圖（單位：mm）

武漢鸚鵡洲長(zhǎng)江大橋主橋設(shè)計(jì)為三塔四跨簡(jiǎn)支體系鋼-混結(jié)合梁懸索橋結(jié)構(gòu)，橋跨布置為200+2×850+200m，三塔不等高，中塔頂標(biāo)高較邊塔高17.7m，中塔塔柱為鋼結(jié)構(gòu)，兩邊塔塔柱為混凝土結(jié)構(gòu)，貓道結(jié)構(gòu)形式為連續(xù)式貓道，塔頂設(shè)置轉(zhuǎn)向鞍座，錨固系統(tǒng)錨固于兩錨碇錨室內(nèi)，貓道距主纜中心間距1.5m，有6根承重索、2根扶手索、2根門架支承索、50m設(shè)置一道貓道門架、150m設(shè)置一道橫向天橋及承重網(wǎng)、面網(wǎng)、側(cè)網(wǎng)等組成。詳見“圖1”。

2 連續(xù)式貓道結(jié)構(gòu)的突出特點(diǎn)及本橋選用該貓道類型的依據(jù)

貓道按照承重索在塔頂?shù)目缭叫问椒譃榉蛛x式貓道和連續(xù)式貓道，連輸式貓道特點(diǎn)是要求塔頂預(yù)埋件少、對(duì)塔柱的結(jié)構(gòu)尺寸空間要求小、貓道線形調(diào)節(jié)裝置少、繩索錨固裝置少、貓道改吊時(shí)與主纜線形協(xié)調(diào)更好。

鸚鵡洲長(zhǎng)江大橋?yàn)槿目缡綉宜鳂颍渌目鐑?nèi)都需要貓道作為施工平臺(tái)，塔柱頂部順橋向?qū)挾葹?m，兩邊塔塔頂設(shè)置了主索鞍頂推系統(tǒng)，塔柱頂部空間比較狹小，針對(duì)本橋這些特點(diǎn)和連續(xù)式貓道自身的優(yōu)點(diǎn)，鸚鵡洲長(zhǎng)江大橋采用連續(xù)式貓道結(jié)構(gòu)。

3 連續(xù)式貓道各結(jié)構(gòu)架設(shè)方案

3.1 先導(dǎo)索架設(shè)方法

先導(dǎo)索是懸索橋第一根索，它是后面所有貓道繩索架設(shè)必備繩索，一般施工方式都是小索換大索做法，鸚鵡洲長(zhǎng)江大橋根據(jù)水流計(jì)算和經(jīng)濟(jì)比較，直接采用牽引主纜φ36mm繩索作為先導(dǎo)索。架設(shè)前，分別在北錨錨體上設(shè)置15t雙筒摩擦式卷揚(yáng)機(jī)，在南錨錨體下方設(shè)置25t雙筒摩擦式卷揚(yáng)機(jī)，將2根2500m先導(dǎo)索分別卷入兩臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)內(nèi)。繩索首先從25t卷揚(yáng)機(jī)內(nèi)牽引出來過3號(hào)塔頂至水面上，并和拖輪連接在一起，同時(shí)2號(hào)塔塔頂8t卷揚(yáng)機(jī)下放鋼絲繩至水面上，拖輪牽引先導(dǎo)索至2號(hào)塔底，將2號(hào)塔頂下放下來卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩和先導(dǎo)索連接一起，啟動(dòng)塔頂卷揚(yáng)機(jī)收繩至2#塔頂和塔頂門架臨時(shí)錨固，漢陽側(cè)先導(dǎo)索過江形式和武昌側(cè)一致的，在2#塔頂門架上臨時(shí)錨固，最后將2根分別牽引到2號(hào)塔的先導(dǎo)索和拽拉器連接在一起，解除臨時(shí)連接，形成往返牽引系統(tǒng)，牽引貓道繩索。詳見“圖2”。

圖2 先導(dǎo)索過江施工圖

3.2 貓道索架設(shè)方法

支承索安裝前，將錨碇處散索鞍門架上卷揚(yáng)機(jī)和邊塔上卷揚(yáng)機(jī)形成小循環(huán)系統(tǒng)，支承索安裝時(shí)將支承索放入被動(dòng)放索器內(nèi)，通過小循環(huán)牽引支承索至邊塔頂，在邊塔頂將支承索錨頭固定在拽拉器上，并將繩頭處繞成40m繩盤，以便于過塔頂門架。啟動(dòng)兩臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)，牽引支承索，牽引時(shí)需要將支承索懸掛在牽引索上，因此每隔50m設(shè)置一道滑鉤，滑鉤上部和牽引索固定，下端滑動(dòng)自由。當(dāng)牽引索牽引到位后，利用散索鞍門架上卷揚(yáng)機(jī)將尾部支承索拽拉至散索鞍門架相關(guān)錨件上， 詳見“圖3”。

圖3 貓道支承索施工圖

承重索架設(shè)方式和支承索架設(shè)方式一致，其區(qū)別在于鋼絲繩滑鉤連接方式不一樣，采用滑鉤將先導(dǎo)索、支承索、承重索連接在一起，讓導(dǎo)索和支承索共同承受承重索重力。

貓道扶手索架設(shè)安裝是在貓道面網(wǎng)鋪設(shè)完成后，利用各塔卷揚(yáng)機(jī)牽引扶手索至設(shè)計(jì)位置和貓道側(cè)網(wǎng)連接在一起，待給予扶手索一定張力后，再將扶手索和側(cè)網(wǎng)固定在一起。

3.3 貓道面網(wǎng)及橫向天橋架設(shè)施工方法

安裝前預(yù)先將貓道面網(wǎng)的承重網(wǎng)、步行網(wǎng)及方木用鐵絲綁扎成兩米每段，橫向天橋組拼成整體，待塔側(cè)及錨側(cè)變位鋼架全部安裝完畢后，在變位鋼架處滿鋪腳手板，作為面網(wǎng)存放和鋪設(shè)平臺(tái)。

邊跨面網(wǎng)由錨側(cè)散索鞍處自下向上循環(huán)分段鋪設(shè)。每段鋪設(shè)時(shí)由邊塔頂卷揚(yáng)機(jī)下放鋼絲繩與面網(wǎng)相連，邊鋪設(shè)面網(wǎng)邊由卷揚(yáng)機(jī)向上拽拉，每節(jié)段鋪設(shè)完畢后由邊塔頂卷揚(yáng)機(jī)向上牽引至設(shè)計(jì)位置，面網(wǎng)鋪設(shè)過程中根據(jù)設(shè)計(jì)間距安裝相應(yīng)的構(gòu)件。邊跨橫向天橋由邊塔頂卷揚(yáng)機(jī)直接垂直起吊安裝，預(yù)先在設(shè)計(jì)位置處貓道上設(shè)置轉(zhuǎn)向滑輪，卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩經(jīng)轉(zhuǎn)向輪變向后吊起橫向天橋與橫向天橋底板構(gòu)件打梢連接。

中跨采用橫向天橋作為配重下滑，以橫向天橋之間貓道面網(wǎng)為一單元進(jìn)行鋪設(shè)下滑，在跨中位置只有一個(gè)橫向天橋，其中一單元網(wǎng)片采用自制配重帶動(dòng)網(wǎng)片下滑到設(shè)計(jì)位置，后期再將配重拆除，其余均采用橫向天橋配重下滑的方式鋪設(shè)。施工時(shí)先用2臺(tái)塔吊吊起橫向天橋安裝在變位鋼架前，相應(yīng)的上、下游塔頂2臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)下放鋼絲繩經(jīng)轉(zhuǎn)向滑輪反拉住橫向天橋，一面鋪設(shè)面網(wǎng)一面下放鋼絲繩下滑面網(wǎng)。面網(wǎng)鋪設(shè)過程中根據(jù)設(shè)計(jì)要求安裝相應(yīng)構(gòu)件，同時(shí)使用U形螺栓將卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩固定在門架底板構(gòu)件上。貓道面層在貓道承重索上下滑一定距離后，自重不能克服摩擦力，面網(wǎng)無法下滑時(shí)，用拽拉器施加動(dòng)力將貓道面網(wǎng)拽至設(shè)計(jì)位置。一段鋪設(shè)完成并下放到設(shè)計(jì)位置后，拽拉器回收塔頂卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩，重復(fù)以上步驟進(jìn)行后期面網(wǎng)鋪設(shè)施工。

3.4 貓道門架施工方法

貓道門架先在地面散拼成整體，安裝好導(dǎo)輪組，在貓道門架兩側(cè)用圓鋼焊爬梯方便人員上下。架設(shè)前先將牽引索放松至支承索以下直至貼在貓道面網(wǎng)上，待主纜索股架設(shè)牽引系統(tǒng)形成時(shí)再將牽引索入門架導(dǎo)輪組內(nèi)上。門架安裝時(shí)將門架直接吊至塔邊支承索上，支承索暫不入貓道門架上到輪組槽內(nèi)，塔頂卷揚(yáng)機(jī)拴住門架上橫梁，同時(shí)用兩根長(zhǎng)麻繩拴住門架上橫梁兩側(cè)，一切準(zhǔn)備就緒后，下放卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩同時(shí)人工拽拉麻繩將門架向待安裝位置處拽拉，達(dá)到相應(yīng)位置后，使用倒鏈葫蘆拉住門架支腿，調(diào)整門架垂度并通過倒鏈將門架支腿銷孔和門架底梁上銷孔對(duì)位，上好銷軸，通過卷揚(yáng)機(jī)將門架調(diào)至與水平面垂直，最后將支承索安裝到相應(yīng)的槽口內(nèi)固定。

4 連續(xù)式貓道架設(shè)關(guān)鍵技術(shù)及注意事項(xiàng)

4.1 貓道線形控制

⑴貓道上主要受力構(gòu)件為貓道支承索和貓道承重索，其在廠內(nèi)加工制作時(shí)需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，另外為確保成型后貓道線形，還必須要從以下幾個(gè)方面控制好，一是消除鋼絲繩非彈性變形，采用張拉荷載為50%破斷力，張拉次數(shù)為2次，相鄰兩次張拉后鋼繩長(zhǎng)度差≤0.3‰為合格，張拉保持60分鐘。二是安排專人駐廠，時(shí)刻監(jiān)控，確保按照工藝要求進(jìn)行張拉。三是彈性模量測(cè)定控制，鋼絲繩的彈性模量對(duì)鋼絲線形影響很大，及時(shí)測(cè)定，提交給設(shè)計(jì)部門修正貓道線形。

⑵貓道線形還取決于橫載控制，貓道設(shè)計(jì)時(shí)雖然考慮了種種荷載作用下貓道承受能力，實(shí)際情況，由于鋼材的重量不一定和圖紙相符合，實(shí)際施工時(shí)還需要增加一些臨時(shí)輔助施工措施構(gòu)件，因此在貓道施工前，必須對(duì)每個(gè)構(gòu)件進(jìn)行稱重，按照實(shí)際貓道承受重量計(jì)算，和設(shè)計(jì)所給數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，確保貓道上均布荷載和集中荷載小于設(shè)計(jì)值。

⑶測(cè)量貓道標(biāo)高的方式方法對(duì)貓道線形控制同樣重要，邊跨貓道繩線形調(diào)整采用在邊跨上采用專用下滑工具使棱鏡下滑，通過邊塔上收繩和放繩使下滑裝置至設(shè)計(jì)位置進(jìn)行標(biāo)高測(cè)量。中跨貓道繩線形采用掛籃懸掛人員至跨中位置懸掛棱鏡直接測(cè)量，或者通過拖輪牽引棱鏡至跨中進(jìn)行繩索標(biāo)高測(cè)量。另外貓道線形標(biāo)高控制須在夜間溫度較恒定的時(shí)候監(jiān)控繩索的絕對(duì)標(biāo)高，換算成設(shè)計(jì)溫度下繩索標(biāo)高并和設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行差量調(diào)整。

⑷在調(diào)整線形過程中，邊塔承重索和主塔是一個(gè)平衡體系，調(diào)整某一跨垂度的同時(shí)，其他跨線形和塔柱偏位都會(huì)相應(yīng)的變化，為減少調(diào)整量，需要精確計(jì)算出平衡體系下空索設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)塔柱的偏位，調(diào)整跨中繩索時(shí)，考慮兩塔柱偏位。

4.2 貓道索架設(shè)時(shí)垂度及張力控制

貓道支承索、承重索架設(shè)過程中，為避免繩索牽引力過大導(dǎo)致安全事故發(fā)生，一是采用有專門的測(cè)力儀器全程控制，二是通過安全牽引力計(jì)算處繩索的垂度允許范圍，架設(shè)過程中通過測(cè)量?jī)x器全程跟蹤觀察控制，考慮施工方便性和安全性，在25t卷揚(yáng)機(jī)上設(shè)置測(cè)力計(jì)，以此來控制牽引力不大于副卷揚(yáng)機(jī)受力要求。

4.3 貓道繩索架設(shè)過程中防纏繞措施

牽引過程中防止拽拉器和已架設(shè)完的繩索絞在一起，將已架設(shè)完成的繩索在塔頂兩側(cè)固定在一起，拓寬拽拉器行走作業(yè)面. 如果繩索互絞，及時(shí)采取卡環(huán)滑鉤，利用拽拉器拽拉滑鉤行走在互絞繩索上，使其分開。

5 結(jié)語

貓道是懸索橋施工的大型平臺(tái)，貫穿整個(gè)上部結(jié)構(gòu)施工，本文著重介紹了先導(dǎo)索施工直接采用后期牽引主纜繩索作為先導(dǎo)索，以此作為導(dǎo)索牽引后期其它貓道繩索，體現(xiàn)了準(zhǔn)備工作量小，施工速度快，經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)。采用塔頂和散索鞍門架上卷揚(yáng)機(jī)形成平面小循環(huán)系統(tǒng)架設(shè)其它貓道繩索，方便了大邊跨繩索牽引上塔的工作量。貓道繩索架設(shè)方法及線形如何控制，確保了施工安全和減小了對(duì)貓道線形調(diào)整的難度，都為同類大橋施工起到借鑒作用

參考文獻(xiàn)

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