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        懸索橋長吊索更換施工與吊索系統(tǒng)養(yǎng)護

        2021-01-08 12:29:24管學文
        工程技術研究 2020年23期
        關鍵詞:吊索主纜銷軸

        管學文

        (江蘇潤揚大橋發(fā)展有限責任公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212000)

        1 懸索橋長吊索更換具體施工

        1.1 施工平臺準備

        考慮施工的安全性和便捷性,采用移動式平臺作為吊索更換的主纜端施工平臺。

        1.2 安裝掛籃作業(yè)平臺

        由于掛籃較大,為了方便運輸,將掛籃分成3個部分,即左吊籃、右吊籃和行走裝置。運輸車輛運輸至橋面后,利用汽車吊在第三車道完成施工掛籃的拼裝,并通過汽車吊直接將掛籃安裝至索夾位置,將牽引鋼絲繩一端系于掛籃上方索夾上,利用掛籃上安裝的卷揚機拖拽掛籃緩慢移動至工作位置,將掛籃固定在主纜上。

        1.3 臨時索夾安裝

        利用卷揚機將臨時索夾吊運至掛籃位置,用5t手拉葫蘆調整索夾位置,安裝索夾螺栓,手動預緊索夾螺栓,最后利用螺栓拉伸器對索夾螺栓進行緊固。

        (1)卷揚機就位。將5t卷揚機布置于人行檢修道上,卷揚機四腳焊接限位板,保證卷揚機牢靠,在需安裝臨時索夾位置下方設置轉向滑輪。為了防止鋼絲繩污染主纜,卷揚機鋼絲繩采用鍍鋅鋼絲繩。

        (2)臨時索夾的上半幅安裝。用卷揚機將臨時索夾吊運至施工平臺位置,再利用手拉葫蘆將索夾吊起,解除卷揚機鋼絲繩,利用手拉葫蘆調整索夾位置,將索夾吊裝至安裝位置臨時固定。

        (3)臨時索夾的下半幅安裝。利用卷揚機將下半幅索夾吊運至掛籃位置,并利用手拉葫蘆調整索夾位置,安裝索夾螺栓,手動預緊索夾螺栓。

        (4)臨時索夾螺栓預緊。利用螺栓拉伸器對索夾螺栓進行緊固,緊固力為355kN,防止索夾滑移。采用液壓螺栓拉伸器對永久索夾螺栓預緊力進行補充,使索夾螺栓預緊力不低于設計預緊力,以滿足吊索更換過程中索夾抗滑移要求。

        1.4 臨時吊索安裝

        汽吊將臨時吊索放入索盤中,利用卷揚機將臨時索上端叉耳段吊至安裝位置,利用手拉葫蘆調整,完成臨時吊索上叉耳銷軸的安裝。清理更換吊索上下叉耳及銷軸上的密封膠以及鐵銹,并在銷軸外表面噴涂螺栓松動劑,方便后續(xù)銷軸的順利拆卸。

        1.5 臨時吊索張拉

        現場搭設腳手架作為臨時施工作業(yè)平臺,四周用隔離柵作為防護,并在張拉前安裝張拉桿、錨索計、千斤頂等張拉工裝,張拉時同步啟動油泵千斤頂,分級張拉臨時吊索(見圖1)。

        圖1 臨時索分級張拉

        1.6 安裝頂推工裝

        在待更換吊索下端錨杯上端安裝頂推反力架、張拉桿、撐腳、千斤頂等頂推工裝,安裝完成后調整千斤頂的水平度和垂直度。

        1.7 舊索拆除

        用千斤頂頂推反力架,將力施加給下端錨杯來拽拉舊索,使吊索部分內力為零,叉形耳板及銷軸處于無應力狀態(tài)(在舊索頂推過程中,觀測更換吊索的情況,并不斷敲擊下耳板中銷軸,根據吊索彎曲狀況以及銷軸聲音判斷更換吊索索力狀況,直至敲出下端銷軸或達到吊索拆卸狀態(tài)),拆除銷軸。由于該橋已運行10年多,銷軸與耳板存在一定銹蝕情況,導致銷軸無法卸出,因此需采用鉗型反力架進行銷軸拆除工作,在鉗型反力架內安裝千斤頂,并利用千斤頂將銷軸頂出。提升舊索,將舊索上耳板中的銷軸敲出,用汽車吊取出舊索下錨頭,卷揚機吊住上錨頭,緩慢下放卷揚機,并利用汽吊輔助舊索,下放至橋面檢修通道內。

        1.8 新吊索安裝

        利用卷揚機、汽車吊起吊新索上端叉耳至掛籃位置,再利用手拉葫蘆,調整上端叉耳的位置,上端叉耳銷軸孔與索夾銷軸孔處于同心位置時,安裝銷軸及擋板,完成上端叉耳的安裝。下端叉耳的安裝需要利用原銷軸拆除工裝來進行張拉安裝,安裝完頂推工裝后,用千斤頂頂推反力架,將力施加給下端錨杯以拽拉新索,在叉形耳板銷軸孔與梁端錨板銷軸孔處于同心位置時,完成下端叉耳的安裝。

        1.9 臨時吊索、施工掛籃等的拆除

        利用手拉葫蘆拆除張拉千斤頂及張拉工裝;拆除臨時吊索上端銷軸,利用卷揚機下放臨時索,并利用展索小車將臨時吊索放置在橋面檢修道區(qū)域;在吊車的輔助下完成臨時吊索的打盤;利用螺栓拉伸器,拉松螺母,依次拆除下索夾、上索夾,利用卷揚機將索夾下放至橋面檢修道區(qū)域。

        2 懸索橋吊索系統(tǒng)檢查與養(yǎng)護

        2.1 懸索橋檢查

        (1)錨碇檢查。工作人員需檢查錨碇與錨桿等構件的緊固情況與清潔程度,重點檢查是否存在部件松動現象、表面是否有殘留物質或產生銹跡。同時,依次檢查除濕器運行工況與錨洞情況,并記錄洞內溫濕度與設備運行參數。

        (2)加勁梁檢查。工作人員需依次檢查各處桁架節(jié)點情況,包括螺栓緊固程度、節(jié)點結構完好性、焊縫邊是否存在脫開現象以及構件表面清潔度與漆層情況等。

        (3)主纜及吊索檢查。維修養(yǎng)護人員需檢查由主纜所組成的鋼絲束的完好情況,以及是否存在鋼絲束斷裂或老化速度加快的問題。隨后,記錄并檢查吊索的表面封閉情況與結構破損情況。最后,檢查各處連接件的緊固情況以及是否存在變形現象。

        (4)索鞍檢查。工作人員需檢查索鞍部件是否產生滾軸歪斜、擠壓變形、表面銹蝕、錯位卡死等現象,并記錄質量缺陷。

        (5)橋塔檢查。橋塔部位常見質量通病包括蜂窩麻面、接口開裂以及局部破損。因此,工作人員應重點檢查橋塔部位是否出現以上質量通病。

        2.2 錨室養(yǎng)護

        在錨室養(yǎng)護環(huán)節(jié),應根據具體情況采取相應的養(yǎng)護措施。例如,在錨室內空氣濕度超過50%時,則檢查室內區(qū)域是否存在滲水、積水問題,排出積水,配置恒濕設備,并對積水來源進行封堵處理。又如,對錨室墻壁裂紋開展灌漿修補作業(yè)。當錨頭、錨桿等構件存在銹蝕問題時,及時開展構件除銹作業(yè),清除表面殘留銹跡,均勻涂刷一定厚度的防腐涂層。定期對所配置恒溫與恒濕設備開展拆機檢修工作,更換磨損過于嚴重的元器件,清理設備外殼結構,檢查并修復各類故障問題。

        2.3 主纜養(yǎng)護

        在主纜養(yǎng)護環(huán)節(jié),如出現主纜移位現象且所產生線形變化難以恢復時,工作人員需有針對性地制訂線形調整計劃,調整主纜位置與形狀,確保各處索股均處于受力均勻狀態(tài)。在索股產生受力偏差現象時,調整索股索力。以季度或月度為間隔周期,定期檢查主纜防護層結構的完好程度。當檢查到防護層存在表層裂縫、纏絲破損等問題時,針對性地開展養(yǎng)護工作,如修補表面裂縫或裂紋。在必要情況下,可更換主纜防護層或將其切開檢查主纜里層情況。而在螺帽出現銹死問題時,工作人員可使用鐵錘輕輕敲擊螺母,待螺母松動后,再將其拆卸。而在銹蝕程度過于嚴重時,可使用氣焊機,對螺母進行加熱處理,螺絲在加熱過程中將產生受熱膨脹反應。隨后,工作人員應向螺絲滴少量油體,由于螺絲遇冷后將產生收縮現象,因此螺母與絲桿的間隙會變大。定期對各處金屬結構開展涂漆與打油作業(yè),在必要情況下,可更換全新的扶手索兩端錨固件。

        2.4 吊索養(yǎng)護

        定期對各部件開展涂漆作業(yè),均勻涂刷一定厚度的防腐漆層,檢查吊索鋼絲數量與老化破損程度。如斷絲數量占比超過5%或大量鋼絲老化程度過于嚴重,則應直接更換全新的吊索。在錨頭與索夾出現結構裂縫、嚴重損壞問題時,將其更換即可。在開展吊索更換作業(yè)時,為保障作業(yè)安全,工作人員應逐根更換吊索,將同時更換數量控制在3根以下,并定期清除主纜以及索夾間隙處的污漬與各類雜質。例如,在潤江長江公路大橋工程中,工作人員以原舊索上下耳孔板距離為主要依據調整新索距離,使用千斤頂等設備對臨時吊索進行張拉處理,并采用頂推法拆除舊有吊索,確保特定部位吊索內力為零,且銷軸與耳板穩(wěn)定保持無應力狀態(tài)。同時,由于該橋梁使用年限較長,工作人員需輕輕敲擊耳板中的銷軸,在銷軸松動后,再使用千斤頂將其頂出,最后使用專用密封膠對耳板銷軸部位進行防腐處理。

        2.5 橋塔養(yǎng)護

        在多數懸索橋工程中,橋塔養(yǎng)護工作內容為索鞍以及橋塔部位,應重點對橋塔結構開展補漆作業(yè),清除原有破損嚴重的漆層,重新涂刷防腐漆層;清理主鞍座及周邊區(qū)域部位;清除所附著灰塵、污漬,并擰緊螺帽及螺栓等配件。如配件出現腐蝕現象,則開展除銹作業(yè),或直接更換全新的配件。對索鞍開展線形檢測工作,檢查索鞍是否出現移位現象以及實際位置與設計位置間的偏差值,如差值超過最大允許范圍則對索鞍采取復位措施。在出現雨雪天氣時,應提前檢查并完善橋塔及索鞍部位的防水情況。

        2.6 鋼桁梁養(yǎng)護

        桁梁焊縫處如果出現疲勞裂紋問題,應在短時間內修復處理缺陷部位,避免裂紋受到應力與環(huán)境因素影響而持續(xù)擴展,并定期開展鋼桁梁補漆與除銹作業(yè)。若漆層破損程度較為輕微,則直接在原有漆層基礎上補漆即可。當破損情況不嚴重時,可不開展補漆作業(yè),但需對各部位漆層破損程度進行記錄、跟蹤監(jiān)測。而在鋼桁梁防腐漆層破損過于嚴重或漆層大范圍剝落時,則必須鏟除原有漆層,并重新涂刷防腐漆層。

        3 結束語

        綜上所述,懸索橋長吊索更換具體施工工藝復雜,在更換過程中需根據懸索橋的結構特點,做好充分的準備工作,拆除舊索,并安裝新索,保證懸索橋結構的線性及內力。同時,要重視吊索系統(tǒng)的日常養(yǎng)護,借助科學的養(yǎng)護措施,進一步延長懸索橋工程的使用壽命,保證工程運營安全。

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