李俊威

赤水河大橋索夾安裝關(guān)鍵施工技術(shù)

李俊威

（四川路橋華東建設(shè)有限責(zé)任公司，四川 成都 610000）

索夾是懸索橋上部懸吊系統(tǒng)的重要構(gòu)件，索夾的作用不僅是緊箍主纜，保持主纜形狀，而且索夾通過(guò)吊索將加勁梁一、二期恒載，車輛荷載及其他荷載傳遞給主纜。其安裝定位的準(zhǔn)確性決定了成橋后吊索是否處于正確位置以及主纜是否按照設(shè)計(jì)受力。以赤水河大橋?yàn)楣こ瘫尘埃榻B了索夾施工的主要工序及關(guān)鍵技術(shù)。索夾安裝采用簡(jiǎn)易的纜索吊裝系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)運(yùn)，放樣時(shí)利用3類標(biāo)記線來(lái)控制索夾的安裝精度，高強(qiáng)度螺桿張拉施工過(guò)程中嚴(yán)格控制。施工結(jié)果表明，赤水河大橋索夾安裝精度能夠滿足設(shè)計(jì)要求。

吊裝；索夾放樣；索夾安裝；高強(qiáng)度螺桿

0 引言

赤水河大橋?yàn)榻颍ㄓ迩纾┙?jīng)習(xí)水至古藺（黔川界）高速公路的控制性工程，主橋?yàn)?25m+1200m+205m 雙塔單跨鋼桁梁懸索橋，貴州岸錨碇為重力錨，四川岸錨碇為隧道錨,鋼桁梁采用板桁結(jié)合式桁架結(jié)構(gòu)。

索夾是懸索橋上部構(gòu)造懸吊系統(tǒng)的重要構(gòu)件，是緊箍主纜索股并連接主纜與吊索的重要構(gòu)件[1]。赤水河大橋索夾均采用上下對(duì)合的結(jié)構(gòu)形式，上、下兩半索夾用螺桿相連并夾緊于主纜上。在接縫處上半索夾的內(nèi)側(cè)設(shè)有凹槽，下半索夾的內(nèi)側(cè)設(shè)有凸出的嵌齒，上下半索夾的外側(cè)嵌填橡膠防水條防水。為了適應(yīng)主纜的橫向位移，其吊索銷孔安裝能適應(yīng)吊索轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)節(jié)軸承或關(guān)節(jié)軸套。

大橋索夾共分8種類型，共218個(gè)，其中有吊索索夾6種，無(wú)吊索索夾2種，各類索夾上均設(shè)有安裝主纜檢修道立柱的相應(yīng)構(gòu)造。其中最重的索夾重量為3259.077kg，位于主跨靠近橋塔位置；最輕的索夾重量為968.518kg，位于邊跨無(wú)吊索區(qū)。

1 施工工藝流程

1.1 總體施工工藝流程

圖1 索夾安裝施工流程圖

在主纜緊纜施工完成后，選擇氣象條件較好的夜間實(shí)測(cè)出主纜線形，主、散索鞍間的實(shí)際里程及兩岸塔頂?shù)闹行臉短?hào)間距（即跨徑），為索夾放樣提供初始依據(jù)，由于夜間溫度場(chǎng)相對(duì)穩(wěn)定，主纜內(nèi)外溫差較小，主纜不會(huì)因溫差而發(fā)生扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，所以選擇夜間對(duì)索夾位置進(jìn)行放樣。

在獲得空纜線形的前提下，計(jì)算出每個(gè)索夾在不同索溫條件下的位置參數(shù)[2,3]，即吊索中心線與主纜中心線交點(diǎn)（索夾安裝標(biāo)記點(diǎn)）在空纜狀態(tài)下的坐標(biāo)。然后采用全站儀進(jìn)行放樣，測(cè)站分別設(shè)在索塔塔柱頂中心點(diǎn)位置。由于儀器架設(shè)在主索鞍上面，因此需要考慮主索鞍前期施工產(chǎn)生的偏移，以及索塔偏位的影響。

2 施工準(zhǔn)備

測(cè)點(diǎn)布置：上下游主纜各觀測(cè)3個(gè)點(diǎn)的主纜中心高程，其分別為兩邊跨跨中，中跨1/2，要求計(jì)算觀測(cè)主纜中心前，在纜頂放樣出上表面中點(diǎn)。

觀測(cè)要求：

中跨跨中：采用兩臺(tái)全站儀在地面控制點(diǎn)（JM4和JM8）設(shè)站，用三角高程同時(shí)對(duì)同一點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。

邊跨跨中：貴州岸在地面控制點(diǎn)（XJ1）設(shè)站，四川岸在地面控制點(diǎn)（JM9）設(shè)站，用三角高程對(duì)各自邊跨進(jìn)行觀測(cè)，并對(duì)各自側(cè)索塔偏位進(jìn)行觀測(cè)。

測(cè)量前，用游標(biāo)卡尺先分出主纜上表面中心位置，然后在主纜上表面中點(diǎn)立棱鏡，進(jìn)行三角高程測(cè)量。觀測(cè)完畢后在粗放出索夾位置，以方便接下來(lái)天頂線的繪制工作。

3 索夾放樣

索夾安裝定位的準(zhǔn)確至關(guān)重要，它決定了成橋后吊索是否處于正確位置，以及主纜是否按照設(shè)計(jì)狀態(tài)受力[4]。

3.1 放樣基本流程

根據(jù)之前粗放的索夾索夾位置，并在各個(gè)索夾處利用專用卡尺和水平尺找出主纜的天頂線（主纜中心線）。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，為了提高索夾安裝進(jìn)度，結(jié)合赤水河大橋索夾情況，采用每隔50cm測(cè)量一個(gè)頂點(diǎn)，在索夾范圍內(nèi)繪制2m長(zhǎng)的天頂線。由于赤水河大橋索夾長(zhǎng)度最長(zhǎng)為1.62m，2m長(zhǎng)的天頂線可以保證后期索夾端點(diǎn)標(biāo)記線及安裝線的繪制。

3.2 索夾正式放樣

在放樣之前，需要根據(jù)索夾安裝標(biāo)記點(diǎn)的位置以及索夾的尺寸，計(jì)算出吊索中心線與主纜上表面中心線（天頂線）交點(diǎn)的坐標(biāo)，以及該交點(diǎn)到索夾兩端的距離L1和L2（如圖2）。

圖2 索夾位置參數(shù)示意圖

將棱鏡放在已畫好的主纜天頂線上，測(cè)量人員通過(guò)全站儀放樣出索夾前后兩個(gè)端點(diǎn)，單個(gè)索夾放樣完成后，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員將放樣出的兩個(gè)索夾端點(diǎn)延主纜天頂線分別向外延伸10cm，作為索夾安裝時(shí)的檢查基線，以便索夾安裝時(shí)的檢查。

4 纜索吊裝系統(tǒng)

4.1 系統(tǒng)組成

吊裝系統(tǒng)主要由纜索天線、牽引繩、天車、吊具、塔頂10t卷?yè)P(yáng)機(jī)等組成，其中纜索天線用貓道門架承重索φ54鋼絲繩改裝，左、右幅各設(shè)置一套天線，每套由2根φ54鋼絲繩組成，兩根鋼繩間距3.6m。

之前，網(wǎng)上也有“孕婦吃火鍋可致胎兒畸形”的傳言?！霸袐D吃火鍋可致胎兒畸形”的說(shuō)法建立在“火鍋→生肉→弓形蟲→孕婦→胎兒畸形”邏輯鏈條基礎(chǔ)之上。吃火鍋有生肉，而生肉會(huì)被弓形蟲污染，弓形蟲進(jìn)入孕婦體內(nèi)會(huì)引起流產(chǎn)、死胎、腦積水或無(wú)腦兒等畸形。這個(gè)推理過(guò)程可謂漏洞百出。

牽引繩用φ24鋼絲繩設(shè)置，牽引繩一端連接塔頂10t卷?yè)P(yáng)機(jī)，一端連接天車。天車支撐于纜索天線上，全橋單幅設(shè)天車共計(jì)4套，其中兩岸邊跨各1套，中跨2套。吊具用5t手動(dòng)葫蘆，固定在天車上，吊具長(zhǎng)度可在5m長(zhǎng)度內(nèi)自由調(diào)整，以方便起吊。塔頂左、右幅各有2臺(tái)10t卷?yè)P(yáng)機(jī)組成吊裝牽引系統(tǒng)。

5 索夾安裝

采用簡(jiǎn)易的纜索吊裝系統(tǒng)或塔吊，自塔頂向安裝位置處吊運(yùn)索夾，靠近索塔附近的索夾也可采用塔吊安裝，阿布在貴陽(yáng)順序，中跨從跨中向塔頂進(jìn)行，邊跨從散索鞍向塔頂進(jìn)行[5]。

索夾調(diào)運(yùn)到位后，首先利用纜索吊裝系統(tǒng)將上半索夾安裝在主纜上方設(shè)計(jì)位置。再將下半索夾吊在主纜一側(cè)（在另一側(cè)小車前后附近用鋼絲繩將承重索與主纜相連），然后從主纜的另一側(cè)放下吊具，將索夾另一側(cè)吊起，使兩側(cè)達(dá)到同一高度后，再一起吊升與上半索夾合攏。

穿入螺桿，人工預(yù)緊后，精調(diào)索夾位置，調(diào)整拉桿外露絲口長(zhǎng)度，安裝張拉千斤頂進(jìn)行張拉作業(yè)。此時(shí)索夾兩側(cè)企口縫未咬合，張拉過(guò)程中應(yīng)特別注意防止主纜索股鋼絲夾進(jìn)企口縫內(nèi)。同時(shí)，應(yīng)使索夾兩半合縫均勻。當(dāng)索夾螺栓張拉至企口縫咬合部分時(shí)，再次檢查索夾位置，確認(rèn)無(wú)誤后，張拉至預(yù)定噸位，并鎖緊螺母。

5.1 控制要點(diǎn)

5.1.1索夾運(yùn)輸控制要點(diǎn)

①索夾采用纜索天車進(jìn)行運(yùn)輸工作，索夾拆分后與天車上的葫蘆連接時(shí)，由于索夾重量較大，嚴(yán)禁掛在同一側(cè)，易發(fā)生傾覆；

②索夾運(yùn)輸過(guò)程中，全過(guò)程應(yīng)防止索夾與貓道及主纜的碰撞，運(yùn)輸過(guò)程過(guò)于野蠻易造成索夾涂裝的破壞和主纜的刮碰，若產(chǎn)生刮碰應(yīng)該通知駐地廠家及時(shí)修復(fù)并記錄在案；

③索夾運(yùn)輸至中跨時(shí)，由于坡度較緩，單一依靠重力分力提供動(dòng)力難以到達(dá)預(yù)定位置，且對(duì)岸塔頂卷?yè)P(yáng)機(jī)多無(wú)法提供相應(yīng)工作面，此時(shí)應(yīng)對(duì)跨中承重繩進(jìn)行拉壓，以加大坡度。拉壓時(shí)鋼繩與主纜錨固時(shí)應(yīng)采用相應(yīng)措施防止鋼繩對(duì)主纜產(chǎn)生損傷；

5.1.2索夾安裝控制要點(diǎn)

①索夾安裝前應(yīng)對(duì)主纜頂面、索夾內(nèi)口等位置進(jìn)行清理，嚴(yán)禁油污、銹屑影響索夾與主纜的抱箍度；

②索夾上下半塊合攏前，由于主纜橫徑一般大于豎徑，應(yīng)采用專用夾具對(duì)主纜進(jìn)行預(yù)整形，以方便索夾安裝；

③整形夾具和主纜剛性接觸，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)保護(hù)措施防止傷及主纜；

④索夾上下半塊合攏完畢后，穿入螺桿，人工預(yù)緊后，精調(diào)索夾位置。注意索夾中分線與主纜天頂線對(duì)齊，索夾兩頭端口與主纜端口線重合，確認(rèn)完畢后方可進(jìn)行人工預(yù)緊，安裝完畢后利用安裝線對(duì)索夾相對(duì)位置進(jìn)行檢查。

6 索夾緊固

待索夾精確安裝到位后，可進(jìn)行千斤頂安裝工作，準(zhǔn)備張拉。張拉前需對(duì)所有螺桿進(jìn)行檢查，并按照監(jiān)控方提供的螺桿張拉力和張拉步驟有序擰緊螺桿。螺桿緊固應(yīng)逐步進(jìn)行，以防止其伸長(zhǎng)量過(guò)大。

針對(duì)不同類型索夾上螺栓數(shù)量，確定螺栓張拉順序。索夾螺桿緊固原則為中間向兩邊對(duì)稱進(jìn)行。以后每次緊固均需達(dá)到設(shè)計(jì)噸位，再依照緊固順序依次檢查各個(gè)螺栓的拉力。

6.1 控制要點(diǎn)

①由于張拉拉伸頂安裝在索夾上方，索夾下放拉桿為錨固端，因此張拉前應(yīng)該對(duì)下方螺桿的絲口長(zhǎng)度進(jìn)行檢查，保證下方絲口有5cm～5.5cm，以確保張拉完畢后泄水螺帽可以正常安裝。

②拉桿上下螺母內(nèi)側(cè)均設(shè)置內(nèi)外球面墊圈，墊圈安裝時(shí)應(yīng)注意相對(duì)位置，確保安裝后拉桿兩頭均為平面，并且安裝完成后，兩墊圈之間無(wú)明顯錯(cuò)臺(tái)，以防止墊圈因?yàn)槭芰Σ痪鴧?shù)崩裂等不良現(xiàn)象，可以采用貼透明膠帶的方法保證。

③張拉前安裝橫縫膠條時(shí)應(yīng)注意膠條長(zhǎng)度和索夾長(zhǎng)度配套。安裝完畢后應(yīng)對(duì)膠條進(jìn)行均勻輕敲，保證膠條與橫縫貼合密實(shí)，防止由于貼合不密實(shí)造成張拉時(shí)膠條由于不均勻而壓出橫縫的不良現(xiàn)象。

④張拉時(shí)采用先中間后兩邊對(duì)稱張拉的方式，達(dá)到張拉控制應(yīng)力后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行保壓工作，已消除串聯(lián)拉伸頂預(yù)應(yīng)力損失值。當(dāng)索夾四周張拉完畢后，應(yīng)對(duì)中間的螺桿進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)壓工作。張拉過(guò)程中各階段應(yīng)對(duì)橫縫寬度進(jìn)行及時(shí)檢查，相對(duì)誤差不超過(guò)5mm，以保證索夾受力均勻。

⑤張拉完畢后，應(yīng)該再次檢查索夾邊線與安裝線相對(duì)位置，檢查天頂線與索夾中線是否重合，確保索夾張拉未出現(xiàn)滑移現(xiàn)象。

此外，隨著加勁梁的架設(shè)以及后續(xù)荷載的增加，主纜纜徑會(huì)發(fā)生微量變化，為保證主纜與索夾間產(chǎn)生足夠的摩擦力，索夾螺桿應(yīng)分階段進(jìn)行張拉緊固：索夾安裝時(shí)第1次緊固；加勁梁吊裝過(guò)程中第2次緊固；加勁梁吊裝完成后第3次緊固；全橋恒載加載完成后第4次緊固。

7 結(jié)論

以赤水河大橋?yàn)楣こ瘫尘埃敿?xì)介紹了索夾安裝施工技術(shù)。采用簡(jiǎn)易的纜索吊裝系統(tǒng)進(jìn)行索夾的調(diào)運(yùn)，提高了施工效率。利用3類標(biāo)記線來(lái)確保索夾位置準(zhǔn)備。索夾螺桿軸力張拉過(guò)程中，加強(qiáng)施工控制，確保軸力達(dá)到設(shè)計(jì)值。赤水河大橋索夾成功的安裝，對(duì)同類工程施工有一定的參考價(jià)值。

[1]錢冬生,陳仁福.大跨度懸索橋的設(shè)計(jì)與施工[M].成都:西南交通大學(xué)出版社,1999:21-24.

[2]唐茂林,強(qiáng)士中,沈銳利.懸索橋成橋主纜計(jì)算的懸鏈線方法[J].鐵道學(xué)報(bào),2003,25(1):87-91.

[3]沈銳利.懸索橋主纜系統(tǒng)設(shè)計(jì)及架設(shè)計(jì)算方法研究[J].土木工程學(xué)報(bào),1996,29(2):3-9.

[4]潘永仁.懸索橋結(jié)構(gòu)非線性分析理論與方法[M].北京:人民交通出版社,2004:18-20.

[5]韋世國(guó).公路橋梁施工系列手冊(cè)懸索橋[M].北京:人民交通出版社,2014.5.

李俊威（1993.1- ），男，漢，籍貫：四川宜賓，職稱：助理工程師，學(xué)歷：大學(xué)本科，單位：四川路橋華東建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，研究方向：大跨度橋梁施工。

S210

A

1007-6344（2021）04-0058-02