郝少春
(中交二公局第六工程有限公司,西安 710075)
該工程是云南某高速公路的重點建設(shè)項目,全橋總長490.4 m,主橋為265 m 下承式鋼箱系桿拱橋,永勝岸側(cè)引橋為65 m 簡支鋼箱梁。橋梁中的鋼箱拱、格構(gòu)梁等裝置的安裝均利用纜索吊實現(xiàn),根據(jù)需求配套纜索吊機,中間轉(zhuǎn)點穩(wěn)定支撐于塔架的索鞍處,兩端均錨固在已安裝到位的錨碇裝置上,以維持穩(wěn)定。
1)以現(xiàn)場建設(shè)條件為依據(jù),結(jié)合工程質(zhì)量要求制訂吊裝施工方案,經(jīng)專家評審后方可投入使用。
2)纜索吊裝系統(tǒng)的安裝具有復(fù)雜性,在正式作業(yè)前應(yīng)做好技術(shù)交底,加強工作人員對施工情況的了解,精準把控技術(shù)要點,掌握繩索的規(guī)格、長度等信息,確保施工的規(guī)范性。
3)向具有資質(zhì)的供應(yīng)商采購鋼絲繩,進場時加強質(zhì)量檢驗,一方面檢查出廠合格證等相關(guān)資料,另一方面從種類、規(guī)格、數(shù)量、力學(xué)技術(shù)指標等方面展開分析[1]。滿足質(zhì)量要求的鋼絲繩方可進場。
本工程索系統(tǒng)包括主索、跑車、牽引索和起重索。對大理岸側(cè)和永勝岸側(cè)進行索系統(tǒng)安裝施工,施工要點如下。
3.1.1 掛設(shè)臨時承重索
在卷揚機的配合下,將鋼絲繩通過塔頂?shù)臓恳骰喭颠B續(xù)牽引,能往返牽引3 次,更換鋼絲繩,鋼絲繩直徑逐次加粗(φ9 mm、φ20 mm、φ28 mm),經(jīng)該步驟后將φ28 mm 鋼絲繩掛設(shè)在塔頂牽引索滑動輪上,兩端錨固在地垅上,確保其具有足夠的穩(wěn)定性。φ9 mm 鋼絲繩過江過程中使用運輸船,利用該設(shè)備牽引渡河。
3.1.2 掛設(shè)臨時牽引索
采取掛設(shè)臨時承重索的方法,以便根據(jù)要求連續(xù)開展牽引工作,將φ20 mm 鋼絲繩穩(wěn)定掛在起重索滑輪處,兩端則分別與安裝在地面的卷揚機穩(wěn)定連接。
3.1.3 大理岸側(cè)主索上塔頂索滑輪
在后錨和塔柱間安裝放索架,在該裝置的軸頭處抽出鋼絲繩的一頭,有序纏繞至卷揚機上(避免打結(jié)的情況),剩余一頭則在塔吊的輔助下提升,以便順利穿過主索滑輪,與φ20 mm 臨時牽引索穩(wěn)定連接。主索連接前端有超過8 m 的繩頭,該部分利用夾箍連接在牽引索上,在做好此項工作后可快速拉至對岸塔柱處,將繩頭穿過索鞍后再與牽引索連接。圖1為主索穿繞位置示意圖。
圖1 主索穿繞位置示意圖
3.1.4 滑輪架的安裝及拖拉主索的懸掛
借助滑輪架將主索掛在臨時承重索上,利用鐵絲綁扎的方法使牽引索與滑輪架穩(wěn)定連接。大理岸側(cè)的卷揚機放松主索和臨時牽引索,此過程中永勝岸側(cè)的卷揚機與之呈相反的工作狀態(tài),即收緊臨時牽引索,保證主索能夠被穩(wěn)定拖拉至永勝岸。為提高拖拉的順暢性,按20 m 的間距依次布設(shè)滑輪架。
3.1.5 主索過永勝岸塔鞍
主索被拖拉到位后將主索打梢,保證其能夠被固定在塔頂;密切觀察主索活動頭的位置,待其穿過塔頂主索滑輪后,便可穩(wěn)定連接至永勝岸的牽引滑車組。
全面檢查跑車的尺寸、外觀,滿足要求后方可正式進入跑車安裝環(huán)節(jié)。在塔柱周邊安裝跑車,首先,將一組走行輪吊裝至兩根主索上,再緊緊捆綁,確保其穩(wěn)定性[2];然后,將另一組走行輪吊裝至主索上,至此完成兩組走行輪的安裝作業(yè),可將兩者連接;最后,仍然采用吊裝的方法將上掛架和起重定滑輪組安裝到位。在跑車的安裝過程中需密切關(guān)注同索上各走行輪的位置,保證其呈對正狀態(tài),不可出現(xiàn)歪扭、偏位等現(xiàn)象。圖2 為跑車構(gòu)造示意圖。
圖2 跑車構(gòu)造示意圖
跑車安裝到位后,在該裝置兩端的牽引轉(zhuǎn)向滑輪上分別連接φ28 mm 鋼絲繩(數(shù)量均為1 根),永勝岸錨碇為轉(zhuǎn)向滑輪,大理岸錨碇為5 t 牽引卷揚機。根據(jù)作業(yè)需求調(diào)控卷揚機,正轉(zhuǎn)則將跑車拉向大理岸側(cè),反轉(zhuǎn)則拉向永勝岸側(cè)。
1)在大理岸側(cè)吊裝跑車,使其到達塔頂主索處,并與該區(qū)域的主索臨時打梢錨固,形成穩(wěn)定連接的關(guān)系。
2)在永勝岸側(cè)錨碇處安裝放繩裝置,利用焊接的方法將該裝置與錨碇預(yù)埋件連接,在放繩裝置上安裝繩盤。對牽引繩與臨時牽引索打梢,此過程中在繩頭處預(yù)留16 m,在臨時牽引索的作用下將其牽引至永勝岸側(cè)塔頂處,并保證繩頭能夠有效穿過牽引轉(zhuǎn)向滑輪(共兩處,分別設(shè)置在塔頂和跑車上),最后回到塔頂?shù)臓恳D(zhuǎn)向滑輪處,此時將繩頭與臨時牽引索打梢,繩頭預(yù)留長度調(diào)整為8 m。在前述基礎(chǔ)上解除最開始的打梢,轉(zhuǎn)變臨時牽引索的運行姿態(tài),使其反轉(zhuǎn),以便將牽引繩牽引至永勝岸側(cè)錨碇處,用繩夾錨固。此后,將跑車與臨時牽引索打梢,將預(yù)先設(shè)置的跑車與主索的打梢解除,牽引跑車,使其可到達大理岸側(cè)主塔處。
3)將牽引索繩頭(指的是設(shè)置在永勝岸側(cè)錨碇轉(zhuǎn)向滑輪處的部分)與臨時牽引索打梢,繩頭部分的預(yù)留長度按16 m控制。拆除原本設(shè)置在轉(zhuǎn)向滑輪牽引繩的繩夾,啟用預(yù)先準備好的臨時牽引索,經(jīng)帶動后將其牽引至永勝岸側(cè)主塔頂,使繩頭可穿過牽引轉(zhuǎn)向滑輪,轉(zhuǎn)換為跨中打梢后,解除邊跨打梢;在此基礎(chǔ)上繼續(xù)使用臨時牽引索,以便進一步牽引,直至達大理岸側(cè)主塔頂處為止,在確保繩頭可以有效穿過塔頂?shù)臓恳D(zhuǎn)向裝置后,轉(zhuǎn)換為邊跨打梢,由此可以解除跨中打梢;此后,再次啟用臨時牽引索,利用該裝置牽引至大理岸側(cè)錨碇。繩頭與臨時牽引索換向并打梢,預(yù)留長度設(shè)為16 m,將原先設(shè)置的打梢解除。
運行錨碇卷揚機,在該裝置的作用下將牽引索朝大理岸側(cè)拖拉,同時牽引牽引索,使其可以到達大理岸側(cè)主塔處。繩頭的設(shè)置依然采用與永勝岸側(cè)相同的方法,將繩頭穿過牽引轉(zhuǎn)向滑輪(共兩處,分別設(shè)置在塔頂和跑車上),最后回到塔頂?shù)臓恳D(zhuǎn)向滑輪處,此時將繩頭與臨時牽引索打梢,繩頭預(yù)留長度調(diào)整為8 m。將原有的打梢解除,翻轉(zhuǎn)臨時牽引索,使其帶動牽引繩到達大理岸側(cè)錨碇,利用繩夾加以固定。
4)對設(shè)置在永勝岸側(cè)錨碇處的繩盤,需要將其中剩余的鋼絲繩抽出,此時可以將另一繩頭用繩夾錨固。經(jīng)前述操作后,若永勝岸側(cè)鋼絲繩的剩余量有限,則需要密切觀察錨固繩盤的實際情況,以免跨中的牽引索在自重的作用下帶動繩盤異常轉(zhuǎn)動,若出現(xiàn)此情況需及時采取處理措施,以免誘發(fā)安全事故[3]。
起重索的穿繞作業(yè)安排在大理岸塔頂工作平臺處。兩根起重索的掛設(shè)方法總體一致,區(qū)別是第一根無須拆除臨時牽引索,此處以第二根起重索為例,展開分析。
1)將臨時牽引索的一端打梢至塔頂。
2)啟動塔吊,共同提升下掛架和起重動滑輪組,使其到達跑車上掛架的下方位置,若無誤則采取臨時鎖定措施。
3)在起重卷揚機的作用下將φ21.5 mm 起重鋼索引出,在完成轉(zhuǎn)向操作后使其通過起重滑輪,穿繞滑車組后,若無誤則將繩頭與原臨時牽引索穩(wěn)定連接。
4)拆除打梢千斤繩,放松起重鋼絲繩,對岸收緊臨時牽引索,有效拖拉起重鋼絲繩,使其可以到達對岸塔柱周邊位置,再將起重索繩頭穿過起重轉(zhuǎn)向滑輪并打梢。
5)利用臨時牽引索牽引起重索,使其可到達永勝岸錨碇處并錨固。
6)原先設(shè)置在下掛架與跑車間的鎖定可以解除,按設(shè)計要求將限位裝置安裝到位。
通過牽引卷揚機的作用將跑車移動至指定的位置,放松起重索下掛架,使其可接近地面,再調(diào)整下掛架的狀態(tài),呈水平狀態(tài)后可安裝配重。
待纜吊安裝到位后做全面的檢查,例如,地錨需具有穩(wěn)定性;滑輪轉(zhuǎn)動具有順暢性,可根據(jù)要求及時制動;下落架可根據(jù)要求靈活起落,全程無阻礙;相同組別的主索相互平行。
1)地錨試拉:根據(jù)施工設(shè)計圖的標注對地錨分類,并要根據(jù)相關(guān)技術(shù)條款對全部地錨進行試拉,如主地錨采用試吊的方式檢測。
2)主地錨的設(shè)置:以施工設(shè)計圖為指導(dǎo),規(guī)范設(shè)置主地錨,設(shè)備完畢后要按照順序?qū)γ恳画h(huán)檢查簽字確認。
3)主地錨錨桿抗拔試驗:開挖主地錨洞且成型后,即可根據(jù)錨桿施工規(guī)范設(shè)置錨桿,邀請專業(yè)人員開展主地錨錨桿抗拔試驗,確定主地錨桿安全系數(shù),并采用專業(yè)設(shè)備和工具進行吊裝施工,保障吊裝安全。
1)鋼絲繩的檢查:如果鋼絲繩彎曲次數(shù)和受力值超出允許范圍,會開始出現(xiàn)損壞,加上受到鋼絲內(nèi)部、鋼絲與滑輪、鋼絲與索鞍等結(jié)構(gòu)會頻繁摩擦的影響,鋼絲繩需要面對較大的斷絲風(fēng)險,承載力保持穩(wěn)定性的難度高。基于此,相關(guān)工作人員應(yīng)加強對鋼絲繩的斷絲檢查和質(zhì)量檢測,每間隔20 d 全面檢查一次,若發(fā)現(xiàn)鋼絲繩某個節(jié)距的斷絲大于斷絲控制標準時,要及時更換鋼絲繩。同時,還要定期潤滑鋼絲繩,潤滑間隔時間不得超出1~4 個月,確保鋼絲繩伸縮順暢。
2)索具的檢查:安排檢查專員定期檢查索具和吊具,確保鋼絲繩夾頭、彎曲處的耳環(huán)、卸甲、轉(zhuǎn)向輪、收緊處的滑輪組、手動葫蘆及動力裝置的安裝連接可靠,潤滑順暢。為保證高空吊裝作業(yè)的安全性,應(yīng)在施工前組織相關(guān)施工人員進行演習(xí),掌握各種聯(lián)絡(luò)方式,并規(guī)范配備安全繩、安全網(wǎng)等安裝防護設(shè)施。
3)通信設(shè)備檢查:吊裝作業(yè)環(huán)境下,最重要的通信設(shè)備是短波無線對講機設(shè)備,因而必須重視對短波無線電對講機的維護,如供電維護,確保對講機電池能正常供電8 h,若有配置備用電池,則要保證對講機電池能夠正常供電5 h。
綜上所述,纜索吊具有靈活性、安全性、經(jīng)濟性等多重特征,是現(xiàn)代橋梁工程中較為關(guān)鍵的大型吊裝設(shè)備,本文結(jié)合具體工程實例,針對工程特點,提出了纜索吊施工方案,并就纜索系統(tǒng)施工工藝展開了詳細的研究,以提高高速公路橋梁的質(zhì)量,促進高速公路橋梁事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。