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1、鋼絞線拉索塔端穿索施工技術(shù)修改題目,一目了然張國(guó)強(qiáng) 韋福堂 呂兵 黃小鐵(柳州歐維姆工程有限公司,廣西柳州 545005)摘要:斜拉索安裝是斜拉橋施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),以合福鐵路銅陵長(zhǎng)江大橋斜拉索施工為例,介紹銅陵長(zhǎng)江大橋單根鋼絞線拉索安裝的全新施工技術(shù)鋼絞線拉索塔端穿索施工技術(shù)。利用該技術(shù)有效的規(guī)避了常規(guī)施工方法中施工難度大、容易發(fā)生墜索、索體損傷嚴(yán)重的難題,同時(shí)確保了鋼絞線拉索的安全、高效、高質(zhì)的安裝。關(guān)鍵詞:鋼絞線拉索;塔端穿索;手持穿索器;連接器;循環(huán)卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)添加檢索,證明工法第一;托板0 前言目前,國(guó)內(nèi)大部分鋼絞線斜拉索施工都是采用循環(huán)卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)通過(guò)托板在PE護(hù)套管內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)將鋼絞線拉索從

2、橋面一根根牽引至塔外,然后在塔外進(jìn)行連接轉(zhuǎn)換,塔內(nèi)牽引拉索進(jìn)入錨具并錨固的施工工藝。循環(huán)卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)和托板在這類工藝?yán)锲鸬搅岁P(guān)鍵性的作用,但是由于循環(huán)卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)在每次掛索時(shí)都要重新布設(shè),工作量較大,在布設(shè)時(shí)需要專人指導(dǎo),較為復(fù)雜。而托板在PE管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),由于受到PE焊接接頭和鋼絞線自身扭力的影響,會(huì)在PE管內(nèi)翻轉(zhuǎn),造成鋼絞線和循環(huán)繩打絞。打絞問(wèn)題處理較為困難,有時(shí)甚至需要將拉索下放至橋面才能解決。打絞后,托板和循環(huán)繩會(huì)對(duì)拉索PE造成嚴(yán)重的損傷。銅陵長(zhǎng)江公鐵大橋主橋?yàn)槲蹇邕B續(xù)鋼桁梁雙塔斜拉橋,主橋全長(zhǎng)1290米,拉索采用平行鋼絞線拉索,索體由多股15.2無(wú)粘結(jié)高強(qiáng)度低松馳平行鍍鋅鋼絞線組成,最大拉索達(dá)

3、340m,共127股,總拉索重量高達(dá)5632t。由于拉索數(shù)量龐大,質(zhì)量要求嚴(yán)格,如果采用循環(huán)系統(tǒng)掛索工藝很難滿足施工進(jìn)度和施工質(zhì)量的相關(guān)要求。銅陵長(zhǎng)江大橋斜拉索施工采用柳州歐維姆工程公司獨(dú)創(chuàng)的“鋼絞線拉索塔端穿索施工技術(shù)”,放棄了原有施工工藝中的循環(huán)系統(tǒng)和托板,創(chuàng)造性地采用了“自上而下”的穿索模式,有效了規(guī)避了打絞、墜索等問(wèn)題,在國(guó)內(nèi)鋼絞線拉索施工領(lǐng)域?qū)儆谑桌? 工藝優(yōu)點(diǎn)鋼絞線拉索塔端穿索的原理,即:通過(guò)鋼絞線塔端穿索機(jī)將鋼絞線從橋面牽引至塔頂,然后通過(guò)該穿索機(jī)將鋼絞線連續(xù)下放至塔外操作平臺(tái)處。塔外工作人員將鋼絞線穿入護(hù)套管后,鋼絞線沿護(hù)套管內(nèi)壁下滑至橋面。此時(shí)塔外作業(yè)人員將鋼絞線的連接裝置

4、拆除,轉(zhuǎn)由塔內(nèi)電動(dòng)葫蘆牽引至塔內(nèi)并錨固。橋面將鋼絞線下穿至梁底并錨固后,塔端即可張拉。塔端穿索機(jī)作為連續(xù)穿索機(jī),鋼絞線從滾筒一側(cè)卷入,從另一側(cè)導(dǎo)出,兩根拉索間用鋼絞線連接器進(jìn)行連接。在施工時(shí),可以不間斷的重復(fù)穿索。由于穿索機(jī)是從上而下穿索,鋼絞線在護(hù)套管內(nèi)依靠自重就能下穿,不必使用托板,所以可以避免因使用托板而出現(xiàn)的打絞、傷索、掉索等情況的發(fā)生。每束索穿索結(jié)束時(shí),在最后一根鋼絞線尾端連接先導(dǎo)索作為留繩。下一束拉索施工前,僅需將鋼絞線與先導(dǎo)索尾端連接,即可順利導(dǎo)入穿索機(jī)進(jìn)行施工,方便快捷,省略了循環(huán)卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)掛索工藝?yán)锏牟佳h(huán)索的步驟,節(jié)約時(shí)間和勞動(dòng)力。圖1 鋼絞線拉索塔端穿索機(jī)示意圖2 工藝流程

5、及施工要點(diǎn)2.1設(shè)備布置在塔頂利用型鋼布置塔頂?shù)膽姨羝脚_(tái),平臺(tái)懸挑2m,四周設(shè)置護(hù)欄。將鋼絞線塔端穿索機(jī)固定于懸挑平臺(tái)之上,鋼絞線導(dǎo)入端靠近塔壁。由于導(dǎo)入索是從橋面一直到塔頂,長(zhǎng)度較大,放在靠塔壁一側(cè)可以在一定程度上避免因風(fēng)而引起的大幅度擺動(dòng)。且由于拉索護(hù)套管在穿索時(shí)距離塔壁有1m2m的間隙,所以將導(dǎo)出索布置在外側(cè)也便于穿索。圖2 鋼絞線拉索塔端穿索機(jī)布置示意圖2.2鋼絞線拉索斷料添加常規(guī)下料工法 因?yàn)殇摻g線整根成盤(pán)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng),掛索前或掛索過(guò)程中需要根據(jù)計(jì)算長(zhǎng)度進(jìn)行斷料。當(dāng)橋面場(chǎng)地允許時(shí),可以采取橋面提前斷料的工藝。當(dāng)橋面不具備提前斷料條件時(shí),則采用邊掛索邊斷料的工藝。2.2.1橋面提前斷料下料

6、長(zhǎng)度根據(jù)上下錨點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算,考慮工作長(zhǎng)度。剝除鋼絞線工作長(zhǎng)度的外PE,然后用單孔錨將鋼絞線工作端固定在牽引小車(chē)上。啟動(dòng)循環(huán)卷?yè)P(yáng)機(jī),循環(huán)繩在卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引下拖動(dòng)牽引小車(chē)前行,鋼絞線在牽引過(guò)程中會(huì)沿導(dǎo)架斜面自動(dòng)下滑,靠在已下好料的鋼絞線邊上。牽引小車(chē)牽引鋼絞線直至達(dá)到下料長(zhǎng)度后停止?fàn)恳?,尾端用切割機(jī)斷料,拆除前端牽引小車(chē),在尾端安裝另一個(gè)牽引小車(chē),重復(fù)下料過(guò)程,完成所有鋼絞線的橋面斷料。圖3 鋼絞線拉索現(xiàn)場(chǎng)下料示意圖2.2.2邊掛索邊斷料銅陵橋因?yàn)檫吙鐦蛎嬉呀?jīng)成型,所以可以采用提前下料的方式。大部分橋梁在掛索期間并不具備斷料條件,因此就需要采用邊掛索邊斷料的工藝。橋面預(yù)先下好一根基準(zhǔn)索,索長(zhǎng)由計(jì)算得

7、出,并剝除相應(yīng)的鋼絞線PE?;鶞?zhǔn)索穿過(guò)一根定長(zhǎng)套管,套管長(zhǎng)度視塔頂?shù)綐蛎娴拇怪备叨榷?。鋼絞線從橋面放索盤(pán)出來(lái)后,與基準(zhǔn)索通過(guò)連接器連接,啟動(dòng)塔端穿索機(jī),基準(zhǔn)索在套管內(nèi)上行,當(dāng)基準(zhǔn)索與下一根索的連接頭在塔頂定長(zhǎng)套管穿出時(shí),穿索機(jī)停止運(yùn)行,橋面進(jìn)行斷料。因?yàn)閿嗔祥L(zhǎng)度已知,定長(zhǎng)套管長(zhǎng)度已知,所以可以在橋面準(zhǔn)確定出下料位置,重復(fù)以上過(guò)程,實(shí)現(xiàn)邊掛索邊斷料。2.3拉索安裝由于塔端穿索機(jī)布置在塔頂,如果直接穿入鋼絞線難度較大。所以在穿索之前,預(yù)先在穿索機(jī)上布置一根先導(dǎo)索。先導(dǎo)索采用12鋼絲繩,一端為自由端,一端為連接端。先導(dǎo)索的自由端從穿索機(jī)導(dǎo)入側(cè)穿入,按順序纏繞在穿索機(jī)絞盤(pán)上,并從導(dǎo)出側(cè)穿出。先導(dǎo)索的

8、連接端則與鋼絞線連接。啟動(dòng)穿索機(jī),在絞盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)作用下,先導(dǎo)索牽引鋼絞線從橋面升至塔頂,并沿先導(dǎo)索軌跡從導(dǎo)入側(cè)穿入絞盤(pán),從導(dǎo)出側(cè)穿出。關(guān)閉穿索機(jī),拆除先導(dǎo)索。與此同時(shí),橋面完成第一根拉索與第二根拉索的連接工作。啟動(dòng)穿索機(jī),牽引鋼絞線從塔端穿索機(jī)導(dǎo)入側(cè)穿入,從導(dǎo)出側(cè)穿出,鋼絞線在自重作用下下垂至塔外作業(yè)平臺(tái)處。塔外作業(yè)人員在第一根鋼絞線錨固端安裝子彈頭導(dǎo)柱作為配重。將鋼絞線錨固端穿入HDPE護(hù)套管內(nèi),鋼絞線在HDPE套管內(nèi)依靠自重沿管內(nèi)壁下滑至橋面,直至第一根與第二根鋼絞線的連接處到達(dá)塔外作業(yè)點(diǎn)。由于子彈頭導(dǎo)柱的作用,使鋼絞線在下穿時(shí)不會(huì)傷到護(hù)套管內(nèi)壁或已安裝完成的鋼絞線PE保護(hù)層。塔頂操作人員錨固

9、第二根鋼絞線,防止下滑。塔外作業(yè)人員錨固第一根鋼絞線并拆除第一根與第二根鋼絞線的連接器。同時(shí)將塔內(nèi)放出的連接器與第一根鋼絞線工作端連接,塔內(nèi)啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引第一根鋼絞線進(jìn)入錨具錨固。橋面工作人員將鋼絞線錨固端與從梁底穿上來(lái)的連接器進(jìn)行連接,梁下作業(yè)人員,收緊連接器,牽引鋼絞線錨固端進(jìn)入錨具錨固。錨固完成后,塔內(nèi)即可進(jìn)行張拉作業(yè)。重復(fù)以上步驟,鋼絞線可不間斷穿索,直至穿索結(jié)束。圖4 塔端穿索機(jī)掛索示意圖2.4注意事項(xiàng)塔端穿索機(jī)掛索時(shí)對(duì)連接頭的要求較高,因?yàn)樵跔恳^(guò)程中,受鋼絞線自身扭力的影響,鋼絞線在空中會(huì)出現(xiàn)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,有可能導(dǎo)致連接頭連接失效,所以設(shè)計(jì)連接頭時(shí)要考慮防轉(zhuǎn)。在長(zhǎng)索安裝過(guò)程中,由于H

10、DPE套管直徑小,單束索量大,且鋼絞線水平角度小,所以在下穿過(guò)程中存在不順暢的現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)觀察發(fā)現(xiàn),單束鋼絞線在安裝初期可以順暢安裝,最后23排時(shí),下穿難度增加,需要進(jìn)行收索輔助鋼絞線下穿。索長(zhǎng)越長(zhǎng),同一規(guī)格索導(dǎo)管內(nèi)鋼絞線數(shù)量越多時(shí),最后23排鋼絞線安裝難度越大。此時(shí),可以在塔外管口處增加手持式穿索器,增大鋼絞線的下穿力,完成掛索。3 結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ)過(guò)長(zhǎng),需要將部分內(nèi)容移到施工,結(jié)束語(yǔ)僅作總結(jié)銅陵長(zhǎng)江大橋鋼絞線拉索安裝,部分鋼絞線采用塔端穿索工藝,部分鋼絞線依然采用原有的循環(huán)托板牽引工藝。經(jīng)對(duì)比發(fā)現(xiàn),塔端穿索工藝在施工過(guò)程中更加便捷,施工流暢,橋面減少了循環(huán)卷?yè)P(yáng)機(jī)也顯得更加整潔。由于操作簡(jiǎn)單,所以對(duì)橋面操作人員的要求也大大降低,不會(huì)因?yàn)榕R時(shí)換人而出現(xiàn)施工不流暢的現(xiàn)象。同時(shí),鋼絞線塔端穿索工藝在施工過(guò)程中,有效的規(guī)避了鋼絞線打絞、墜索等情況的發(fā)生,風(fēng)險(xiǎn)更小,速度更快,尤其對(duì)護(hù)套管及鋼絞線PE的保護(hù)更加有效??傊?,鋼絞線拉索塔端穿索技術(shù)在鋼絞線拉索施工中屬于首例,在施工便捷,操作簡(jiǎn)單,保護(hù)索體,高效率低成本等方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)。參考文獻(xiàn):1 孫長(zhǎng)軍.斜拉索施工及索力控制技術(shù)研究.西南交通大學(xué).20102 李傳平,張保和,劉耀武. 平行鋼絞線拉索技術(shù)

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