基于山區拱橋纜索吊裝施工技術探究

李金權

(四川路橋橋梁工程有限責任公司，610072)

基于山區拱橋纜索吊裝施工技術探究

李金權

(四川路橋橋梁工程有限責任公司，610072)

在我國，山區拱橋建設項目十分普遍。然而，由于山區的特殊情況，橋梁施工中的吊裝工作變得更加困難。因此，本文將從纜索吊裝系統中的選型方面、塔架結構設計方面、扣繩系統分析方面、纜索吊裝方案的具體施工組織方面，深入探究基于山區拱橋的纜索吊裝施工技術，以期能夠為廣大的橋梁施工人員提供一定的理論參考和借鑒。

山區；拱橋；纜索吊裝；施工技術

纜索吊裝施工技術是常見的橋梁施工手段之一，其跨越能力非常強。主要應用于高度差值較大的垂直方向上的吊裝作業，還能夠運輸材料，尤其是在深谷中以及通航受限制的河面上，利用纜索吊裝技術具有非常突出的優勢。從這一角度來說，對基于山區拱橋纜索吊裝施工技術展開分析和研究，具有非常重要的作用。

一、纜索吊裝系統中各索的型號選擇

第一，承重索。通常情況下，采取各個跨度連續布置的方式，將中轉點放置在塔架的索鞍處，索的兩端放置在錨碇上進行固定。一跨吊重需要安裝三跨的承重索，二跨吊重則需要安裝四跨的承重索。由于其具有承重的作用，在選型時，工作人員要選擇抗拉強度較高、橫向抵抗能力較好的表面平滑的承重索。承重索的直徑、規格、數量要根據橋梁跨度、起吊物體重量、設計垂直度，對能夠承載的最大拉力進行綜合計算和選定。第二，起重索。主要套繞在起重滑車組上，使重物能夠進行垂直方向的起吊。由于其走數非常多，工作人員在選擇時，盡量選擇質量柔軟經磨，不容易出現扭結現象和自轉現象的鋼絲繩。第三，牽引索。主要應用在跑車組上，做水平方向上的前后移動。無論是往返回復式的穿繞方法，還是循環牽引式的穿繞方法，工作人員在進行牽引索的選擇時，應盡量選擇有柔軟特性，且截面是圓形的表面光滑的鋼絲繩。

二、塔架結構設計

第一，塔架結構的構成。主扣塔架是山區塔架結構設計中的主要形式。首先，將索塔絞銜接在扣塔上。其次，對于不平衡的水平力，采用塔架的纜風索進行平衡。最后，選用合乎規格的主弦桿、橫桿、正側立面斜桿、平面斜桿進行桿件拼接，搭建塔架的桿體。

第二，索塔的結構。索塔結構常見的有門市塔架，通常情況下，這種塔架結構的高度在16米以上，橫向的寬度在2米以上。同時，工作人員還要在索塔的塔頂位置進行交錯分配梁的布置和移動式索鞍的布置。在索塔塔架的底部利用鉸支座連接扣塔。

第三，扣塔結構。門式塔架也是重要的扣塔結構形式。一般而言，這種塔架結構的高度40米以上，橫向寬度在5米以上。該結構的拼裝均由萬能桿件完成。扣塔結構在塔頂位置通過塔頂鉸連接索塔，底部位置則是與地面相連，并對其進行固定。

三、扣繩系統分析

(一）扣繩系統設計原則

扣繩系統主要由扣塔工具、吊索工具、錨具工具、鋼錨箱工具、風纜索組成。主要設計原則是扣繩的繩力在各階段的工作環境下，保證其主結構的內力承載力和線行設計都符合設計要求，并要求其安全系數值比設計方案中的安全數值高出

2.0 個值。扣塔按照容許應力法原則進行設計，重點進行扣繩的強度計算和穩定性計算。

（二）扣繩系統結構形式

第一，測量出塔架的總高度。第二，連接塔架和主桁。用規格相符的鋼鉸軸和主桁的節點鉸結在一起。第三，塔架的連接。用規格相符、數量合適的鋼管構建。值得注意的是，對于上下游的兩個主桁，要明確其距離范圍，每隔一定距離就要進行橫聯設置，一般情況下，至少需要設置4道橫聯。第四，風纜索連接。在安裝扣塔的過程中，需要對其進行風纜索設置，用來控制扣塔的垂直度。其主要做法是，在扣塔上安裝上下兩道由鋼鉸線組成的風纜索，上層的風纜索錨固在塔架上，下層的風纜索錨固在主桁上。第五，拉索連接。對于邊跨內外部的拉索和主跨內外部的拉索，工作人員需要采用不同規格的鋼絞線對每桁進行固定。對扣塔頂端的拉索，工作人員可以用鋼錨箱將其固定在塔架的頂端，讓拉索的中心線延長和立柱的中心線保持一致。關于扣塔底部的拉索，工作人員可以用鋼錨箱將其固定在主桁的上弦桿節點上，把上端當做錨固端，下端當做張拉端。第六，錨固連接。利用常見的、普通的鋼絞線通過片式群錨的方式，進行分組錨固的連接。

四、纜索吊裝方案的具體施工組織

（一）吊裝前的準備工作

第一，關于橋梁和纜索吊裝設備的檢查工作。首先，工作人員要對拱肋節段上的澆筑線形狀進行檢查，看是否與設計要求相符合。檢查預埋件的安裝位置是否準確。對于拱腳段的預埋件，要檢查是否在拱座位置上。其次，拱橋臺座的拱座施工結束后，還要再次檢查整個拱橋的凈跨度和整個拱座的施工高度。對于拱肋節段上的各個上邊線和下邊線，要逐一畫出，并與設計方案進行比較，確保拱肋節段在連接上的準確性。工作人員還要檢查拱座和拱肋之間的夾角，保證兩者之間的夾角小于設計方案中的夾角值。最后，檢查拱橋上拱線的凈跨值，并利用鋼板調整施工誤差。纜索吊裝設備檢查。主要進行塔架檢查、主索檢查、扣索檢查、地錨檢查、纜風索檢查、卷揚機檢查、滑輪組檢查、索鞍檢查。

第二，關于纜索吊裝的試驗工作。試吊工作的好處在于能夠確保施工的安全性。主要表現在兩方面，一方面，空載吊裝試驗。在不載任何物體的情況下，讓纜索多次進行來回運轉作業。另一方面，承重吊裝試驗。利用鋼筋等大型重物，讓纜索吊裝設備在有承重物的情況下進行作業。在纜索吊裝的試驗過程中，工作人員要實時觀察和監測。

（二）纜索吊裝過程中的施工控制工作

第一，監測主索的垂度。利用儀器對主索的最初垂度和各個階段的運行垂度進行測量，以便工作人員對主索進行及時調整。第二，監測索塔和扣塔。利用儀器對各個運行階段中塔架的位移距離進行測量，避免塔架出現位移距離不符合要求的情況。第三，監測拱肋中線。將儀器分層次地設置在拱圈的中線位置上，指導工作人員更好地安裝拱肋節段，提高中線的精度。第四，檢查鋼絲繩。由于鋼絲繩在實際使用過程中極易發生變形，影響對物體的承載力。因此，要想施工具有高度的安全性，工作人員應當定期檢查鋼絲繩的外觀。

（三）拱肋的吊裝工作

工作人員將拱肋節段通過設備運輸到施工場地后，首先，利用起重索以及跑車組，將拱肋節段吊運到拱線的上方位置。其次，工作人員下降起重索，讓拱肋節段的一面固定在拱腳的支座上，并通過螺栓連接拱座和邊段。對于拱腳處的拱肋節段，要將其進行扣索懸掛，固定好周邊的纜風索。再其次，利用起重索、扣索以及纜風索的共同作用，對拱肋節段的標高和中線進行控制和調整。最后，工作人員繼續下降起重索，在扣索的緊度達到一定程度時，停止起重索的下降，讓扣索進行后續的吊裝工作。這一階段的吊裝工作主要是利用扣索的松緊程度，對拱肋節段的標高進行控制。當拱肋節段的標高比設計方案中的標高高時，工作人員就可通過纜風索對拱肋的對中進行作業完成吊裝工作。

結束語：

通過本文的分析可以知道，基于山區拱橋的纜索吊裝施工技術，在具體應用中十分復雜，不僅要考慮纜索的型號，分析塔架結構和扣繩系統，還要進行各項計算工作和試驗工作。但是，要想使纜索吊裝施工技術得到安全實施，工作人員在實際工作中就必須按照流程對其進行規范操作。

[1]吳能森,龔燦寧,陳泳鵬.某山區拱橋纜索吊裝施工方案比選分析[J].市政技術,2014,01:72-75.

[2]陳泳鵬,吳能森,龔燦寧.山區拱橋纜索吊裝施工模擬仿真設計分析[J].福建建筑,2014,06:91-95.

[3]黎劍華.1～175m鋼管混凝土拱橋纜索吊裝施工技術[J].中國建筑金屬結構,2013,08:41+45.

TU75

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1007-6344（2016）02-0175-01