探討懸索橋的施工技術(shù)

楊成 汪焮成

1.湖北交投燕磯長江大橋有限公司 湖北武漢 430000；2.湖北交投智能檢測股份有限公司 湖北武漢 430000

隨著我國城市建設(shè)的發(fā)展，景觀橋梁的修建逐漸增多，此類橋梁既是通行樞紐，也是城市公共建筑景觀與文化載體。目前，懸索橋逐漸在我國景觀橋梁領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，此類橋型構(gòu)造簡單、受力合理，具有強(qiáng)大的跨越能力，可滿足不同環(huán)境施工需求，且懸索橋構(gòu)造精美、簡練，索塔、吊索均可適當(dāng)裝飾，獲得良好的景觀效果，以橋梁裝點城市。

1 懸索橋概述

相比其他橋梁結(jié)構(gòu)，懸索橋結(jié)構(gòu)形式簡單，受力較為明確，主要由鋼纜、吊索共同承擔(dān)橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的荷載。其中，橋面的主要結(jié)構(gòu)物為加勁梁，它的跨度和吊索間距基本一致。需要注意的是，懸索橋的建設(shè)造價相對較高，但是其跨度能夠超過700m甚至更大，因而橋梁建設(shè)期間要結(jié)合實際情況與需求，合理選用懸索橋。具體施工環(huán)節(jié)中，由于懸索橋結(jié)構(gòu)的幾何形狀受到溫度等因素的影響較大，當(dāng)主纜結(jié)構(gòu)施工結(jié)束后，懸索橋的長度無法再進(jìn)行調(diào)整。與斜拉橋相比，施工期間吊索不能重復(fù)張拉。如果需要對吊索長度進(jìn)行調(diào)整，只能借助墊片做出小幅的微調(diào)[1]。

2 懸索橋的施工技術(shù)要點

2.1 貓道架設(shè)

為使主塔承受較小的不平衡外力，貓道承重索按照左右幅對稱、由主纜軸線外側(cè)向主纜軸線內(nèi)側(cè)對稱進(jìn)行的順序依次架設(shè)。承重索錨頭從放索盤牽出，起吊設(shè)備提升錨頭與拽拉器連接，啟動牽引系統(tǒng)牽引，牽引方向為從北側(cè)向南側(cè)。首根貓道承重索架設(shè)時，采用空中自由拽拉法進(jìn)行架設(shè)，利用吊環(huán)輔助；其余承重索架設(shè)時利用已架設(shè)好的貓道承重索，通過吊環(huán)輔助架設(shè)。架設(shè)時，借助索盤放索裝置，施加一定的反拉力。

2.2 安裝吊裝系統(tǒng)

吊裝系統(tǒng)是搭建安裝懸索橋的關(guān)鍵系統(tǒng)：①牽引系統(tǒng)架設(shè)：牽引系統(tǒng)用一臺5t卷揚機(jī)為主要動力，用Φ10的鋼絲繩作為卷揚機(jī)牽引繩。該卷揚機(jī)的牽引繩設(shè)為循環(huán)系，即可實現(xiàn)一臺卷揚機(jī)完成滑車的前進(jìn)與后退。卷揚機(jī)鋼絲繩的開口端緊固于吊籃滑車上，既可完成滑車與牽引系的連接，也可避免端口閉合形成的節(jié)點阻礙鋼絲繩的循環(huán)。②承重纜安裝：根據(jù)吊裝重量，采用兩根承重纜（Φ22鋼絲繩），分別搭載于兩座索塔頂部的相應(yīng)定滑輪上，兩端分別與主纜錨碇錨固。③吊籃：吊籃安裝在承重纜上可左右往復(fù)運動的滑車下面，吊籃與滑車通過電動葫蘆連接，使吊籃可以上下調(diào)節(jié)高度。④吊裝系統(tǒng)使用前，出于施工安全考慮，需進(jìn)行檢查、試運行及試吊。吊裝系統(tǒng)檢查主要注意各種結(jié)構(gòu)件是否完好，例如吊籃桿件是否齊全、螺栓是否上緊、滑輪是否對位、承重纜垂度及起重索、牽引索是否按要求布置、是否有安全標(biāo)記、卷揚機(jī)位置是否正確與基礎(chǔ)牢固連接等。試吊前確保周圍環(huán)境安全及人員安全，安排好觀測人員到位，觀察吊重后的變化情況，然后起動卷揚機(jī)將吊重吊離地面10cm，并聯(lián)系各觀察點報告變化情況，如吊裝系統(tǒng)無異常，再將吊裝系統(tǒng)在橋梁跨度間來回勻速運行兩次。

2.3 架設(shè)主纜

當(dāng)前，主纜架設(shè)過程中主要應(yīng)用的是平行鋼絲索股，施工所用的每根索股，事先要做好編號，架設(shè)索股時應(yīng)重點加強(qiáng)對牽引、整形等環(huán)節(jié)的施工技術(shù)把控。①施工時首先要將股的前段錨頭與拽拉器做好銜接，并開啟卷揚機(jī)設(shè)備，實現(xiàn)對索股的牽引。②每隔相應(yīng)的距離要設(shè)置魚雷夾具，并且在牽引過程中應(yīng)安排技術(shù)人員進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整；③索股牽引過程中，應(yīng)當(dāng)對中塔主索鞍的中點進(jìn)行標(biāo)記，同時還要做好索股中點的標(biāo)記工作，實時觀察二者的重合狀況，重合之后及時停止索股牽引；④索股入鞍前，應(yīng)當(dāng)對索股斷面進(jìn)行調(diào)整，使之形成矩形斷面；⑤在開展垂度調(diào)整工作時，應(yīng)先對主跨做出調(diào)整，在此基礎(chǔ)上再對邊跨做出調(diào)整。索股調(diào)整結(jié)束之后，應(yīng)及時利用千斤頂對螺母的松緊狀況進(jìn)行調(diào)整與改進(jìn)，確保張力控制在設(shè)計范圍之內(nèi)[2]。

2.4 錨固施工

①后錨梁支撐定位。后錨梁與錨桿相連接，為匹配錨桿的反射線形特征，為整體斜向與錨桿相交并傾向內(nèi)側(cè)的空間形態(tài)。在安裝過程中，先檢查錨梁底端支撐牛腿傾角和標(biāo)高，并彈出十字軸線，錨梁底端十字線應(yīng)與牛腿十字線重合。使用測量儀器定位控制錨梁上端腹板中心點座標(biāo)，經(jīng)初調(diào)后靜置約一個小時，觀測支架變形量，并逐一檢查各錨桿接頭中心點坐標(biāo)，最后再根據(jù)修正值對錨梁進(jìn)行精確調(diào)整。②支架定位安裝。由于定位支架高且寬，安裝使進(jìn)行分節(jié)、分片吊裝。在拼裝支架前，先由測量人員檢查復(fù)核預(yù)埋件中心偏位、標(biāo)高，并放出十字中心線。支架定位測量重點控制好支架桁片順橋向與橋中線偏轉(zhuǎn)角度、錨梁背靠支撐面傾斜角度、桁片內(nèi)側(cè)凈距、錨桿支撐水平橫桿標(biāo)高。支架安裝時應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度和支架變形量參數(shù)作出適當(dāng)修正。③錨桿安裝定位。錨桿一端與后錨梁連接，拼裝前須先對相應(yīng)錨梁上接頭中心點進(jìn)行測量復(fù)查，以防止偏差過大對整根錨桿安裝精度的影響。待該批錨梁全部吊裝到位后，再根據(jù)支架變形測量值與溫度修正值進(jìn)行精確調(diào)整，并使用限位裝置對水平、標(biāo)高進(jìn)行鎖定。依次逐根、逐層進(jìn)行錨桿安裝，并在混凝土澆筑前后，分別對錨桿進(jìn)行復(fù)測校核，以確認(rèn)定位精度前后一致[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，我國現(xiàn)代城市景觀橋中，懸索橋是主流橋型之一，兼具實用性與美觀性，結(jié)構(gòu)簡潔、受力合理、造型優(yōu)美。景觀懸索橋項目施工中，所有構(gòu)件基本在工廠中完成制作，現(xiàn)場作業(yè)以安裝為主，施工效率高、環(huán)境整潔，由于構(gòu)件需吊裝，必須合理選擇吊裝設(shè)備、規(guī)范安裝吊裝系統(tǒng)，保證所有構(gòu)件精確就位及施工過程安全，最終打造一座美麗、安全的景觀橋梁。