高速公路橋梁工程纜索系統施工工藝

郝少春

（中交二公局第六工程有限公司，西安 710075）

1 工程概況

該工程是云南某高速公路的重點建設項目，全橋總長490.4 m，主橋為265 m 下承式鋼箱系桿拱橋，永勝岸側引橋為65 m 簡支鋼箱梁。橋梁中的鋼箱拱、格構梁等裝置的安裝均利用纜索吊實現，根據需求配套纜索吊機，中間轉點穩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，以維持穩定。

2 施工準備

1）以現場建設條件為依據，結合工程質量要求制訂吊裝施工方案，經專家評審后方可投入使用。

2）纜索吊裝系統的安裝具有復雜性，在正式作業前應做好技術交底，加強工作人員對施工情況的了解，精準把控技術要點，掌握繩索的規格、長度等信息，確保施工的規范性。

3）向具有資質的供應商采購鋼絲繩，進場時加強質量檢驗，一方面檢查出廠合格證等相關資料，另一方面從種類、規格、數量、力學技術指標等方面展開分析[1]。滿足質量要求的鋼絲繩方可進場。

3 索系統的安裝

本工程索系統包括主索、跑車、牽引索和起重索。對大理岸側和永勝岸側進行索系統安裝施工，施工要點如下。

3.1 主索掛設

3.1.1 掛設臨時承重索

在卷揚機的配合下，將鋼絲繩通過塔頂的牽引索滑輪往返連續牽引，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），經該步驟后將φ28 mm 鋼絲繩掛設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定性。φ9 mm 鋼絲繩過江過程中使用運輸船，利用該設備牽引渡河。

3.1.2 掛設臨時牽引索

采取掛設臨時承重索的方法，以便根據要求連續開展牽引工作，將φ20 mm 鋼絲繩穩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定連接。

3.1.3 大理岸側主索上塔頂索滑輪

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定連接。大理岸側的卷揚機放松主索和臨時牽引索，此過程中永勝岸側的卷揚機與之呈相反的工作狀態，即收緊臨時牽引索，保證主索能夠被穩定拖拉至永勝岸。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，便可穩定連接至永勝岸的牽引滑車組。

3.2 跑車的安裝

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節。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，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注同索上各走行輪的位置，保證其呈對正狀態，不可出現歪扭、偏位等現象。圖2 為跑車構造示意圖。

圖2 跑車構造示意圖

3.3 牽引索的安裝

跑車安裝到位后，在該裝置兩端的牽引轉向滑輪上分別連接φ28 mm 鋼絲繩（數量均為1 根），永勝岸錨碇為轉向滑輪，大理岸錨碇為5 t 牽引卷揚機。根據作業需求調控卷揚機，正轉則將跑車拉向大理岸側，反轉則拉向永勝岸側。

1）在大理岸側吊裝跑車，使其到達塔頂主索處，并與該區域的主索臨時打梢錨固，形成穩定連接的關系。

2）在永勝岸側錨碇處安裝放繩裝置，利用焊接的方法將該裝置與錨碇預埋件連接，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留16 m，在臨時牽引索的作用下將其牽引至永勝岸側塔頂處，并保證繩頭能夠有效穿過牽引轉向滑輪（共兩處，分別設置在塔頂和跑車上），最后回到塔頂的牽引轉向滑輪處，此時將繩頭與臨時牽引索打梢，繩頭預留長度調整為8 m。在前述基礎上解除最開始的打梢，轉變臨時牽引索的運行姿態，使其反轉，以便將牽引繩牽引至永勝岸側錨碇處，用繩夾錨固。此后，將跑車與臨時牽引索打梢，將預先設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主塔處。

3）將牽引索繩頭（指的是設置在永勝岸側錨碇轉向滑輪處的部分）與臨時牽引索打梢，繩頭部分的預留長度按16 m控制。拆除原本設置在轉向滑輪牽引繩的繩夾，啟用預先準備好的臨時牽引索，經帶動后將其牽引至永勝岸側主塔頂，使繩頭可穿過牽引轉向滑輪，轉換為跨中打梢后，解除邊跨打梢；在此基礎上繼續使用臨時牽引索，以便進一步牽引，直至達大理岸側主塔頂處為止，在確保繩頭可以有效穿過塔頂的牽引轉向裝置后，轉換為邊跨打梢，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錨碇。繩頭與臨時牽引索換向并打梢，預留長度設為16 m，將原先設置的打梢解除。

運行錨碇卷揚機，在該裝置的作用下將牽引索朝大理岸側拖拉，同時牽引牽引索，使其可以到達大理岸側主塔處。繩頭的設置依然采用與永勝岸側相同的方法，將繩頭穿過牽引轉向滑輪（共兩處，分別設置在塔頂和跑車上），最后回到塔頂的牽引轉向滑輪處，此時將繩頭與臨時牽引索打梢，繩頭預留長度調整為8 m。將原有的打梢解除，翻轉臨時牽引索，使其帶動牽引繩到達大理岸側錨碇，利用繩夾加以固定。

4）對設置在永勝岸側錨碇處的繩盤，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。經前述操作后，若永勝岸側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動，若出現此情況需及時采取處理措施，以免誘發安全事故[3]。

3.4 起重索的安裝

起重索的穿繞作業安排在大理岸塔頂工作平臺處。兩根起重索的掛設方法總體一致，區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）原先設置在下掛架與跑車間的鎖定可以解除，按設計要求將限位裝置安裝到位。

3.5 下掛架、配重的安裝

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，再調整下掛架的狀態，呈水平狀態后可安裝配重。

3.6 整機檢查

待纜吊安裝到位后做全面的檢查，例如，地錨需具有穩定性；滑輪轉動具有順暢性，可根據要求及時制動；下落架可根據要求靈活起落，全程無阻礙；相同組別的主索相互平行。

4 吊裝安全保證措施

4.1 纜索設備的檢查與試吊

1）地錨試拉：根據施工設計圖的標注對地錨分類，并要根據相關技術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）主地錨的設置：以施工設計圖為指導，規范設置主地錨，設備完畢后要按照順序對每一環檢查簽字確認。

3）主地錨錨桿抗拔試驗：開挖主地錨洞且成型后，即可根據錨桿施工規范設置錨桿，邀請專業人員開展主地錨錨桿抗拔試驗，確定主地錨桿安全系數，并采用專業設備和工具進行吊裝施工，保障吊裝安全。

4.2 鋼絲繩與索具檢查

1）鋼絲繩的檢查：如果鋼絲繩彎曲次數和受力值超出允許范圍，會開始出現損壞，加上受到鋼絲內部、鋼絲與滑輪、鋼絲與索鞍等結構會頻繁摩擦的影響，鋼絲繩需要面對較大的斷絲風險，承載力保持穩定性的難度高。基于此，相關工作人員應加強對鋼絲繩的斷絲檢查和質量檢測，每間隔20 d 全面檢查一次，若發現鋼絲繩某個節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、卸甲、轉向輪、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的安全性，應在施工前組織相關施工人員進行演習，掌握各種聯絡方式，并規范配備安全繩、安全網等安裝防護設施。

3）通信設備檢查：吊裝作業環境下，最重要的通信設備是短波無線對講機設備，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。

5 結語

綜上所述，纜索吊具有靈活性、安全性、經濟性等多重特征，是現代橋梁工程中較為關鍵的大型吊裝設備，本文結合具體工程實例，針對工程特點，提出了纜索吊施工方案，并就纜索系統施工工藝展開了詳細的研究，以提高高速公路橋梁的質量，促進高速公路橋梁事業的可持續發展。