悬索桥主缆架设关键技术及质控策略

发表时间:2020/6/1   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:张立博
[导读] 摘要:中国的架桥技术已经相当成熟,目前在中国的许多地方建起了桥梁,但是在悬索桥建设中任然存在许多问题,本文从工程案例中,详细分析主缆架设出现的问题,并针对问题提出了相对应的解决措施。
        武汉衡通公路勘察设计院有限公司宜昌分公司  湖北宜昌  443000
        摘要:中国的架桥技术已经相当成熟,目前在中国的许多地方建起了桥梁,但是在悬索桥建设中任然存在许多问题,本文从工程案例中,详细分析主缆架设出现的问题,并针对问题提出了相对应的解决措施。并对其相关技术进行了一些优化,希望本文能给专业人士一些建议,能更好的为我国桥梁建设做出贡献。
        关键词:悬索桥;主缆架设关键技术;质控策略
        引言
        我国的经济建设取得了很大进步,人民对于物质生活的需求也有了更高的要求。国民建设中的桥梁工程逐渐变得重要,人们对它的关注度逐年提高。在桥梁工程中却发现了许多严重的问题。问题出现的原因,一部分是自然环境的缘故还有一部分是建设技术的原因。这些问题使悬索桥建设中的难点难以突破。但是在工程人员不断的总结和努力下,这些问题真正被解决。其中主缆是整个工程的建设重点,本文将具体分析。为工程尽快解决问题、突破难点,促进桥梁工程的发展,为我国的国民经济建设做贡献。
        1 悬索桥主缆架设质控策略
        目前悬索桥在多地建设,特别是深山地区,交通不便、资源有限、施工条件艰难,这些都让悬索桥的施工难上加难,而且有些桥的长度较长,桥梁跨度大,这让悬索桥的建设难。为了保障施工人员的安全、保证施工顺利进行和提高桥梁建设的质量,就要为工程制定一套完整的工程要求。工程监督人员一定要定期检查,确保各方面的安全与质量达到标准要求。由于桥梁建设涉及面很广,所以一定要建立良好的控制体系。
        1.1施工控制分析系统
        悬索桥建设情况复杂,所有的操作步骤都需要提前模拟,分析数据并及时发现问题。这就需要施工控制分析系统做提前工作准备。因为这个工作系统能快速反映现场情况并对各种施工进行虚拟场景显现,这在很大程度上解决工作难度、减少工作失误和合理利用资源。悬索桥建设中所应用的软件尽可能的对现场的数据进行分析,将设计的数据和施工时的数据进行准确对比,有效控制现场操作,好的控制系统能有效的指导工作的进行。
        1.2参数识别系统
        数据在工程中相当重要,所以参数识别系统一定要做好各项参数的分析。参数识别系统主要是由结构参数敏感分析和结构参数识别计算分析组成。第一个分析就是对工程中的各项数据进行分析,检查各项数据与建设结构的影响情况,为后面的工程建设提供良好的基础。后一个参数识别系对各项数据进行确认,提高数据的准确度,减少失误的出现。为工程的建设降低难度,更好的提高工程质量。
        1.3误差分析系统
        工程建设时不可能不出现误差,但是我们要尽可能减少误差,提高工程质量。为了符合工程的建设,误差分析系统就是必不可少的工程准备。误差分析系统中有理论计算误差、数据分析误差和施工误差,这写误差在整个工程中存在着。施工者要根据这些误差想到解决措施,减少误差对工程的影响。这个系统能让工程结构接近理想状态,让施工更加精准,让整体失误控制在理想范围内。
        1.4综合调优系统
        对工程要有全局观,从整体出发,将各方面优化结合,对工程设计中的问题进行修改、协调。让整个工程每一部分都是合理的,让工程质量达到最高。
        2 工程概况
        某座悬索桥位于长江之上,桥体主要是钢箱梁单跨双塔悬索桥,跨度很大,主跨长度为250米,主跨与矢跨之比为1:8.8,两根主缆中心之间的距离为39.2m,桥面的宽度为38m,主塔以门式框架。由以上结构看出这个桥的工程量大,为减少基底承受压力,采取分离式承重台,每个承重台下由21根直径为2米的圆柱支撑。由于桥梁看跨度大,主缆是2根110股127准5.1mm 镀锌高强钢丝,这两根主缆重约为 6714t,为减少重力对基底的压力主缆采用预制平行钢丝索股方法进行逐根架设,这样的假设方式还能保住桥体的平稳性。
        3 悬索桥主缆索股架设技术
        3.1 放索区场地布置及索盘转运
        因为悬索桥的工程所处地理环境都很复杂,所以施工人员就不能采用通畅的施工方法,施工人员要根据当地的特殊环境用特殊的手段进行施工。例如上段提到的工程,因为是在长江上施工,考虑到江上的各种情况,就不能采用爆破的方法进行放索区的布置。江上的建设,加大了运输索的难度,所以需要根据江边的情况进行施工。可以将索架放置在跨江桥岸散鞍门架内部的散索鞍支墩上,这样就能顺利方索。旋转索盘可以用大吊车进行安装。这样就能有效保障工作人员的人人身安全。具体到操作情况可看图进行了解。。从图中不难看出,这种施工场地作业布置方式,不仅保证了放索架放索线路与索股架设方向的统一性,还提高了索盘转运至放索架路线安排的准确性,确保整个作业不会出现失误。
        3.2 放索架放索
       
        图1  放索区平面布置示意图
        工程项目将放索架设计为平卧式结构,如图 2 所示
       
        图2  放索架立面结构
        采用这种放索方法,索盘就能根据放索架来进行横向的工程安装,这样索股锚头就可以从索盘的底部纵向抛出,就像卷扬机放绳的工作方法。采用这种方法索盘因力矩反转电机可反向运动,能保证整个操作过程中的匀速运动,减少震动,保证稳定性。这还能保证在进行焊接工作时不会出现抖动,保证焊接的准确性。所以工作人员一定要保证放索时各种机械操作的准确性,这样才能保证工程作业安全、平稳的进行。从而保证桥梁的稳定性建设,高质量的完成桥梁工程。
        3.3 索股牵引
        索股牵引作为桥梁建设重要部分之一,为了保证其运行正常,要在施工前对施工现场进行检查,对技术人员进行更为细致的技术指导,防止施工过程出现差错。该工程的索股牵引是单向进行的,在牵引中,要使用四台卷扬机进行工作,卷扬机作为牵引工作主要设备,需要完成索股牵引过程中的钢丝绳牵引,再通过拽拉器进行连接,来进行工作。如此,在施工中,为了保证基准索股不受损害,可以先对其中一个索股牵引实施桥位放索工序,当这个索股牵引成功后,将这个索股放到另外一个索股鞍槽中,并对基准索股架设进行不断调整,当调整完毕,再把那一个牵引成功的索股进行安装。通过安装试验发现,如果出现索股无法放出的问题,可以运用起重机、卷扬机滑车组等设备来进行安装,先用起重机将索股升到一定高度,再将索盘内的所有索股放出,再利用卷扬机滑车组将索股牵引至前锚面。
        3.4 索股横移、整形与入鞍
        索股牵引施工完成之后,需要将索股横移、整形并且至索鞍内。首先,在索股牵引完成后,要在塔顶门架处及散索鞍门架处装置握索器,然后用卷扬机滑车组将牵引好的索股移到索鞍内。其次,因索股断面形状与索鞍形状不契合,所以要先将索股切面进行整形,再将索股装订入索鞍内。同时,为了防止钢丝绳出现混淆情况,要对索股进行编号,并且合理的进行横移入鞍。最后,将索股入鞍成功后,再将鞍口用木方卡住,方便以后工作。
        4 悬索桥主缆索股架设调整技术
        4.1 锚跨张力调整技术
        索股在安装成功后,其内力作用不平衡可能会导致钢丝绳出现断裂,所以为了防止此类现象的发生,需要对锚跨张力进行调整。因为,该悬索桥工程的锚头是由两根拉杆锚固定的,所以在进行调整时,技术人员要使用液压千斤顶,通过对拉杆锚头进行高度的提升,达到一定高度后,对固定锚头的螺丝进行调整,使锚跨张力达到需要。
        4.2 主缆索股线形调整技术
        (1)主缆索股线形精度控制有极高的要求,需精确到毫米,误差也控制在极小范围内,对于基准索股的中跨跨中垂度及边跨跨中垂度有一定的数据限制,当超出限制范围,就应对其进行调整。
        (2)不仅要对基准索股的垂度进行指标调整,然而基准索股作为一般索股线性调整的标准,如若不调整好,将会影响整个桥梁的索股线形。对于此,技术人员应挑选出合适的索股作为基准索股,用它来控制主缆的垂度,当主缆某些索股建设完成后,要在这些完成索股中挑出合适的作为基准索股,用以进行索股精确化的调整,来保证测量工作的开展。但在调整过程中,需要注意周边环境因素对施工建设的影响,特别是基准索股的调整,应在夜间温度达到一定条件才能进行调整。同时,对于受环境因素影响的部位,应在合适的环境下进行施工。
        (3)在对基准索股进行精确垂度调整后,用其作为一般索股的垂度调整标准,通过索股之间长度的比较来进行垂度控制调整,同时数据要控制在一定范围内;对于一般索股的调整,也采用比较方法来进行垂度调整,不过在调整过程中,要控制索股纵向移动的装置,避免索股调整出现差错。运用这种方法,可使调整更加精确,而且提高工作效率,保证了主缆架设工作的安全性。然而,在不断研究中发现,悬索桥施工过程容易受到气候因素的影响,尤其是主缆索股容易受到日照强度的影响,可能或导致项目运行过程中出现问题,所以必须设置保护措施,对于索股的排列也要进行应对措施,防止混淆,影响线形效果。
        结束语
        总的来说,在对悬索桥建设施工中,主缆架设作为现代桥梁建设的重要组成部分,对其进行悬索桥主缆架设质控策略提出,工程概况了解,放索区场地布置及索盘转运、放索架放索、索股牵引以及索股横移、整形与入鞍施工环节的分析,以及悬索桥主缆索股架设调整技术的调整,这些内容促进了悬索桥主缆架设的不断改进,施工人员通过对施工过程的了解,采取更好的施工方案,保证主缆架设的技术优化。对此,给予悬索桥后续建设以借鉴经验,不断地促进我国现代化建设。
        参考文献
        [1]阮晓明.某悬索桥主缆架设施工质量技术要点控制[J].智能城市,2018,4(16):119-120.
        [2]汤蕙嘉.分析悬索桥主缆架设关键技术[J].建材与装饰,2017(33):266-267.
        [3]廖灿,张念来,易继武.矮寨特大悬索桥主缆架设关键技术[J].施工技术,2013,42(05):5-8.
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