大跨度悬索桥主缆架设技术浅析

发表时间:2021/6/15   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:肖俊
[导读] 摘要:涛源金沙江大桥主跨为636m的双塔3跨悬索桥 其主缆采用高强钢拉杆锚固系统。
        中铁九桥工程有限公司  江西九江  332004
        摘要:涛源金沙江大桥主跨为636m的双塔3跨悬索桥 其主缆采用高强钢拉杆锚固系统。主缆索股用预制平行索股(PPWS)法架设,设置91股91丝A5mm通长索股,边跨不设背索。文章系统介绍了涛源金沙江大桥主缆索股架设关键技术,可供后续类似工程参考。
        关键词:悬索桥  主缆  PPWS法架设  关键技术
        1.工程概况
        涛源金沙江大桥是丽江跨越金沙江的一座特大型桥梁。跨径布置为160m+
        636m+140m的单跨简支钢箱梁地锚式悬索桥,主跨垂跨比为1/10,两根主缆中心距28m。索塔采用门式框架结构,索塔承台为哑铃型承台。两岸锚碇均采用重力式锚碇。该桥共设置有两根主缆,每根主缆由91股91丝A5mm公称抗拉强度为1770MPa高强镀锌钢丝组成,索股两端设置热铸锚锚头,总重约为2653.9t。主缆在架设时竖向排列成尖顶的近似正六边形,紧缆后主缆为圆形,索夹内直径为502.5mm,索夹外直径为508.7mm。工程建设时,主缆采用预制平行钢丝索股(PPWS)法进行逐根架设,以保证整体结构的作用稳定性。
        2.主缆索股架设技术
        2.1牵引系统设计
        经综合考虑索股架设工期、施工功效、经济成本等因素,本工程项目采用双线往复式施工方式进行索股牵引作业,一套双线往复式牵引系统结构主要由回转轮、锚块锚面小门架、锚碇门架、塔顶门架、25t卷扬机、A36mm镀锌钢丝绳、拽拉器、导轮组、平滚轮等组成。
        2.2索股牵引
        经分析,为避免索股出现扭转、鼓丝、散丝等问题,两台牵引卷扬机保持同步进行,其中被动牵引卷扬机需始终保持一定的反拉力。牵引过程中每百米安排一人对平滚轮上的索股进行实时检查校正,确保索股放出的质量,减少北岸索股锚头入锚前的调整。
        2.3索股横移、整形、入鞍与入锚
        索股牵引到位后,对索股的扭转情况进行复查,确定其扭转与自扭情况,调整其状态,再分别在两岸塔顶门架和散索鞍支墩门架处安装握索器,利用卷扬机滑车组配合数个手拉葫芦将索股提升、横移至主索鞍(散索套)内。此时,主、散索鞍前后两握索器之间的索股基本呈无应力状态。
        由于主索鞍的鞍槽为矩形,而索股断面为六边形,索股在鞍部断面为矩形断面。索股出厂前已经在索鞍处将六边形变为四边形,在入鞍过程中减少了整形的时间。索股的整形必须按钢丝的编号合理排列,纠正索股自扭转的问题,保持索股形状,钢丝不产生打绞、扭转现象。索股整形入鞍后,采用木楔撑垫压紧,临时锚固,以便调索。
        3、主缆索股架设调整技术
        3.1主缆索股线形调整技术
        (1)索股调整方法
        主缆索股线性调整分基准索股、相对基准索股及一般索股。
        基准索股(即1#索股),作为后续索股线形调整的重要参照,采用绝对高程法调整,选择在夜间气温稳定、且跨中风速低于10m/s的时段进行。
        基准索股线形连续进行3d有效的稳定观测。3次连续观测结果误差均要求控制在允许范围内(中跨误差-20、+30mm,边跨误差-40、+60mm,上下游索股相对误差10mm),并按温度参数对数据进行换算处理,取平均值作为该基准索股的标高。
        当底层主缆索股架设完毕,基准索股开始受到其上部索股干扰而无法保持自由状态,此时需选择其他索股作为相对基准索股,以保证线形调整的精确性,为其他一般索股架设的相对基准。根据实际情况,本桥依次选择32#、65#、91#索股作为相对基准索股。相对基准索股线形采用“层距法”调索控制,并按“绝对高程法”进行夜间观测。
        一般索股采用“层距法”调索控制,标准为与参考索股相对高差±5mm,上下游索股相对误差10mm。
        (2)一般索股线形控制
        一般索股的垂度调整要以基准索股(相对基准索股)的垂度作为参照,采用相对高差法进行控制调整。测试断面理论跨中位置不能超过0.5m,一般索股相对于参考索股的高差控制如下:

        建议边缘索股的参考索股选择基准索股,非边缘索股的参照索股选择边缘已架设的一般索股。
        下表为一般索股相对于基准索股的理论相对高差,架设控制误差为±5mm;
        上下层索股的理论相对高差表
        19.5kN时,应使锚头沿锚固拉杆向前锚面前进1mm。
        4、结语
        综上所述,悬索桥主缆架设施工应用架设技术应从实践角度出发,要注重索股放索、横移、入鞍、调整、限位、保型等关键施工环节。结合工程项目现场的实际情况,采用具有适用性的组织及技术策略,来保证主缆架设的工程质量。
        主缆架设及调索过程中,施工单位通过严密的施工组织和严格的工艺流程及质量控制,确保了主缆架设顺利进行,主缆紧缆后的取得了上下游最大高差5.100mm的好结果。为类似工程建设提供了参考。
        参考文献:
        [1]张彦峰,浅谈悬索桥主缆架设施工中的索股线形控制技术[J]。信息化建设,2016(07):278.
        [2]胡玉珠.大跨径悬索桥主缆施工控制研究[D]。上海:同济大学,2008.
        [3]臧正保,悬索桥主缆除湿系统自主研发关键技术的研究与应用[J]。科教导刊(中旬刊),2014(08):55~56.
 
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