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2002年度施工论文移动主索吊机架设拱桥施工技术移动主索缆索吊机架设拱桥施工技术三公司雷凯王新秋内容提要：柚子树大桥为3孔连续等跨薄壁箱形拱桥，采用（30T）移动主索缆索吊机拼装架设，吊机最大横移距离达到4.0m，文章简述了施工过程，重点介绍缆索吊机的设计，企盼对同类型工程施工有所启示。关键词：拱桥、缆索、横移、刚性分配梁一、工程概况柚子树大桥位于三峡库区巴东县境内复建工程巴（东）——秭（归）北线上的桥梁，桥全长196.52m，宽9m，为三跨连续拱钢筋混凝土箱形拱桥，主拱净跨径52m。矢跨比1/6，主拱圈拱轴线为等截面悬链线，拱轴系数为2.514，拱箱片数横向5片，分三段预制吊装。共45片拱箱（两主墩身净高52m）。二、施工方案2.1施工设备根据该桥地形，拱箱重量，通过反复研究论证，认为采用移动门式单塔架缆索吊机吊装，较为经济合理。即采用一套缆索设备，使吊机在一定范围内单侧整体横移，完成全桥构件吊装任务，使吊装设备和器材减少到最低程度。缆索吊最大吊重为24吨横向移动距离为4.0m。2.2拱箱移动工艺由于受到地形限制，该桥拱箱预制场地的狭长且与桥成轴线成90°夹角，所以拱桥吊装前需解决拱箱的运输及到桥头后拱箱的转体问题。2.2.1拱箱运输结合现场材料，拱箱场内运输采用在预制场一定范围内铺设双排槽钢作为移动滑道，然后加工两个钢支架滑块，分别搁置于拱箱两吊点处，再用千斤顶将拱箱顶起置于垫有软木的滑块上，使用卷扬机拖动在涂有黄油的槽钢内走行，来完成拱箱运输。为减少投入，滑道槽钢倒用。2.2.2拱箱转体拱箱运输至桥端后，将拱箱前吊点置于主索下方，主索吊钩起吊前吊点，使其脱离滑块支座即可。然后，使用另设的卷扬机拖动后吊点处的滑块，由于该滑块在加工期间设置一转向轴，使滑块支座部分可自由转动任意角度，所以在主索吊钩徐缓前行时，卷扬机配合拖动后滑动，使拱箱在移动的过程中完成转体，再挂上后吊点吊钩，起吊上桥。2.3拱箱拼装工艺第5页共5页 2002年度施工论文移动主索吊机架设拱桥施工技术52m拱由三节拱箱拼装而成，是吊装的关键工艺，两拱脚段编号分别为a1，a2，顶段编号为b。2.3.1吊装拱脚段a1拱箱就位。拱箱运输至桥端，完成转体起吊后，吊运至拱位，下降拱箱两吊点至合适的位置，在拱箱上安装横移落位缆索、扣索，扣索采用墩扣，在吊点、扣索、横移索协同操作下，调整方向高程，将吊点受力转化为扣索受力，就位拱箱，同时使拱箱上端抬高，超过设计标高20cm左右，锁定扣索，拆除起重索及横移索。2.3.2吊装a2段拱箱就位。方法同a1段。2.3.3吊装合拢段b拱箱就位。将拱箱吊至拱位，徐缓下落使b拱箱两接头钢板分别对准a1、a2段上端连接钢板，同时根据需要松a1、a2拱箱扣索，使拱箱各接头处达到设计标高，并调整好轴线。符合要求后用铁契顶紧各接头，连接钢板四周使之密贴，但受力不大，上紧接头螺栓，同步松各吊、扣点，每次卸去不大于5%的受力，每松一次，测量一次拱箱控制点标高和方向，给铁契加力一次，并在下一次卸载时对不符合要求的标高、方向予以调整，将吊、扣点受力卸去约70%~80%后，吊、扣点受力部分转换为拱轴受力，各接头方向、标高，符合要求后，锁定各吊、扣点，焊接各接头钢板。2.3.4拆除吊、扣点。接头焊接完成后，同时均匀松去吊、扣点剩余全部受力，每次松去不大于5%的受力，完成吊、扣点受力和拱箱的应力转换，拆除吊、扣点。三、移动主索缆索吊机该桥移动主索缆索吊机由缆索系统、塔架、机具、地锚和横移系统组成。具有跨越能力大，起重能力和适应性强，主索移动方便等特点。其主要技术参数为：跨度224.6m，设计起重量30吨，空载挠度13.7m，横移距离4.0m。3.1由主索、牵引索、起重索、扣索和跑车组成。主索采用4根φ47.5（6×37＋1）mm钢丝绳；牵引索采用φ21.5钢丝绳，牵引索经卷扬机滚筒盘绕后，两钢丝绳头分别固定于两跑车上；起重索采用φ21.5钢丝绳，使用滑车组走6线布置；扣索由两根φ43.5m根钢丝绳组成。3.2搭架塔架采用［10、［28槽钢组拼而成，由于受场地的限制，及节省投资，仅桥头侧设置一个门式塔架，桥尾处主索直接与山体主索地锚连接。塔架高30m，宽度为9.0m。两立柱底口尺寸为1.5×1.5m，塔顶为一桁架，高度为1.5m，桁架顶为一刚性滑块，主索的横移依靠滑块在塔顶的滑道内移动来完成，侧风缆6根，后风缆4根。3.3机具缆索吊机具主要有卷扬机、滑车、倒链、千斤顶，卷扬机用于牵引、起重、调整扣索、横移滑块等，倒链用于横移拱箱就位和收紧各种缆索，千斤顶用于起落拱箱。3.4地锚第5页共5页 2002年度施工论文移动主索吊机架设拱桥施工技术地锚分为地锚、风缆地锚、扣索地锚和临时地锚等，主地锚为岩层地锚，扣索地锚为混凝土墩地锚。3.5主索横移系统由于全桥横向由5片拱箱组成，而仅有1片位于主索下，其余4片拱箱的安装需要对主索进行横向移动，因此在塔架桁架顶设置了两条横向贯通的［28槽钢滑道，滑块高60cm，为钢结构，4根主索搁置于滑块上，在塔架横向两侧各设置一导向滑车，然后用卷扬机牵引滑块完成主索上、下游的移动。为确保滑块的稳定性，在滑块后侧面焊接一导向滑车，用φ43.5钢丝绳作后锚索，锚固于主地锚两侧。3.6试吊为了保证缆索设备安全可靠，检验缆索吊安装质量以及设计是否科学合理。缆索吊拼装完成后，立即组织人员按要求对缆索吊各部位进行检查，然后按有关规范要求进行空载试验，运转、静载分级和超载起吊试验，动载超载行走试验。四、几项关键技术4.1、拱箱起吊用钢性分配梁的制作缆索吊机吊钩在拱箱上的两吊点为两个钢性分配梁，用［28槽钢对焊而成。以20cm间距设置加筋板，顶、底板分配梁间用两根经过预拉过的φ32精扎螺纹钢筋连接（如下图所示），顶板顶分配梁设置两根φ120mm的销轴，销轴与吊钩千斤绳连接。为确保吊点在拱箱就位发生倾斜的过程中分配梁不产生位移，需在浇筑拱箱顶板混凝土时，埋设钢板头，以防止分配梁在拱顶板移动而使精扎螺纹钢受弯发生意外。　　4.2、拱箱转体技术4.2.1移梁滑块制作滑块为［28槽钢焊制而成，由走板、横梁、支座组成。支座与横梁由φ120mm的钢轴连接，支座可在横梁顶完成任意角度的转动。4.2.2拱箱转体拱箱移运至桥端后，将前吊点置于主索下方，并将其起吊脱离支座滑块，然后跑车徐缓前行，同步用卷扬机拖动后支座滑块，在滑道内移动，此时随着跑车的行进，拱箱依靠混凝土表面与钢材的摩擦力将在后支座上进行转动，当后滑块走行至主索下方时，拱箱的转体也同步完成。4.3主索横向移动第5页共5页 2002年度施工论文移动主索吊机架设拱桥施工技术该桥横向跨度不大，如果采用移动整个塔架来完成主索的横移，则投入太大，所以复研究，决定在塔架顶设置一滑块，既可支承主索，又能完成主索的横移。4.3.1该滑块由走板和索鞍组成（见下图），索鞍的帽梁顶为半径大于主索直径12倍的弧形钢板制成，并在钢板上焊制流线型主索定位钢块，则可保证主索承受较大的拉力和侧压力时均可在索鞍上自由移动。4.3.2横移设备在塔架顶上、下游两侧，分别设置一对滑轮组，在塔架根部放置一个5吨卷扬机。当主索须向上游侧横向移动时，则卷扬机钢丝绳通过上游侧滑车拖动滑块在滑道内移动至上游侧。下游侧的移动亦相同。4.3.3主索移动首先放松主索及滑块后风缆，以减小对滑块的压力，然后，将卷扬机钢丝绳经过上游侧滑车组固定在滑块上，清理塔架顶滑道，并涂抹黄油。启动卷扬机，主索随滑块移动至确定位置，对滑块与塔架进行焊接，并收紧滑块后缆及主索，使各项指标符合要求后再进行正式吊装。4.3.4主索与地锚偏角问题当主索横移至最大距离时，主锚索与主索间的水平偏角达5°，对索鞍产生一定的侧压力，但由于该塔索鞍为弧形钢板顶焊制流线形主索定位钢块，可承受较大的侧压力，且不会在吊装过程中使主索产生较大的磨损。（索鞍构造如图所示）五、结束语第5页共5页 2002年度施工论文移动主索吊机架设拱桥施工技术柚子树大桥的施工实践证明，我们选择的施工方案技术上可性，经济上合理，经过精心设计和严密实验，用于本桥的移动主索缆索吊机横向移动顺利，比传统缆索吊节约材料一半以上，是一项成功的施工技术。第5页共5页