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摘要:牵引系统作为悬索桥上部结构施工重要组成部分,本文结合澧水特大桥施工情况,重点对牵引系统的设计、施工、转化等过程进行描述,为今后类似桥梁工程施工积累宝贵经验。
关键词:澧水特大桥;牵引系统;技术研究
中图分类号:C35文献标识码: A
1 工程概况
澧水特大桥是张家界至花垣高速公路关键控制性工程。大桥横跨澧水河峡谷,桥型布置为9×30mT梁+856m单跨钢桁架悬索桥+2×30mT梁,桥梁全长1194.20m,主桥主缆跨径布置为200m+856m+190m。
澧水特大桥每条主缆位置设置一套牵引系统,全桥共设置2套。牵引系统主要包括猫道架设阶段牵引系统及主缆架设阶段牵引系统,两者的牵引索均为Φ36mm钢丝索。其中,猫道架设阶段采用单线往复式牵引系统,主缆架设阶段采用双线往复式牵引系统,猫道形成后,通过对猫道架设阶段牵引系统的完善,形成主缆架设阶段牵引系统。
2 牵引系统布置方案
2.1猫道架设阶段牵引系统
猫道架设阶段牵引系统采用单线往复式,主要用于托架承重索、托架定位索、猫道承重索、猫道门架承重索、猫道扶手索架设及猫道面网铺设下滑时的拽拉,由两岸的牵引卷扬机、散索鞍支墩门架导轮组、塔顶导轮组、牵引索、拽拉器等组成。
图1 单线往复式牵引系统
(1)结合实际桥位区地形情况,猫道架设阶段,放索区设置在张家岸, 20t主牵引卷扬机布置在花垣岸,18t副卷扬机、放索机构布置在张家界岸,在卷扬机出绳后退方向9m处设置储绳筒,储绳筒钢丝绳容绳量不少于1530m。
(2)牵引索采用φ36钢丝绳。
(3)塔顶和散索鞍门架上各安装一个导轮组,导轮组布置于主缆中心线上。
2.2主缆架设阶段牵引系统
主缆架设阶段牵引系统用于主缆索股架设牵引,采用双线往复式牵引系统。在猫道架设完毕后,利用猫道架设阶段的单线往复式牵引系统完善形成,包括4台牵引卷扬机(布置在花垣岸锚后)、张家界岸锚碇区放索托架、散索鞍支墩门架导轮组、塔顶导轮组、猫道门架导轮组、猫道面层托辊、6根牵引索、拽拉器、转向轮等组成。
图2 双线往复式牵引系统
(1)4台牵引卷扬机均布置于花垣岸锚后路基上,位于每根主缆中心线两侧1.0m处,呈对称布置,卷扬机出绳后退方向9m处设置储绳筒,储绳筒Φ36钢丝绳容绳量不少于1530m。
(2)放索区设置在张家界岸锚后路基段,布置1400m2场地面积作为索股存放区域,纵桥向布置一台80T龙门吊机,以满足场内装卸的需要;横桥向布置一台80t龙门吊机并设置2套放索支架,以满足左、右幅同时放索需要。
(3)在张家界岸放索区正前方地面上沿主缆中心线布置2个水平放索支架,在放索支架上设牵引索转向轮。索股架设时,利用设置在10t卷扬机牵引,将索股锚头穿过放索架与设置在牵引索上的拽拉器相连。
(4)张家界岸锚碇基坑上方设置放索托架连接放索支架和散索鞍门架导轮组。托架由2根φ24承重绳、2根φ16定位绳和托辊组成,托架承重绳一端锚固于锚碇基坑后边坡顶面,另一端锚固在散索鞍上。
(5)每套牵引索由3根φ36钢丝绳连接2个拽拉器组成。
(6)在每根主缆中心线两侧1.0m处,对称布置散索鞍支墩门架导轮组、塔顶门架导轮组、猫道门架导轮组、猫道面层托辊、散索鞍托辊和塔顶锚体鞍部托辊,中心位置与牵引索位置相一致,均在同一条垂直面上。
3 牵引系统的形成
利用火箭抛送专利技术将先导索抛送过谷,在猫道架设阶段,采用单线往复式牵引系统,猫道架设完成后将牵引系统完善,组成双线往复式牵引系统以架设主缆索股。
3.1猫道架设阶段单线往复式牵引系统
(1)首先进行先导索的架设,采用我公司的大跨度悬索橋先导索火箭抛送专利技术。在张家界岸索塔前方平地上布置火箭发射系统,发射火箭,火箭弹携带φ14mm软质锦纶绳飞到花垣岸。
图3 先导索施工
(2)通过2个往返完成小直径到大直径钢丝绳的替换,将2根直径为36mm的牵引索通过拽拉器连接后分别绕在两岸卷扬机上。同时启动两岸卷扬机,慢慢抬高形成猫道架设节段的单线牵引系统。
图4 钢丝绳替换
3.2主缆架设阶段双线往复式牵引系统
在猫道架设完毕后,利用单线往复式牵引系统在猫道托滚上牵引第3根牵引索,然后利用两个拽拉器连接三根牵引索,并将牵引索置入门架导轮,形成双线往复式牵引系统。
主缆架设阶段双线往复式牵引系统架设流程如下:
⑴用托架法架设猫道承重索完成后,架设2根猫道门架承重索,安装猫道门架,在门架内安装导轮组,在猫道上设置托辊。
⑵利用单线往复式牵引系统将5#牵引索索头由张家界岸牵拉至花垣岸,并摆放在猫道上且进行临时锚固。
图5 单线牵引系统转换双线牵引系统(一)
⑶回收张家界岸18t卷扬机ZF1,将牵引索(1#)回收使之全部缠绕到储绳筒内;卸下拽拉器1,将牵引索(2#)临时锚固在张家界岸。同时将18t卷扬机ZF1及牵引索(1#)转运至花垣岸,安装在18t卷扬机HM2的位置。
图6 单线牵引系统转换双线牵引系统(二)
⑷在张家界岸设置门架转向轮,将牵引索(5#)绳头通过转向轮,通过拽拉器1与牵引索(2#)相连;在花垣岸将18t卷扬机HM2安装好,储绳筒内储绳为牵引索(1#);然后利用拽拉器3将牵引索(1#)与牵引索(5#)进行连接。调整牵引索垂度,将牵引索置入猫道门架导轮组,即形成主缆架设阶段双线往复式牵引系统(如图2)。
4 结语
牵引系统架设施工是一项较为复杂工程,其工序繁多,需充分准备,精心组织,方能确保顺利完成施工。澧水特大桥快速优质完成猫道及主缆架设施工,说明大桥牵引系统设计合理,为今后类似工程积累了宝贵的经验。
参考文献
⑴贵州钢绳股份有限公司产品说明.
⑵薛光雄,金仓等.润扬大桥悬索桥牵引系统设计与施工[J].桥梁建设.2004,(4):25-28.
关键词:澧水特大桥;牵引系统;技术研究
中图分类号:C35文献标识码: A
1 工程概况
澧水特大桥是张家界至花垣高速公路关键控制性工程。大桥横跨澧水河峡谷,桥型布置为9×30mT梁+856m单跨钢桁架悬索桥+2×30mT梁,桥梁全长1194.20m,主桥主缆跨径布置为200m+856m+190m。
澧水特大桥每条主缆位置设置一套牵引系统,全桥共设置2套。牵引系统主要包括猫道架设阶段牵引系统及主缆架设阶段牵引系统,两者的牵引索均为Φ36mm钢丝索。其中,猫道架设阶段采用单线往复式牵引系统,主缆架设阶段采用双线往复式牵引系统,猫道形成后,通过对猫道架设阶段牵引系统的完善,形成主缆架设阶段牵引系统。
2 牵引系统布置方案
2.1猫道架设阶段牵引系统
猫道架设阶段牵引系统采用单线往复式,主要用于托架承重索、托架定位索、猫道承重索、猫道门架承重索、猫道扶手索架设及猫道面网铺设下滑时的拽拉,由两岸的牵引卷扬机、散索鞍支墩门架导轮组、塔顶导轮组、牵引索、拽拉器等组成。
图1 单线往复式牵引系统
(1)结合实际桥位区地形情况,猫道架设阶段,放索区设置在张家岸, 20t主牵引卷扬机布置在花垣岸,18t副卷扬机、放索机构布置在张家界岸,在卷扬机出绳后退方向9m处设置储绳筒,储绳筒钢丝绳容绳量不少于1530m。
(2)牵引索采用φ36钢丝绳。
(3)塔顶和散索鞍门架上各安装一个导轮组,导轮组布置于主缆中心线上。
2.2主缆架设阶段牵引系统
主缆架设阶段牵引系统用于主缆索股架设牵引,采用双线往复式牵引系统。在猫道架设完毕后,利用猫道架设阶段的单线往复式牵引系统完善形成,包括4台牵引卷扬机(布置在花垣岸锚后)、张家界岸锚碇区放索托架、散索鞍支墩门架导轮组、塔顶导轮组、猫道门架导轮组、猫道面层托辊、6根牵引索、拽拉器、转向轮等组成。
图2 双线往复式牵引系统
(1)4台牵引卷扬机均布置于花垣岸锚后路基上,位于每根主缆中心线两侧1.0m处,呈对称布置,卷扬机出绳后退方向9m处设置储绳筒,储绳筒Φ36钢丝绳容绳量不少于1530m。
(2)放索区设置在张家界岸锚后路基段,布置1400m2场地面积作为索股存放区域,纵桥向布置一台80T龙门吊机,以满足场内装卸的需要;横桥向布置一台80t龙门吊机并设置2套放索支架,以满足左、右幅同时放索需要。
(3)在张家界岸放索区正前方地面上沿主缆中心线布置2个水平放索支架,在放索支架上设牵引索转向轮。索股架设时,利用设置在10t卷扬机牵引,将索股锚头穿过放索架与设置在牵引索上的拽拉器相连。
(4)张家界岸锚碇基坑上方设置放索托架连接放索支架和散索鞍门架导轮组。托架由2根φ24承重绳、2根φ16定位绳和托辊组成,托架承重绳一端锚固于锚碇基坑后边坡顶面,另一端锚固在散索鞍上。
(5)每套牵引索由3根φ36钢丝绳连接2个拽拉器组成。
(6)在每根主缆中心线两侧1.0m处,对称布置散索鞍支墩门架导轮组、塔顶门架导轮组、猫道门架导轮组、猫道面层托辊、散索鞍托辊和塔顶锚体鞍部托辊,中心位置与牵引索位置相一致,均在同一条垂直面上。
3 牵引系统的形成
利用火箭抛送专利技术将先导索抛送过谷,在猫道架设阶段,采用单线往复式牵引系统,猫道架设完成后将牵引系统完善,组成双线往复式牵引系统以架设主缆索股。
3.1猫道架设阶段单线往复式牵引系统
(1)首先进行先导索的架设,采用我公司的大跨度悬索橋先导索火箭抛送专利技术。在张家界岸索塔前方平地上布置火箭发射系统,发射火箭,火箭弹携带φ14mm软质锦纶绳飞到花垣岸。
图3 先导索施工
(2)通过2个往返完成小直径到大直径钢丝绳的替换,将2根直径为36mm的牵引索通过拽拉器连接后分别绕在两岸卷扬机上。同时启动两岸卷扬机,慢慢抬高形成猫道架设节段的单线牵引系统。
图4 钢丝绳替换
3.2主缆架设阶段双线往复式牵引系统
在猫道架设完毕后,利用单线往复式牵引系统在猫道托滚上牵引第3根牵引索,然后利用两个拽拉器连接三根牵引索,并将牵引索置入门架导轮,形成双线往复式牵引系统。
主缆架设阶段双线往复式牵引系统架设流程如下:
⑴用托架法架设猫道承重索完成后,架设2根猫道门架承重索,安装猫道门架,在门架内安装导轮组,在猫道上设置托辊。
⑵利用单线往复式牵引系统将5#牵引索索头由张家界岸牵拉至花垣岸,并摆放在猫道上且进行临时锚固。
图5 单线牵引系统转换双线牵引系统(一)
⑶回收张家界岸18t卷扬机ZF1,将牵引索(1#)回收使之全部缠绕到储绳筒内;卸下拽拉器1,将牵引索(2#)临时锚固在张家界岸。同时将18t卷扬机ZF1及牵引索(1#)转运至花垣岸,安装在18t卷扬机HM2的位置。
图6 单线牵引系统转换双线牵引系统(二)
⑷在张家界岸设置门架转向轮,将牵引索(5#)绳头通过转向轮,通过拽拉器1与牵引索(2#)相连;在花垣岸将18t卷扬机HM2安装好,储绳筒内储绳为牵引索(1#);然后利用拽拉器3将牵引索(1#)与牵引索(5#)进行连接。调整牵引索垂度,将牵引索置入猫道门架导轮组,即形成主缆架设阶段双线往复式牵引系统(如图2)。
4 结语
牵引系统架设施工是一项较为复杂工程,其工序繁多,需充分准备,精心组织,方能确保顺利完成施工。澧水特大桥快速优质完成猫道及主缆架设施工,说明大桥牵引系统设计合理,为今后类似工程积累了宝贵的经验。
参考文献
⑴贵州钢绳股份有限公司产品说明.
⑵薛光雄,金仓等.润扬大桥悬索桥牵引系统设计与施工[J].桥梁建设.2004,(4):25-28.