懸索橋施工貓道的架設(shè)與拆除
2018-01-22
1概述
開拓大道跨伊河大橋總長(zhǎng)為495米，橋?qū)挒?5米，橋梁面積約為24583.5平方米。主橋采用平行雙索面自錨式懸索橋，跨度組合為70.5m+175m+70.5m＝316m，雙塔三跨，塔柱全高52.5m，采用主塔+輔塔式設(shè)計(jì)（依次為3#～6#），兩側(cè)引橋均采用29m+29m+30m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，采用混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆注和預(yù)制構(gòu)件場(chǎng)外加工的施工方法。全橋共設(shè)兩根主纜，主纜采用直徑為5.4mm的鍍鋅高強(qiáng)鋼絲，每根主纜由19股預(yù)制平行鋼絲索組成，每索股含有127根5.4mm的鍍鋅高強(qiáng)鋼絲，每根主纜由2413根鋼絲組成。主纜預(yù)制索股采用熱鑄錨。
貓道低于主纜中心線1.5m，貓道面寬4.0m，每座貓道由8根φ40mm鋼繩支承，每側(cè)扶手采用2×φ20mm的鋼絲繩；兩側(cè)的扶手采用高1.2m的大方眼鋼絲網(wǎng)。
2貓道索牽引系統(tǒng)
2.1導(dǎo)索
導(dǎo)索是設(shè)在兩主塔之間，主要作用為牽引其余貓道索過主跨，只承擔(dān)牽引力，不承擔(dān)重力，采用直徑φ28mm鋼絲繩，兩岸卷揚(yáng)機(jī)都可正反轉(zhuǎn)，使導(dǎo)索往復(fù)運(yùn)動(dòng)。本橋上下游貓道各設(shè)一根導(dǎo)索。
2.2貓道架設(shè)用軌道支承索
導(dǎo)索牽引其他索跨越中跨時(shí)其重量全部由該支承索承擔(dān)，支承索由導(dǎo)索空中拽拉架設(shè)。
2.3導(dǎo)索安裝
將φ28mm導(dǎo)索經(jīng)4#墩塔頂鋼繩頭的一端進(jìn)入20t卷揚(yáng)機(jī)，另一端在橋面上盤好并在5#墩下臨時(shí)固定。
人工在橋面堆導(dǎo)索的牽引速度與卷揚(yáng)機(jī)放索速度保持一致，并且牽引盡可能沿橋軸線行駛；岸上放索卷揚(yáng)機(jī)必須有一定的向后的力放索，邊放索邊觀察平衡重，如平衡重向上運(yùn)動(dòng)太高，應(yīng)加快放索，使平衡重降低；否則，應(yīng)減慢放索。
導(dǎo)索鋼繩頭到達(dá)5#墩主塔下，4#墩主塔卷揚(yáng)機(jī)停止放索。同時(shí)，導(dǎo)索在4#墩塔頂臨時(shí)固定。將預(yù)留導(dǎo)索引上塔頂滑車，再經(jīng)轉(zhuǎn)向滑車引入20t卷揚(yáng)機(jī)，卷至一定的線型時(shí)，即可解除鐵駁上的梢繩。
利用吊機(jī)拆除平衡重，再將多余的鋼絲繩引入滑輪，卷入4#墩主塔處的20t卷揚(yáng)機(jī)。5#墩主塔下卷揚(yáng)機(jī)將導(dǎo)索提至計(jì)算線型。
2.4軌道支承索架設(shè)
解除導(dǎo)索兩塔繩梢，調(diào)整導(dǎo)索在兩岸卷揚(yáng)機(jī)里的長(zhǎng)度，以便導(dǎo)索有足夠的行程將支承索帶到5#墩塔頂。將支承索盤置于3#墩跨放盤支架上，繩頭引至塔頂，經(jīng)過滾輪后與導(dǎo)索接牢。起動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)，導(dǎo)索向5#墩塔運(yùn)行，拽拉貓道臨時(shí)承重索既軌道支承索至5#墩塔。
3貓道架設(shè)
3.1貓道的構(gòu)造及布置
貓道是主纜架設(shè)、測(cè)量、調(diào)索、緊纜、安裝索夾及吊索、主纜纏絲防腐用的空中腳手。
貓道的組成：貓道承重索、貓道面、欄桿和扶手索。
貓道面的布置：貓道低于主纜中心線1.5m，貓道面寬4.0m，每座貓道由8根φ40mm鋼繩支承，貓道承重索錨固主塔頂或散索鞍前的可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的錨箱內(nèi)；貓道面網(wǎng)底層用大方眼焊接鋼絲網(wǎng)，面層用小方眼鐵絲網(wǎng)，以方木條將底層和面層兩層鋼絲網(wǎng)綁扎固定，用鋼帶條栓連接于橫槽鋼上；橫槽鋼則以螺栓固定于貓道承重索上。每側(cè)扶手采用2×φ20mm的鋼絲繩；兩側(cè)的扶手采用高1.2m的大方眼鋼絲網(wǎng)。為保持貓道的線型及抗風(fēng)穩(wěn)定性，擬設(shè)置橫向、豎向抗風(fēng)索，正式施工前需做貓道抗風(fēng)穩(wěn)定性風(fēng)洞模型試驗(yàn)以確定貓道的抗風(fēng)構(gòu)造。貓道又分為主跨、南邊跨和北邊跨三段。
3.2貓道承重索的架設(shè)
3.2.1貓道承重索的制造
貓道的承力部分為貓道承重索在順橋方向分成三段，一個(gè)跨中段和兩個(gè)邊跨段，每根貓道承重索采用φ40mm，不旋轉(zhuǎn)鋼芯鋼絲繩，兩端配錨頭。
貓道承重索是鋼芯鋼絲繩，在加工制造時(shí)，應(yīng)對(duì)鋼絲繩進(jìn)行預(yù)拉，消除其鋼絲繩的非彈性變形，鋼絲繩的預(yù)拉荷載不小于各索破斷荷載的1/2，保持60min，并且進(jìn)行兩次，做好記錄。預(yù)拉時(shí)要保證鋼芯不能滑動(dòng)。張拉完成的鋼絲繩在自然狀態(tài)下盤好，便于放索時(shí)，不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。
貓道承重索按設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度切斷以后，其端部灌鑄錨頭。錨頭的制作要滿足其受力要求，索股與錨頭端面垂直。
3.2.2架設(shè)貓道承重索
已架好的導(dǎo)索和軌道支承索上，由4#墩塔頂安裝單滑輪聯(lián)接器，4#墩塔底放好卷著主跨貓道承重索的帶剎車的卷筒，并將貓道承重索端頭抽出，引上塔頂，在離端頭5m的部位用繩夾聯(lián)上一根3m的短鋼絲繩，其另一端用繩夾和導(dǎo)索聯(lián)接，并由軌道支承索系帶上貓道承重索。
導(dǎo)索牽引貓道承重索向前行，使貓道承重索被牽引向5#墩塔。
5t卷揚(yáng)機(jī)配合將貓道承重索3#墩錨頭錨于錨箱之后，再將貓道承重索6#墩錨頭錨于6#墩錨箱。
根據(jù)測(cè)量調(diào)整貓道承重索垂度。
在塔頂移動(dòng)軌道承重索至需安裝第2根貓道承重索位置頂面，導(dǎo)索也作同樣移動(dòng)，準(zhǔn)備到位后，上下游對(duì)稱，重復(fù)前述步驟，直到其余貓道承重索架完。全面調(diào)整所有貓道承重索線型。
跨中貓道承重索與邊跨貓道承重索對(duì)稱架設(shè)，注意左右邊跨、中跨的作業(yè)平衡，盡量減少對(duì)主塔的變位影響，使主塔承受較小的水平力。
主跨貓道承重索架設(shè)時(shí)，牽索系統(tǒng)和放索系統(tǒng)須牽放的速度一致，密切聯(lián)系，當(dāng)中途發(fā)生故障時(shí)，牽引系統(tǒng)和放索系統(tǒng)等應(yīng)全部停止，待故障處理完成后，再行放索。
貓道承重索的架設(shè)過程中，要隨時(shí)觀測(cè)兩邊主塔塔頂?shù)淖兾患芭まD(zhuǎn)，并將其控制在設(shè)計(jì)容許范圍內(nèi)。
3.3貓道面板
貓道面：貓道面由貓道面床和攔桿扶手組成。貓道面床由大小鋼絲網(wǎng)，槽鋼橫梁，鋼條及方木組成，相互之間通過螺栓，螺釘?shù)冗B接，并固定在貓道承重索上，攔桿扶手由安裝在槽鋼橫梁上的立柱，和穿在立柱上的φ16mm鋼絲繩及固定在扶手鋼絲繩上的鋼網(wǎng)組成。
貓道面板分段在工廠預(yù)制成卷狀，運(yùn)往工地后吊往塔頂，邊松卷邊沿貓道承重索向下滑移，同時(shí)安裝導(dǎo)向栓桿。一卷完成后再接上第二卷繼續(xù)向下溜放。
為了能使貓道面板在貓道承重索平緩的跨中能移動(dòng)，需裝上導(dǎo)索。在自重不能克服磨擦力時(shí)，用導(dǎo)索施加動(dòng)力。為了安全地向前滑行，必須向后帶住貓道面板。貓道面板滑到位后，將其鎖定在貓道承重索上。
4貓道拆除
貓道拆除的工作內(nèi)容包括：貓道改吊繩、側(cè)網(wǎng)、扶手索、貓道面網(wǎng)、貓道承重索、貓道工作平臺(tái)、抗風(fēng)索。
貓道拆除順序：抗風(fēng)索→ 欄桿及欄桿網(wǎng)→ 貓道面網(wǎng)→ 貓道承重索→ 扶手索→ 貓道工作平臺(tái)。
機(jī)械設(shè)備：塔頂卷揚(yáng)機(jī)、滑車組、導(dǎo)鏈葫蘆等。
5結(jié)論
貓道作為現(xiàn)代大跨徑懸索橋施工必備的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，本結(jié)構(gòu)雖為大型臨時(shí)結(jié)構(gòu)，但使用時(shí)間長(zhǎng)，作業(yè)頻繁，是施工的大型臨時(shí)重要的受力結(jié)構(gòu)，因此從貓道的設(shè)計(jì)方案、貓道的架設(shè)與拆除作業(yè)方面進(jìn)行規(guī)范、控制，以及加強(qiáng)施工作業(yè)隊(duì)的安全防范意識(shí)等，是工程順利進(jìn)行，達(dá)到安全、快速生產(chǎn)的目的。
參考文獻(xiàn)：
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[2]黃麗霞，劉衛(wèi)來，馮炳生. 貓道架設(shè)與拆除安全技術(shù)探討[J]. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù).2010,6(7):157～160
