宽幅钢筋混凝土箱型拱桥索鞍横移缆索吊施工工法

摘 要：阐述四川内江国道321改建工程四美大桥150m跨径钢筋混凝土拱桥缆索吊装施工，重点介绍采用一组承重索通过横向移动索鞍进行双幅拱圈吊装的施工特点，施工结果表明，该工法节约成本及大量施工工期，且缆索吊机系统安全可靠。

关键词：缆索吊 索鞍 横移 宽幅拱圈

中图分类号：U443 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）002-003-02

1 前言

四美大桥为2+150+9m跨径组合桥梁，主跨为150m上承式钢筋混凝土箱型拱桥。全桥为双幅独立对称结构，全桥共14列拱箱。双幅拱箱全宽23.8m，每列拱箱由7段组成，采用缆索吊机方法进行施工。为了加快施工进度，节约施工成本，设计了单主索滑移式88T缆索吊机，此索鞍滑移式缆索起重机具有结构简单、施工快捷、操作简便等特点，经总结形成本工法。

2 工法特点

（1）该工法采用一组主索进行全幅宽23.8m的拱箱吊装施工，大大节约了主索、牵引索、起重索、跑车等吊装系统的材料用量，节约了施工成本。

（2）该工法索鞍横移施工技术，主要通过对索鞍的设计，及利用既有的卷扬机完成横移，施工操作方便，不需要特殊设备就能完成。

（3）通过索鞍缆索横移定位，能够保证在吊装时主索始终平行于拱肋轴线，能更好的保证拱箱安装轴线质量控制。

3 适用范围

本工法适用于横向吊装范围大的桥梁或其它吊装施工。

4 工艺原理

本工法采用一套大型简易缆索起重机对宽幅拱桥进行顺序施工。缆索起重机对一列拱肋吊装合拢施工完毕后，对完成拱肋采用浪风绳固定，解除主索索鞍与塔架在塔顶的约束，通过塔顶设置的横向牵引系统，通过转向轮将其引入地面卷扬机，在塔顶横向方向通过放松和收紧索鞍两侧牵引钢丝绳，来达到到索鞍横移的目，待索鞍移动到设计位置后采用高强螺栓再将索鞍于塔顶滑移轨道固定，进行下列拱肋吊装施工。

5 施工工艺

5.1 工艺流程

5.2 缆索吊机设计要点

设计时应满足：预制拱箱能方便进入吊装范围，为满足一组主索吊装完成全宽范围内的拱肋，塔架宽度由需吊装桥梁宽度确定，以满足全方位吊装；为了减少在吊装每列拱箱时缆索吊机系统受力差异，通过设计拱箱进行单基肋合拢，通过设计的拱箱横向浪风绳对已完成拱箱进行固定；为了减少索鞍在吊装最外侧拱箱时塔架及索鞍受到的横向力，在设置后锚时，后锚位置与塔架距离尽可能远，根据现场实际情况确定。

5.3 索鞍横移系统设计

索鞍是安装在塔顶上用来定位钢丝绳的一种装置。按钢丝绳与索鞍的相对运动来分，索鞍分成滑动式与滚动式。四美大桥缆索吊索鞍采用分离式六排滚动滑轮，可延长钢丝绳的使用寿命。本缆索吊装系统采用了可移动索鞍系统，在塔顶对索鞍进行横移，实现了主索对各列拱箱的垂直吊装。

5.3.1 索鞍结构及索鞍与横梁连接结构设计

（1）索鞍结构设计特点。

索鞍采用六门装配式滚动滑轮组。滑轮直径为450mm，滑轮底座采用36mm的加厚钢板，做成反扣式底板，与滑移轨道翼缘板相扣。为减小滑动摩擦力，索鞍底部安装四氟滑板及不锈钢板。

（2）塔顶横向滑移轨道结构设计。

（1）横移牵引滑轮组设计。

（2）横移动力牵引结构设计。

在两岸塔顶横移梁端部设置一个 250mm导向轮1，在桥下适当位置设置一个 250mm导向轮，通过两个导向轮使辅助横移索进入桥下5t慢速卷扬机。通过滑轮组及卷扬机进行牵引移动。横移索采用 19.5mm，采用6线布置。

5.4 索鞍横移操作程序

（1）准备工作。

索鞍横移前，做好塔顶操作人员、桥下卷扬机操作人员、专职安全人员等的操作安全注意事项、操作要领等的现场技术交底，安排专人指挥，统一指挥信号。

检查卷扬机、滑轮、牵引钢丝绳等质量及连接情况，确保牵引系统状态良好。

事先在横梁上准确测量标记好索鞍需要移动的目标位置，防止顶端合拢时主索与轴线不重合产生扭矩。

（2）连接滑轮牵引组。

牵引滑轮组采用2组3门滑轮组，一组用千斤绳连接固定于滑移轨道梁端部，另一门用千斤绳固定在待滑移的索鞍上。横移牵引索通过2组3门滑轮及两个转向轮引入地面5t卷扬机。

（3）拆除索鞍高强螺栓。

拆除索鞍底座与轨道之间高强连接螺栓，索鞍底板两侧螺栓对称拆除，螺栓拆除完毕，索鞍底座与滑移轨道之间设反扣装置，未发现异常情况。

（4）卷扬机牵引到设计轴线位置。

启动卷扬机进行横移作业，横移速度控制在1.5m/min（牵引滑轮组走6布置，卷扬机采用额定牵引速度9m/min的）以内，两岸塔顶索鞍同时横移，横移的相对移动距离偏差控制在10cm以内。

当索鞍需从最左边往中部移动，采用索鞍横移系统牵引横移，索鞍座高强螺栓拆除及索鞍座精确定位时，采用10t倒链辅助施工。

（5）安装高强螺栓。

上高强螺栓之前必须准确定位，准确定位由人工用倒链配合撬棍定位，使滑道和座板上的螺栓孔精确对准。高强螺栓分初拧、复拧两步拧固到位，重复使用的高强螺栓使用前检查是否有变形、磨损等不利于局部受力现象。

（6）拱箱吊装。

主索组横移到位后，要对索鞍各部位进行严格检查，检查合格后方可进行拱箱吊装作业。

6 结束语

双幅面大跨度多拱肋拱桥选用缆索吊机吊装施工，采用单主索横移施工技术是理想方法之一，该技术的缆索吊机系统结构采用一组缆索完成全桥的施工，可节约大量的施工成本，同时横移缆索所需时间较短，能很快进入下列拱箱的吊装，也节约了大量的工期，施工操作便捷，是一种经济适用的施工方法，具有良好的技术经济和社会效益，有很大的应用前景。