V型峡谷大跨度缆索吊机施工技术
摘要:缆索吊机是桥梁施工中比较常见的吊机设备,本文结合澜沧江特大桥缆索吊机施工实践,总结了在V型峡谷环境下缆索吊机施工过程中的各项关键技术。
关键词:大跨度 V型峡谷 缆索吊机 岩锚 过索 调索 1 工程概况
澜沧江特大桥施工用50t缆索吊机主要由基础、锚碇、锚固系统、缆索系统、机械系统、操作系统和指挥通讯系统等组成,位于桥梁轴线左右10m。A锚碇采用桩基承台结构,B锚碇为预应力锚索承台结构,大理岸设置40m高A塔,保山岸设置14m高B塔,主索采用2-4φ60钢丝绳,主索上设4台20t跑车,起重索采用2-2φ22钢丝绳走8布置,两岸各布设两台8t慢速卷扬机作为吊钩起重,大理岸牵引索采用φ22的钢丝绳,保山岸牵引索采用φ26的钢丝绳,均走2布置,两岸各布设两台15t慢速卷扬机作为跑车牵引。主跨L=698m,垂度fmax=55.840m(最大吊重位于跨中),矢跨比fmax/L=12.5。本缆索吊机额定吊重为50t,单边最大吊重35t(无扁担梁)。
2 施工方案
本缆索吊机主要用于本桥钢管拱拼装施工,总体施工方案如下:(1)施工两岸锚定、塔架基础及锚固系统。(2)施工导索。(3) 拼装两岸万
能杆件塔架。(4)安装两岸揽风系统。(5)安装φ60mm钢丝绳主索。(6)调索。(7)起吊跑车、牵引绳、起重绳、支索器及电控系统安装。(8)检验、试吊。
3 施工关键技术
本论文选取施工中的几项关键技术进行讨论:岩锚施工、主索安装。
3.1 岩锚(锚索)施工 3.1.1 钻孔
(1)采用KQJ-100B型钻机进行钻孔。(2)在钻孔过程中时刻观察钻孔的芯样,来鉴别岩层情况,并根据实际地质岩层情况来加长钻孔深度。(3)孔深到位后,用高风清净孔内尘土,直至合格。
3.1.2 锚索制作与安放
(1)锚索采用8根φj15的高强低松驰钢铰线,其屈服强度为1860MPa,严格按照设计图纸进行编索。(2)下索前必须严格检验钻孔深度与锚索长度是否相符,对中定位架绑扎是否牢靠,导向帽、铁丝绑扎、止浆塞安装是否与设计要求相符。(3)预应力钢铰线锚固段必须进行清污除锈,张拉段、自由段锚索应涂抹满足技术规范要求的专用
防腐油脂,并外套聚乙烯塑料套管隔离防护,对有损伤的锚索严禁使用。(4)压浆管和出浆管(2根)必须与锚索同制作同安装,并符合设计要求。(5)检查合格后方能下索,下索前须再次检验孔内有无沉积尘土,确保锚索安放到位。
3.1.3 锚索压浆
(1)压浆采用M50水泥浆,压浆压力为0.6MPa。(2)压浆分二次进行,第一次为锚固段压浆,压浆应达到一次出浆孔溢出浆液,并应达到与规定稠度相同的水泥浆液为止,为保证孔道中充满灰浆,关闭出浆口,并保持不小于0.5MPa的一个稳定压期,该压期不小于2分钟,并开始慢慢拨出压浆管,严格控制拨管速度和长度,当压浆管拨至止浆塞时瞧停止。二次压浆即自由段压浆,待锚索张拉完毕后进行。(3)浆体强度低于设计强度85%之前,不得扰动锚索。(4)当浆体强度达到设计规定强度后,方能进行锚碇承台的施工。(5)承台施工时,将波纹管、锚杯、螺旋筋按设计要求进行安装,并保证整棵锚索在同一直线上,浇注承台砼时,严防砼进入波纹管和锚孔内。
3.1.4 锚索张拉
(1)当承台砼达到设计强度后方可进行张拉,张拉采用YCW250千斤顶,张拉吨位P=120吨。(2)安装锚具及夹片时,注意不要损伤锚索,并保证锚索顺直,不要错位。(3)张拉顺序:第一次0-10%P-松驰,第二次0-10%P-30%P-50%P-70%P-90%P-100%P-锁定,每阶段持荷5分钟,最
后一级赢持续10分钟。(4)张拉采用双向控制,张拉力控制为主,伸长量控制为辅。
3.1.5 封锚
(1)待48小时后对锚索预应力进行补偿张拉,拆除千斤顶,采用M50水泥砂浆进行第二次压浆即自由段压浆,压浆程序与第一次压浆相同。(2)压浆完毕后,把多余的锚索切除,并用M30水泥砂浆封压锚头。
3.2 主索安装 3.2.1 过索
(1)利用20t倒链将保山岸B锚临时转向轮上φ32mm导索(5t缆索吊机施工中完成)安装至B锚锚固轮H1上,并在保山岸B锚座安装15t卷扬机进φ32mm导索,解除A锚φ32导索锚固,使φ32mm导索形成一个循环；并提导索至塔顶,穿过索鞍主索转向轮；(2)将放索端15t卷扬机吐φ22索至A锚φ32索导处,利用绳夹与导索相接,同时运行A锚及放索端15t卷扬机,拉导索至放索端；(3)利用连接板使导索与主索连接,放索端15t卷扬机及B锚15t卷扬机同时工作,将主索放至A锚,解除放索端φ22索与导索的连接。A锚15t卷扬机及B锚15t卷扬机同时工作,进行过索,通过多次换梢,将主索牵引至B锚,并按设计要求用绳夹将主索锚固；(4)要A锚处将主索临时打梢,并将主索穿过A锚主滑轮H1；如此反复,依次上下游对称过索,直至8根主索安装完成。
期间主索垂度应≥65m,保证主索张力不大于15t。
3.2.2 主索调索
(1)粗调。利用塔底分配梁、锚碇预埋件、滑车及15t卷扬机(牵引卷扬机),穿φ32钢丝绳形成走4滑车组(注:本缆索吊机吊索以垂度控制为主,索力控制为辅)。32t闭口滑车与主索自由端相连接,φ32钢丝绳自由端与15t卷扬机(牵引卷扬机)相连(均采用鼻子绳卡连接方式相连),15t卷扬机(牵引卷扬机)收绳至主索自由端受力。拆除主索临时打梢,继续收绳。同时测量组测量主索垂度,当主索垂度达到44.5m左右,停止粗调索。把主索临时打梢。(2)精调。按fmax=gl2/(8Hcosβ)+Ql/(4H)及测量组测量出主索垂度,反算主索张力H。按S=l+h2/(2l)+g2l3/(24H2cos2β)计算索长,应该分三跨计算主索索长。按以上公式及各参数取值,计算得出主索收放理论值。由2个32t闭口滑车,穿φ32钢丝绳形成走6滑车组。利用15t卷扬机收放绳,收放主索,直至完成计算长度。观察拉力计数值,与设计主索张力进行对比(注:拉力计数值必须按照滑车组公式进行换算成为实际主索张力)。
如此反复,按照主索的过索顺序进行调索,直至主索全部调索完成(其余主索调索垂度均以第一根主索为标准)。完成后主索垂度进行统一观测。一组主索间垂度偏差大于5cm、或两组主索间垂度偏差大于10cm,必须重新调索,直至合格。
4 结语
澜沧江特大桥施工难度大、地形条件恶劣、机械设备进场困难。本项目利用菜园坝大桥原有的主索及公司原有的机械设备为本,施工缆索吊机作为钢管拱拼装辅助设备,最大限度利用公司现有资源,降低了项目成本投入,减少了施工风险。
参考文献
[1]澜沧江特大桥50t缆索吊设计施工图. [2]岩体锚杆(锚索)技术规程(CECS 22 2005).
[3]预应力筋专用锚具、夹片和连接器应用规程(JCJ85-92). [4]铁路桥涵工程施工质量验收标准(TB0415—2003). [5]铁路桥涵施工技术规范TBJ203-96.
