蘇丹TUTI懸索橋貓道施工工藝
2018-02-22
一、工程概況：
TUTI橋位于蘇丹共和國(guó)首都Khartoum市區(qū)內(nèi)，跨越青尼羅河，主橋?yàn)閼宜鳂?，跨徑布置?6.809 m＋211.335m＋56.809 m=324.953 m。
本橋貓道采用分離式形式，分三段布置：即北錨～北塔、北塔～南塔、南塔～南錨。貓道主要由承重索、錨固調(diào)節(jié)裝置、面層、側(cè)面防護(hù)、滾筒和抗風(fēng)纜等組成。貓道面低于主纜中心1.5米，面寬2.9米（見(jiàn)圖1）。
二、貓道的主要組成：
2.1承重索：
每幅貓道選用4根Ф28mm的鋼芯鋼絲繩作承重索，承重索分三跨獨(dú)立布置(邊跨＋中跨＋邊跨)，通過(guò)錨固調(diào)節(jié)裝置分別和塔頂或錨碇連接。因鋼絲繩受荷載作用后會(huì)產(chǎn)生較大的變形，在其出廠前進(jìn)行預(yù)拉處理。
2.2錨固調(diào)節(jié)裝置：
在貓道安裝和使用過(guò)程中，須多次對(duì)其進(jìn)行線型調(diào)整，為方便施工，本工程的調(diào)節(jié)裝置被設(shè)計(jì)成為可根據(jù)需要對(duì)四根承重索進(jìn)行單獨(dú)或同時(shí)調(diào)整，調(diào)節(jié)拉桿采用Ф28mm精軋螺紋鋼，每幅貓道的有效可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度達(dá)4米（見(jiàn)圖2）。
3.3面層：
貓道面層采用5mm×50mm×50mm鋼絲網(wǎng)，順橋向每隔0.5米設(shè)一根規(guī)格為70mm50mm的方木踏步，每隔6米設(shè)一道8#槽鋼橫梁，用U形螺栓固定在承重鋼絲繩上。
3.4側(cè)邊防護(hù)：
兩側(cè)邊分別采用5×50×50鋼絲網(wǎng)作為臨邊防護(hù)，側(cè)網(wǎng)和底網(wǎng)的交接處用細(xì)鐵絲綁緊；沿全長(zhǎng)方向設(shè)兩根Ф20mm鋼絲繩作為扶手繩，每隔6米設(shè)一根6#角鋼立柱。
3.5滾輪：
在貓道上每隔6米設(shè)一個(gè)貓道滾輪，用U形螺栓固定在承重鋼絲繩上；靠近塔頂處的兩個(gè)滾輪高度適當(dāng)加高，避免主纜銅線過(guò)塔頂時(shí)受力過(guò)大而散絲。滾輪采用尼龍制作，以減小放索時(shí)的摩擦力。
3.6抗風(fēng)纜：
用Ф13的鋼絲繩作為斜拉抗風(fēng)纜，上端固定于貓道中跨1/4點(diǎn)的槽鋼橫梁上，下端固定在塔底預(yù)埋件上，利用一個(gè)3T手拉葫蘆調(diào)節(jié)抗風(fēng)纜張力，保持貓道的整體平衡。
三、貓道的安裝：
3.1 布置牽引系統(tǒng)：
采用往復(fù)式牽引系統(tǒng)來(lái)牽引貓道承重索和貓道面層。它由主、副牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)成，分別固定于兩岸的錨碇處，兩個(gè)卷?yè)P(yáng)機(jī)的鋼絲繩連成一根，主、副卷?yè)P(yáng)機(jī)采用5t快速大容繩量卷?yè)P(yáng)機(jī)，主卷?yè)P(yáng)機(jī)（TUTI岸側(cè)）擔(dān)負(fù)牽引工作，副卷?yè)P(yáng)機(jī)（KHARTOUM岸側(cè)）擔(dān)負(fù)牽引繩拉回的工作，牽引繩選用φ20mm鋼絲繩。
3.2 架設(shè)牽引索：
用駁船牽引過(guò)江法架設(shè)。具體為：用長(zhǎng)約200m的φ12mm輔助牽引鋼絲繩繞在TUTI側(cè)錨碇上的2t卷?yè)P(yáng)機(jī)上，繩頭引過(guò)TUTI塔頂通過(guò)滑輪下放至岸邊；用長(zhǎng)約850m的φ20主牽引鋼絲繩繞在KHARTOUM岸側(cè)5t牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷筒上，繩頭通過(guò)KHARTOUM塔頂滑輪向下引至KHARTOUM岸側(cè)的駁船上；由駁船牽引該鋼絲繩過(guò)江直至TUTI岸側(cè)與φ12mm輔助牽引鋼絲繩相連； 2t卷?yè)P(yáng)機(jī)收繩，同時(shí)5t卷?yè)P(yáng)機(jī)放繩，但需保持一定反張力，保證鋼絲繩始終高于水面；當(dāng)φ20mm鋼絲繩一直被牽引至設(shè)在對(duì)岸的5t主牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)處后，與主牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)相連，構(gòu)成一套完整的牽引系統(tǒng)。
3.3 架設(shè)鋼絲繩：
3.3.1中跨承重繩：
承重繩在工廠精確下料、預(yù)拉、卷盤(pán)后，將索盤(pán)運(yùn)至KHARTOUM側(cè)塔底，利用2t卷?yè)P(yáng)機(jī)將前端提至塔頂與φ20主牽引索聯(lián)結(jié)，開(kāi)動(dòng)5t卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引系統(tǒng)，使貓道承重索向TUTI側(cè)塔頂前進(jìn)，同時(shí)利用索盤(pán)剎車裝置提供一定的反拉力，保持鋼絲繩不落入水中；等承重繩后端頭完全脫離索盤(pán)后，用2t卷?yè)P(yáng)機(jī)提供反拉力使其緩慢上升至KHARTOUM塔頂；當(dāng)承重繩前端頭到達(dá)TUTI塔頂后，用手拉葫蘆配合與TUTI塔錨固調(diào)節(jié)裝置連接固定，再將后端與KHARTOUM塔錨固調(diào)節(jié)裝置固定。
3.3.2邊跨承重繩：
將承重繩索盤(pán)運(yùn)至塔底位置附近，利用2t卷?yè)P(yáng)機(jī)將前端頭提至塔頂與錨梁聯(lián)結(jié)；等承重繩后端頭完全脫離索盤(pán)后，用2t卷?yè)P(yáng)機(jī)將后端頭往錨碇牽引，與錨碇處錨固調(diào)節(jié)裝置連接。
3.3.3扶手繩：用相同方法架設(shè)。
3.3.4待全部貓道承重索架設(shè)完后，測(cè)量各索中點(diǎn)標(biāo)高，利用調(diào)節(jié)裝置逐根調(diào)整其標(biāo)高，要求同一幅貓道各承重索之間的跨中標(biāo)高偏差不大于30mm。
3.4 安裝底層鋼絲網(wǎng)：
對(duì)于中跨：將貓道鋼絲網(wǎng)分成每2米為一段分別鋪設(shè)。將鋼絲網(wǎng)制作成長(zhǎng)2米、寬2.9米的形狀，用細(xì)鐵絲把方木踏步綁在鋼絲網(wǎng)上，每根方木踏步間距0.5米。將做好的各片面層整齊堆放于塔底，用卷?yè)P(yáng)機(jī)和拔桿配合將第一片起吊至塔頂并放在貓道鋼絲繩上，用U型螺栓與承重鋼絲繩相連，不擰緊螺帽，以便于往前拽拉。開(kāi)動(dòng)牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)，將面層往對(duì)岸方向拖動(dòng)2米后停止；用相同方法將第二片貓道面層鋪于承重鋼絲繩上，用繩夾與第一片面層連接，用U型螺栓與承重索相連，不擰緊螺帽；再次開(kāi)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，將面層再往對(duì)岸方向拖動(dòng)2米后停止；按此方法將全橋貓道面層對(duì)稱安裝完，每3片鋼絲網(wǎng)設(shè)一道槽鋼橫梁。全部鋼絲網(wǎng)鋪完后，從塔頂開(kāi)始往兩邊扭緊U形螺栓，把鋼絲網(wǎng)和各鋼絲繩連接牢固。
對(duì)于邊跨，改為從錨碇往塔頂方向鋪設(shè)拽拉鋪設(shè)貓道面層及扭緊U形螺栓。
3.5 安裝側(cè)面防護(hù)：
用螺栓將角鋼立柱與槽鋼橫梁連接；用U形螺栓將扶手繩固定在立柱上；用卷?yè)P(yáng)機(jī)將側(cè)面鋼絲網(wǎng)逐片吊上貓道，人工搬至相應(yīng)位置，用細(xì)鐵絲分別與扶手繩和底層鋼絲網(wǎng)綁扎牢固；用U形螺栓將貓道滾輪固定在承重鋼絲繩上，滾輪間距6米。
3.6調(diào)整貓道線型：
按以上方法架設(shè)好貓道后，其中點(diǎn)處標(biāo)高一般會(huì)有約20cm～50cm的偏差，必須對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。在夜間用全站儀測(cè)量貓道中點(diǎn)標(biāo)高，利用調(diào)節(jié)裝置反復(fù)調(diào)整貓道線形，直到符合設(shè)計(jì)要求。
3.7安裝抗風(fēng)纜：
用卷?yè)P(yáng)機(jī)將抗風(fēng)纜一端牽引上貓道，在設(shè)計(jì)位置與貓道相連好，再將另一端牽引至索底連接處，與預(yù)埋件連接，按設(shè)計(jì)拉力300Kg將其張緊。
四、施工總結(jié)
4.1一般情況下，在工地現(xiàn)場(chǎng)下料鋼絲繩，較難保證其精度，導(dǎo)致增加調(diào)節(jié)線型的工作量和難度。本工程的全部鋼絲繩均在工廠按設(shè)計(jì)長(zhǎng)度精確下料后并預(yù)拉處理，大為減少了在架設(shè)貓道和架設(shè)主纜的施工過(guò)程中調(diào)整貓道線型的工作量。
4.2因鋼絲繩直徑較大，在架設(shè)鋼絲繩時(shí)，全部鋼絲繩的兩端盡量在地面上好繩夾，避免在高空處上繩夾，以減少施工難度和工作量。
4.3本工程利用手拉葫蘆配合來(lái)調(diào)節(jié)貓道線型，操作困難較大，每調(diào)節(jié)一次約用一天時(shí)間；后改為利用2臺(tái)便攜穿心式千斤頂來(lái)調(diào)節(jié)，在半天內(nèi)完成調(diào)節(jié)工作。
4.4大部份懸索橋在牽引主纜過(guò)程中，主纜索股不會(huì)恰好壓在貓道中心線上，一般會(huì)偏移一定距離，貓道的幾根承重鋼絲繩受力不同，會(huì)產(chǎn)生不同程度的彈性和非彈性變形，造成貓道朝一個(gè)方向傾斜，必須多次進(jìn)行調(diào)整。本工程的調(diào)節(jié)裝置被設(shè)計(jì)成為可對(duì)每根承重索進(jìn)行單獨(dú)或同時(shí)調(diào)整，且每幅貓道的有效可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度達(dá)4米，在施工中發(fā)揮了很大作用。
四、結(jié)束語(yǔ)
本橋貓道施工歷時(shí)約一個(gè)月，作為蘇丹國(guó)內(nèi)的第一座懸橋索，在施工過(guò)程中，也受到了當(dāng)?shù)卣块T(mén)和居民的密切關(guān)注，對(duì)宣傳和加強(qiáng)中國(guó)和蘇丹兩國(guó)的友誼起了一定的促進(jìn)作用。
參考文獻(xiàn)
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