悬索桥主缆架设施工中存在的问题与优化方案

吴文聪

摘 要：文章以虎门二桥泥洲水道桥为例，对主缆索股的架设过程、人鞍与索股整形过程以及紧缆存在的问题进行探讨，并针对性地提出解决措施，从而优化悬索桥主缆施工步骤，保证了该工程的整体质量。

关键词：主缆架设 索股 解决措施

随着近些年我国发展步伐加快，人们在出行时对于交通便利、安全有了更高的需求，所以主缆作为决定悬索桥整体质量的重要构件，要及时解决主缆在架设过程中的问题，保证其最终的线形控制效果。为此，相关人员应将主缆作为重点研究对象。

1.工程概况

虎门二桥项目起点位于广州市南沙区东涌镇，与珠江三角洲经济区环形公路南环段对接，沿线跨越珠江大沙水道、海鸥岛、珠江坭洲水道，终点位于东莞市沙田镇，与广深沿江高速公路连接，主线全线均为桥梁工程，总长度12.891km，其中坭洲水道桥采用548+1688m双跨钢箱梁悬索桥。

2.主缆索股架设过程中常见问题及解决措施

2.1索股牵引系统

牵引系统通常是由锚头托架、牵引绳、牵引绳滚轮、卷扬机以及其它构件组成的。在牵引系统一端锚旋上分别设置两台卷扬机可以帮助牵引绳更好的完成牵引工作，索股牵引过程中牵引绳主要通过猫道两侧滚轮来往返。主缆索股牵引系统见图1。

2.2索股牵引存在的问题及其解决措施

（1）索股牵引过程中滚轮经常会因为牵引绳受到的牵引阻力增大出现损坏的情况。处理方法：为了避免牵引绳与滚轮分离，要加宽加大滚轮受力面，并且采用钢制材料，然后在牵引绳上安装卡具，安装卡具的距离相等，同时保证牵引绳滚轮及索股滚轮处于分离状态。

（2）放索时交叉问题。处理方法：加宽滚轮受力面，至少要符合索股直径三倍的要求，然后尽量保证放索滚轮托架处于水平状态，并且降低猫道震动的频率与幅度，并且放索时的速度要低于30～40m/min。将锚头放出后应该借助人力帮助其前行，并且每间隔300m就要悬挂一只六边形索夹。

（3）通常在放索过程中，会出现“呼啦圈”情况，这是因为突然停止放索会导致放索盘因为惯性而继续转动，并且受到索盘张力后索股松脱。处理方法：保证卷扬机的牵引速度是大于索盘的转动速度，所以就要安装制动装置在索盘侧面，这样索盘在放索过程中减速或停止都会产生反拉力从而自动反转抽紧索股。

3.人鞍与索股整形过程中常见问题及解决措施

3.1人鞍与索股整形

为了帮助提升索股到鞍体上方7cm左右处，首先要用钢绞线连接60t左右的穿心千斤顶与握紧器，并且保证鞍及散索鞍处的索股呈圆形，穿心千斤顶在鞍座钢结构门架的上方。开始提升索股，转动设备开始回收钢绞线，主跨与边跨完成先后顺序不同，要先收回主跨。上述步骤完成后再进一步锚固。

通常鞍座是矩形隔槽，所以为了让六边形的索股与人鞍座更加契合，并且防止索股上抬时被挤压变形，就要先用插片把索股整成正方形结构，然后用胶带裹好固定形状。将索股依次且等距离放入鞍座，同时可以添加锲形木帮助索股与鞍座贴合紧密，放入鞍座后，可以借助外力敲打下层索股。

3.2人鞍与索股整形中的问题以及解决措施

（1）放索时索股产生变形，或者是出现松散问题，这是因为纤维高强胶带受外力作用崩坏，不再有绑裹作用。处理方法：索股整形。索股整形前先要确定基准丝及其它钢丝所处位置正确，然后缓慢放松千斤顶，进行整形。确定好基准丝的位置，然后借助索股钢片叉拨器、六角形的夹子固定住索股进行整形，先整为六边形，其次是正方形，最后用纤维高强胶裹住整形好的索股，放入鞍座中，每个索股之间的距离要相等。

（2）调索设备由于索股人鞍位置有误差，工效大打折扣。处理方法：为了发挥调索装置的最大线缆调节作用，就要尽量保证主塔索股在鞍座中位置无偏差，第一座应该处于鞍座中心理论标志线与鞍座中心重叠的位置，另一座应该处于向边跨20cm左右偏离主鞍中心线的位置。

（3）人鞍时索股扭转，索股的扭转主要呈局部“S”形扭转。处理方法：索股发生扭转的部位不同，解决方案也不同，但是发生扭转情况，先用软质的布带裹紧扭转处，为了方便人工操作，再安装操作扣，并且连接手柄。首先确定扭转问题是出现在锚头还是索股中断，如果是锚头附近，想要将其回扭到正常状态，需要安排2组以上的工作人员，分别前后间隔2m左右站在索股两边，正常扭转；如果是索股中部，想要将其回扭到正常状态，则需要安排3组以上的技术人员，按照从中间向两侧对称反扭的方法进行扭转。

（4）交叉窜丝。处理方法：可以借助整形工具调整其位置和形状，再利用整形工具调整其到跨中位置。

（5）鼓丝。处理方法：对于索股中出现的鼓丝情况，可以借助木锤轻轻敲打。如果鼓丝比较明显，那么将鼓丝进行驱赶，调整到跨中后再从跨中平分就可以消除鼓丝。

（6）断丝。处理方法：①剪断钢丝断丝的位置，剪断的丝约2.5m，再用锤性卡接头连接，最后利用油压装置牢固钢丝。②斜向剪断钢丝并且将钢丝的端头模压成螺纹状，最后将需要接长的钢丝与管套拧紧。通过这两种方法就可以解决断丝问题。

4.紧缆存在的问题及解决措施

一般紧缆工作会分为预紧缆和正式紧缆。为了避免紧缆工作时，钢丝出现松散而缠绕的情况，可以将主缆划分段进行预紧缆工作。并且不可以一次全部拆卸掉索股上的绑扎带，要一边紧缆一边拆除。紧缆时为了恢复外层钢丝，会借助设备中6个液压千斤顶加压到1/3的设计值，再借助木锤轻轻敲打。然后继续加压到设计值，并保持一定的时间，最后在钢丝处打上钢箍带，一般每隔80cm打一个钢箍带。

（1）预紧缆工作通常是在夜间进行，但是前提要保证温度变化差异小。预紧缆要保持最初主缆的状态，不可以改变，并且捆紧钢丝时必须用不锈钢带，捆紧工作可以每隔5～6m进行，主要保证预紧缆空隙率达到26%～28%的要求，主缆截面就可以符合圆形。

（2）正式紧缆工作通常是在白天进行。正式紧缆工作需要注意多方面操作，通常正式紧缆工作的顺序是紧固蹄的操作、打捆扎带、卸载千斤顶、确定主缆直径。紧缆按照跨中向两侧的顺序进行，在保证正式紧缆空隙率符合设计值的情况下还要保证紧固后的主缆截面不圆度小于设计直径的5%。

5.结语

悬索橋中主缆架设起到整体影响跨海、跨江大桥质量的重要作用，所以也是业内人士十分关心的一个问题。但是只要掌握主缆架设工程的核心要点，并且在施工过程中提高技术，就可以及时解决主缆在架设过程中的问题。文中举例了虎门二桥项目中坭洲水道桥的施工案例，对主缆索股架设过程中出现的问题提出了解决措施，对同类桥梁建设具有借鉴意义。

参考文献：

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[3]徐金华，刘耀东，张茫茫.悬索桥主缆架设方法浅谈[J].山西建筑，2011，37（27）：162-164.