山区拱桥缆索吊装施工技术

李刚

摘要：缆索吊装施工法跨越能力大，适用于高差较大的垂直吊装及纵桥向构件、材料的运输。在山区桥梁施工中采用缆索吊装技术具有明显的优越性，所以对山区桥梁缆索吊装技术进行研究有着重要意义。本文将以拱桥缆索吊装施工为研究核心，详细阐述了缆索吊装设备的安装施工问题。

关键词：拱桥 缆索 吊装 施工

在桥梁工程中，施工是非常重要的一环，他决定着工程的质量和整个工程的造价等问题。因此，在桥梁施工中，合理地选择施工方法具有十分重要的意义。我国是一个多山国家，山区大量交通基础设施的建设，必然要建造大量桥梁。在深V形峡谷两岸陡峭和水深流急的河段上，采用有支架方法施工将遇到很大困难或很不经济时，宜优先考虑采用缆索吊装施工方法。缆索吊装施工具有跨越能力大，水平和垂直运输灵活，适应性广，施工稳妥方便等优点，目前在修建桥梁时广泛采用。

1缆索吊装设备

缆索吊装施工法是桥梁施工常见的类型，指通过架设缆索吊装设备，用该设备来运输及安装预制构件、材料的桥梁施工方法。缆索吊装设备是桥梁施工中重要的施工器械，并且施工器械的优劣对整个桥梁施工有着重要的影响。其中，缆索吊装设备是施工器械的核心组成部分，缆索吊装设备由主索、扣索、塔架、锚碇系统、缆风索等部分组成。施工场地的多样化、桥梁跨度的增大化导致了施工要求的不同、施工难度的增大，伴随而至的是对于缆索吊装技术研究的深入化。故当前对于缆索吊装设备各个组成系统都进行了相当的研究，以适应这一施工发展的需求。

1.1 主索

主索（承重索）由钢芯或纤维芯钢丝绳组成，支撑在两侧塔架的索鞍上，两端锚固于地锚，同时具有重要的稳固作用，在吊运的过程中，吊运构件的行车主要采取支承在主索之上的方式。这种方式能够最大限度地保证行车的稳定性，最终保证施工的安全。主索直径、型号和根数要适当，主索的根数主要根据吊运构件的垂度、计算跨径、起吊重量等因素计算得出。横桥向主索的组数，则根据桥面宽度（两外侧拱肋间的距离）、塔架高度及工程设备供应情况，最终合理地进行选择，在保证工程质量基础上，尽量经济节约。

1.2 起重索

它的作用主要体现在垂直运輸对起吊构件进行起吊和降落。在安装的过程中，起重索一般是一端固定于对岸的地锚上，另一端与卷扬机滚筒相连。可保持行车与吊钩间的起重索长度不随行车的移动而改变。宜选用柔软耐磨、不易打结的钢丝绳。

1.3 牵引索

它主要用来引导行车沿桥跨方向移动。所以要保证行车的安全及工程的实际需要，在行车两端各设置一根牵引索。

1.4 扣索

用于扣挂已安装至指定位置的构件，拱肋分段吊装时，扣锁则可以悬挂端肋，同时可以调整端肋接头处标高。扣索的一端通过塔架或扣索排架固定在地锚上，地锚一定要牢固。扣锁的另一端则主要系在拱肋接头的扣环上。在设置扣锁的时候，为了能够在施工的过程中方便地对扣索长度进行调整，可设置张紧索或手摇绞车等来实现这一目的。

1.5 地锚

地锚是缆索锚固装置，用于锚固主索、扣索、起重索等，其可靠性对整个缆索系统的安全有决定性影响。按照承载能力的大小及地形、地质条件的不同，合理采用地锚的形式、构造和锚固角，设计和施工都必须高度重视。

2吊装方法

拱桥吊装方法一般根据跨径大小、桥的总长及桥宽等因素确定。拱桥缆索吊装施工大致程序是：将拱桥的拱圈在纵向分成几个节段，并在预制厂预制节段；通过机械移运至吊装场，采用缆索吊装设备将所有预制节段运输并安装就位到设计位置，并通过调整实现拱肋节段的成拱。

2.1拱段吊装

拱圈是吊装施工的关键，为了满足施工吊装、构造及受力要求，预制拱段一般在桥位附近预制和预拼后，运移至缆索的下面，由起重车起吊牵引到预定位置安装。然后在拱肋节段上悬挂扣索、缆风绳，并且通过松紧扣索、缆索绳调整拱肋节段的线形。拱段必须对吊装、搁置、悬挂、安装等状况下的预制拱段进行强度验算，以保证拱段的安全施工。扣索工作原理类同于斜拉桥，一般将缆索吊装系统中的扣索及扣索的支撑塔架称为斜拉扣挂系统。根据索、扣塔结构是否独立布置，可以将缆索吊装施工工艺分为斜拉扣挂系统、缆索系统独立工作和协同合作两种方式。

当拱桥跨径较大时，拱段宽度较小时，边拱段就位后，需用扣索拉住以及在左右两侧各用一对缆风索牵住，利于控制拱肋轴线，防止出现横向移位。

2.2拱段吊装的稳定性措施

缆索吊装设备虽然是桥梁永久结构架设的临时施工设备，但在桥梁建设成本中占有较大比例。所以确保缆索吊装系统能够安全运行，对于桥梁建设工期的缩短及造价的降低都有很大意义。缆索吊装系统是为了实现拱肋节段的安全吊装，而拱肋节段的吊装是主拱成拱、大桥成型的核心内容，所以必须认真设计缆索吊装系统及施工方案，对方案进行系统计算、分析和论证，确保万无一失。在施工中还需配合做好技术、安全、质量交底，并需要参与人员明确施工方法、工艺及操作要求。

为保证单条拱有足够的纵、横向稳定性，除应满足施工验算外，在施工过程中都要结合具体情况设置横向浪风索，以增强拱的横向稳定性。为了实现缆索吊装系统的安全运行，应对缆索吊装系统的运行进行规章化其内容包括了吊装前准备工作、吊装前检查工作、试吊、各个拱肋节段的吊装、吊装过程中监测工作等。

3结语

随着缆索吊装技术存在问题的进一步解决，相信缆索吊装技术会更加广泛地运用到桥梁的建设中。对于缆索吊装技术还未能有相关的国家行业施工验收规范，在设计过程中的安全系数普遍取值较大，经济性有待提高。

参考资料

[1] 范立础主编. 桥梁工程. 北京：人民交通出版社，2001.

[2] 丁建江，倪彤元.钢管混凝土系杆拱桥缆索吊装施工[J].浙江建筑，2009.

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