前言
馬鞍山長(zhǎng)江公路大橋左汊主橋?yàn)槭澜绲谝坏娜䞍煽鐟宜鳂,結(jié)構(gòu)成對(duì)稱布置,跨徑為360+2×1080+360m,矢跨比為1/9,主纜長(zhǎng)3045.53m,單根主纜由154根索股組成,采用雙線往復(fù)式牽引系統(tǒng)牽引架設(shè)施工。主跨河道寬超過2000m,主航道位于南主跨,北主跨順橋向有沙洲,不通航。
1 先導(dǎo)索架設(shè)方法簡(jiǎn)介
先導(dǎo)索架設(shè)一般有陸地牽引架設(shè)、水上牽引架設(shè)和空中牽引架設(shè)方法。
1.1 陸地人工、機(jī)械拖拉架設(shè)法
陸地人工、機(jī)械拖拉法工效較低,在地形有利、跨度不大、無(wú)地面障礙物的情況下采用,不適合有高深陡坡、高壓線、植物和農(nóng)作物多的地方。馬鞍山大橋南邊跨上游側(cè)牽引索及貓道承重繩即在地面上由鏟車牽拉至南邊塔,用塔吊提升繩頭與牽引系統(tǒng)的拽拉器連接牽引。
1.2 水上牽引架設(shè)法
1.2.1 自由懸掛牽引法
先將兩岸邊跨索一端與卷?yè)P(yáng)機(jī)相連,一端臨時(shí)固定在橋塔橫梁上,拖輪與一岸的邊跨索連接,封航后將其拖向?qū)Π,與對(duì)岸索連接,然后啟動(dòng)兩端卷?yè)P(yáng)機(jī),拉起先導(dǎo)索完成架設(shè)。此法是常用的傳統(tǒng)方法,施工簡(jiǎn)便,但橋梁跨度較大時(shí)封航時(shí)間較長(zhǎng)。廣東虎門大橋、廈門海滄大橋、日本大鳴門大橋采用該方法架
設(shè)先導(dǎo)索。
1.2.2 分段牽引江中對(duì)接法
將兩岸先導(dǎo)索都拖至江中定位駁船臨時(shí)固定,再用繩卡對(duì)接,然后啟動(dòng)兩端卷?yè)P(yáng)機(jī)完成先導(dǎo)索架設(shè)。此法可縮短封航時(shí)間,但需要的船只數(shù)量較多。該法在宜昌長(zhǎng)江大橋、武漢陽(yáng)邏長(zhǎng)江大橋、廣州珠江黃埔大橋得到應(yīng)用。
1.2.3 浮索牽引法
在先導(dǎo)索上按一定間隔固定浮子,使其漂浮在水面上,用拖船牽引過江(海)。該法適用于暗礁等障礙物較多的水域,但施工工序復(fù)雜,受風(fēng)浪影響大,封航時(shí)間長(zhǎng)。日本因島大橋、關(guān)門大橋采用該方法架設(shè)先導(dǎo)索。
1.3 空中牽引架設(shè)法
1.3.1 火箭發(fā)射牽引法
將先導(dǎo)索拴在經(jīng)過改良的火箭尾部,火箭發(fā)射時(shí)先導(dǎo)索隨彈頭被帶向另一岸;鸺俣瓤欤w行時(shí)間僅需幾秒,但落點(diǎn)誤差較大,可達(dá)40~80m。火箭發(fā)射時(shí),火焰溫度在1 000℃以上,與火箭尾部相連的鋼絲繩必須是特制的,其后再接工作索。該法較適用于山區(qū),湖北四渡河大橋先導(dǎo)索采用該方法架設(shè)。
1.3.2 直升飛機(jī)牽引法
在空中用直升飛機(jī)將先導(dǎo)索直接從一岸牽引到另一岸。直升飛機(jī)的抗風(fēng)能力強(qiáng)、載重大、速度快,懸停中可調(diào)整方向,適應(yīng)海上作業(yè)。該法要求放索架有較高的放索速度和反拉力,先導(dǎo)索與飛機(jī)的連接、配重、拋擲等操作難度較大。日本明石海峽大橋、浙江西堠門大橋采用該方法架設(shè)先導(dǎo)索。
1.3.3 其它飛行器牽引法
如載人動(dòng)力傘、熱氣球等,因安全性較差,且對(duì)風(fēng)速、風(fēng)向、飛行高度有嚴(yán)格要求而很少被采用。
2 馬鞍山大橋先導(dǎo)索架設(shè)
2.1 先導(dǎo)索架設(shè)方案比選
通過對(duì)橋位氣候、水文、地形、通航要求調(diào)查,結(jié)合各種先導(dǎo)索架設(shè)施工所需人員、機(jī)械設(shè)備、時(shí)間以及對(duì)通航的影響、技術(shù)難度要求和安全風(fēng)險(xiǎn)大小等,施工單位將先導(dǎo)索架設(shè)方案圈定在了三種施工方案上,分別為快艇水上牽引、飛艇空中牽引、直升機(jī)空中牽引,此三種方案經(jīng)詳細(xì)比較,最終采用飛艇空中
牽引先導(dǎo)索架設(shè)的方案。
2.2 飛艇牽引先導(dǎo)索架設(shè)施工
先導(dǎo)索架設(shè)順序?yàn)橄缺敝骺纭⒑竽现骺,即飛艇牽引先導(dǎo)索分別從北塔頂飛至中塔頂,再?gòu)闹兴旓w至南塔頂,分兩次完成先導(dǎo)索架設(shè)施工。
經(jīng)風(fēng)速測(cè)定滿足飛艇飛行要求后,在南塔、中塔、北塔頂插放標(biāo)志旗、導(dǎo)向輪,在北塔、中塔定頂安裝放索架,飛艇在起飛地組拼好之后起飛至北塔頂,將2mm迪尼瑪繩與飛艇連接并牽引至中塔,繩兩端臨時(shí)固定在北塔、中塔頂門架上,同樣將2mm迪尼瑪繩從中塔牽引至南塔并臨時(shí)固定,之后采用塔頂10t卷
揚(yáng)機(jī)逐級(jí)將2mm迪尼瑪繩置換為3mm、13mm迪尼瑪繩,再用塔底25t卷?yè)P(yáng)機(jī)分級(jí)將13mm迪尼瑪繩置換為22mm鋼絲繩過渡索和36mm鋼絲繩牽引索,最終形成貓道承重繩牽引施工的單線往復(fù)式牽引系統(tǒng)。
2.2.1 具體施工方法
1)先導(dǎo)索(一級(jí)牽引繩)架設(shè)
遙控操作手控制飛艇飛至北塔塔頂正上方20m處,將先導(dǎo)索(2mm迪尼瑪繩)繩頭與飛艇牽引器連接,啟動(dòng)飛艇牽引先導(dǎo)索過江至中塔,在塔頂觀測(cè)人員確認(rèn)飛艇拋繩位置合適后,遙控指揮拋繩錘將先導(dǎo)索繩頭拋至中塔頂部,人工將先導(dǎo)索繩頭從牽引器中卸下固定在中塔上。北塔頂先導(dǎo)索的繩頭從索盤中放出并進(jìn)行臨時(shí)固定。采用同樣的架設(shè)方法架設(shè)中塔至南塔的先導(dǎo)索。
(2)二~四級(jí)牽引繩置換
通過安裝在橋塔頂部的10t卷?yè)P(yáng)機(jī)一端收一端放的方式,將先導(dǎo)索(2mm迪尼瑪繩)分次置換為二級(jí)牽引繩(3mm迪尼瑪繩)、三級(jí)牽引繩(13mm迪尼瑪繩)、四級(jí)牽引繩(22mm鍍鋅鋼絲繩),第四級(jí)牽引繩置換完畢后臨時(shí)固定在門架頂。
(3)單線往復(fù)式牽引系統(tǒng)形成
馬鞍山大橋?yàn)槿䞍煽鐟宜鳂颍瑑芍骺绶謩e形成單線往復(fù)式牽引系統(tǒng)進(jìn)行貓道承重索架設(shè)施工。分別在南北錨碇后、中塔承臺(tái)頂面布設(shè)25t卷?yè)P(yáng)機(jī)作為動(dòng)力系統(tǒng),并在兩錨碇后的25t卷?yè)P(yáng)機(jī)儲(chǔ)繩筒上纏繞36mm鍍鋅鋼絲繩(牽引索),利用鏟車牽引36mm鍍鋅鋼絲繩至南、北塔底,用塔吊提升繩頭至塔頂與
22mm鋼絲繩相連,中塔側(cè)卷?yè)P(yáng)機(jī)與22mm鋼絲繩相連,啟動(dòng)中塔25t卷?yè)P(yáng)機(jī)收繩(22mm鋼絲繩)、錨碇后25t卷?yè)P(yáng)機(jī)放繩(36mm鋼絲繩)完成過渡索置換,并將36mm鋼絲繩臨時(shí)固定在中塔門架上,然后將纏繞有36mm鋼絲繩牽引索的儲(chǔ)繩筒替換中塔25t卷?yè)P(yáng)機(jī)處22mm鋼絲繩儲(chǔ)繩筒,利用拽拉器將兩根
36mm鋼絲繩連接形成往復(fù)式牽引系統(tǒng)。
2.2.2 施工重點(diǎn)及注意事項(xiàng)
(1)為保證飛行安全,飛艇需配置雙發(fā)動(dòng)機(jī)、自動(dòng)遙控失控保護(hù)裝置、遙控脫繩裝置。需要時(shí),遙控脫繩裝置可以準(zhǔn)確快速的使所帶繩索與飛艇脫離。遙控裝置設(shè)有自動(dòng)失控保護(hù),飛艇失去地面遙控時(shí),會(huì)自動(dòng)調(diào)整為降落姿態(tài)。
(2)飛艇發(fā)動(dòng)機(jī)須保證在無(wú)工作負(fù)荷的情況下,單個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)也能完成基本的飛行任務(wù)。
(3)飛艇組裝應(yīng)在警戒區(qū)內(nèi)進(jìn)行,嚴(yán)禁煙火,避免靜電,防止運(yùn)動(dòng)部件對(duì)人體的傷害。
(4)艇囊在充氣時(shí),所有施工人員應(yīng)穿著棉質(zhì)工裝,以防靜電。
(5)在對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行調(diào)試時(shí),應(yīng)防止螺旋槳對(duì)人體的傷害。
起飛時(shí),先確保飛艇的高度已高處塔上塔吊的高度,再平飛至塔頂懸停。
3 結(jié)束語(yǔ)
馬鞍山長(zhǎng)江公路大橋先導(dǎo)索于2012年1月18日上午10時(shí)架設(shè),架設(shè)過程中有雨,風(fēng)速接近飛艇允許的極限風(fēng)速,但架設(shè)過程安全、順利,兩主跨先導(dǎo)索架設(shè)施工用時(shí)20分鐘左右,后續(xù)2、3、4級(jí)牽引繩置換在2天內(nèi)完成。本橋成功采用飛艇逐次架設(shè)兩個(gè)主跨的先導(dǎo)索,用時(shí)短、未封航、過程簡(jiǎn)便,具有廣闊的
推廣應(yīng)用價(jià)值。
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