蘇丹TUTI懸索橋貓道施工工藝
2018-02-22
一、工程概況：
TUTI橋位于蘇丹共和國首都Khartoum市區(qū)內(nèi)，跨越青尼羅河，主橋為懸索橋，跨徑布置為56.809 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、滾筒和抗風纜等組成。貓道面低于主纜中心1.5米，面寬2.9米（見圖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，承重索分三跨獨立布置(邊跨＋中跨＋邊跨)，通過錨固調(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產(chǎn)生較大的變形，在其出廠前進行預拉處理。
2.2錨固調(diào)節(jié)裝置：
在貓道安裝和使用過程中，須多次對其進行線型調(diào)整，為方便施工，本工程的調(diào)節(jié)裝置被設計成為可根據(jù)需要對四根承重索進行單獨或同時調(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)長度達4米（見圖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米設一根規(guī)格為70mm50mm的方木踏步，每隔6米設一道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：
兩側(cè)邊分別采用5×50×50鋼絲網(wǎng)作為臨邊防護，側(cè)網(wǎng)和底網(wǎng)的交接處用細鐵絲綁緊；沿全長方向設兩根Ф20mm鋼絲繩作為扶手繩，每隔6米設一根6#角鋼立柱。
3.5滾輪：
在貓道上每隔6米設一個貓道滾輪，用U形螺栓固定在承重鋼絲繩上；靠近塔頂處的兩個滾輪高度適當加高，避免主纜銅線過塔頂時受力過大而散絲。滾輪采用尼龍制作，以減小放索時的摩擦力。
3.6抗風纜：
用Ф13的鋼絲繩作為斜拉抗風纜，上端固定于貓道中跨1/4點的槽鋼橫梁上，下端固定在塔底預埋件上，利用一個3T手拉葫蘆調(diào)節(jié)抗風纜張力，保持貓道的整體平衡。
三、貓道的安裝：
3.1 布置牽引系統(tǒng)：
采用往復式牽引系統(tǒng)來牽引貓道承重索和貓道面層。它由主、副牽引卷揚機構(gòu)成，分別固定于兩岸的錨碇處，兩個卷揚機的鋼絲繩連成一根，主、副卷揚機采用5t快速大容繩量卷揚機，主卷揚機（TUTI岸側(cè)）擔負牽引工作，副卷揚機（KHARTOUM岸側(cè)）擔負牽引繩拉回的工作，牽引繩選用φ20mm鋼絲繩。
3.2 架設牽引索：
用駁船牽引過江法架設。具體為：用長約200m的φ12mm輔助牽引鋼絲繩繞在TUTI側(cè)錨碇上的2t卷揚機上，繩頭引過TUTI塔頂通過滑輪下放至岸邊；用長約850m的φ20主牽引鋼絲繩繞在KHARTOUM岸側(cè)5t牽引卷揚機的卷筒上，繩頭通過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江直至TUTI岸側(cè)與φ12mm輔助牽引鋼絲繩相連； 2t卷揚機收繩，同時5t卷揚機放繩，但需保持一定反張力，保證鋼絲繩始終高于水面；當φ20mm鋼絲繩一直被牽引至設在對岸的5t主牽引卷揚機處后，與主牽引卷揚機相連，構(gòu)成一套完整的牽引系統(tǒng)。
3.3 架設鋼絲繩：
3.3.1中跨承重繩：
承重繩在工廠精確下料、預拉、卷盤后，將索盤運至KHARTOUM側(cè)塔底，利用2t卷揚機將前端提至塔頂與φ20主牽引索聯(lián)結(jié)，開動5t卷揚機牽引系統(tǒng)，使貓道承重索向TUTI側(cè)塔頂前進，同時利用索盤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后，用2t卷揚機提供反拉力使其緩慢上升至KHARTOUM塔頂；當承重繩前端頭到達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：
將承重繩索盤運至塔底位置附近，利用2t卷揚機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后，用2t卷揚機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。
3.3.4待全部貓道承重索架設完后，測量各索中點標高，利用調(diào)節(jié)裝置逐根調(diào)整其標高，要求同一幅貓道各承重索之間的跨中標高偏差不大于30mm。
3.4 安裝底層鋼絲網(wǎng)：
對于中跨：將貓道鋼絲網(wǎng)分成每2米為一段分別鋪設。將鋼絲網(wǎng)制作成長2米、寬2.9米的形狀，用細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，用卷揚機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。開動牽引卷揚機，將面層往對岸方向拖動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；再次開動卷揚機，將面層再往對岸方向拖動2米后停止；按此方法將全橋貓道面層對稱安裝完，每3片鋼絲網(wǎng)設一道槽鋼橫梁。全部鋼絲網(wǎng)鋪完后，從塔頂開始往兩邊扭緊U形螺栓，把鋼絲網(wǎng)和各鋼絲繩連接牢固。
對于邊跨，改為從錨碇往塔頂方向鋪設拽拉鋪設貓道面層及扭緊U形螺栓。
3.5 安裝側(cè)面防護：
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；用卷揚機將側(cè)面鋼絲網(wǎng)逐片吊上貓道，人工搬至相應位置，用細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：
按以上方法架設好貓道后，其中點處標高一般會有約20cm～50cm的偏差，必須對其進行調(diào)整。在夜間用全站儀測量貓道中點標高，利用調(diào)節(jié)裝置反復調(diào)整貓道線形，直到符合設計要求。
3.7安裝抗風纜：
用卷揚機將抗風纜一端牽引上貓道，在設計位置與貓道相連好，再將另一端牽引至索底連接處，與預埋件連接，按設計拉力300Kg將其張緊。
四、施工總結(jié)
4.1一般情況下，在工地現(xiàn)場下料鋼絲繩，較難保證其精度，導致增加調(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計長度精確下料后并預拉處理，大為減少了在架設貓道和架設主纜的施工過程中調(diào)整貓道線型的工作量。
4.2因鋼絲繩直徑較大，在架設鋼絲繩時，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)一次約用一天時間；后改為利用2臺便攜穿心式千斤頂來調(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程中，主纜索股不會恰好壓在貓道中心線上，一般會偏移一定距離，貓道的幾根承重鋼絲繩受力不同，會產(chǎn)生不同程度的彈性和非彈性變形，造成貓道朝一個方向傾斜，必須多次進行調(diào)整。本工程的調(diào)節(jié)裝置被設計成為可對每根承重索進行單獨或同時調(diào)整，且每幅貓道的有效可調(diào)節(jié)長度達4米，在施工中發(fā)揮了很大作用。
四、結(jié)束語
本橋貓道施工歷時約一個月，作為蘇丹國內(nèi)的第一座懸橋索，在施工過程中，也受到了當?shù)卣块T和居民的密切關(guān)注，對宣傳和加強中國和蘇丹兩國的友誼起了一定的促進作用。
參考文獻
[1]嚴國敏編.現(xiàn)代懸索橋.北京：人民交通出版社.2002。
[2]雷俊卿，鄭明珠，徐恭義編.懸索橋設計.人民交通出版社.2002。
