纜索吊機在橋梁施工中的應(yīng)用

鄧 軍，常 星

（貴州路橋集體有限公司，貴州貴陽 550000）

纜索吊機在橋梁施工中的應(yīng)用

鄧 軍，常 星

（貴州路橋集體有限公司，貴州貴陽 550000）

纜索吊機在凈空高、凈跨大的橋梁建設(shè)中應(yīng)用廣泛，有吊重大、運距長、吊裝覆蓋范圍大、成本低等優(yōu)點，本文著重分析自制纜索吊在大跨度橋梁建設(shè)中的應(yīng)用以，及結(jié)合本人施工的經(jīng)驗，總結(jié)幾點注意事項。

纜索；吊裝；橋梁施工

1　總體設(shè)計

單組纜索吊機吊裝范圍為一條直線，使用起來很不方便，而且采用索塔時單塔的抗側(cè)傾性能不好。一般采用雙組或多組，吊裝范圍為多條直線，各組連接則成帶狀吊裝區(qū)域，可有效的滿足橋梁施工要求。吊機各構(gòu)件的選材除根據(jù)計算選用外，還要考慮經(jīng)濟、方便、可操作、安全等因素，一般基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土，承載索采用Φ40～60鋼絲繩，索塔采用鋼管或貝雷片組拼，起升繩采用Φ22鋼絲繩，牽引繩采用Φ22～28鋼絲繩，滑輪可采用鑄鋼或尼龍滑輪，所有動力設(shè)備安裝最好在一岸，并通過一個開關(guān)柜控制，以減少操作人員。

2　錨的設(shè)計

錨位置要選在地質(zhì)較好的位置，如采用索塔，要保證承載索經(jīng)索鞍扣掛至錨段鋼絲繩的水平夾角不大于35°，以減小吊重時產(chǎn)生的索塔向跨中的不平衡力，一般采用向后傾斜的嵌巖樁錨，以便扣掛鋼絲繩，設(shè)計時著重計算巖土的抗剪、抗拔承載力，如有條件，最好配合設(shè)置錨索、錨桿。

如直接采用巖錨或樁錨，要選在基巖埋深較淺的位置，設(shè)計時可單一采用樁基或錨索配合樁基。承載索不跨塔直接系掛在巖錨或樁錨上，較跨塔系掛安全得多，可避免索塔的傾覆事故，在有條件時盡量選用。

3　索塔設(shè)計

如須使用索塔，高度除考慮承載索垂度外，還應(yīng)考慮司繩長度、吊鉤長度、跨越障礙物高度等，塔高一般在20 m以上，其上鉤掛各種導(dǎo)向輪，受力大且復(fù)雜，設(shè)計要有足夠的強度、剛度、抗傾覆穩(wěn)定性。現(xiàn)有的工地采用塔底帶鉸的桅桿塔，則塔本身是不穩(wěn)定的可變結(jié)構(gòu)，單靠前、后、側(cè)纜風(fēng)繩柔性固定是不足的，有很大的安全隱患，不建議采用，設(shè)計時，應(yīng)將纜風(fēng)繩視為安全儲備，計算塔的抗壓（豎向力）、抗傾覆（橫向力）承載力，雙組纜索吊機的雙塔間距一般在10 m以上，通過兩塔橫向連接，側(cè)向的穩(wěn)定性基本解決，主要考慮塔的前、后方向，而塔前為起吊平臺，需堆放物件，必要時還要過往車輛，要留足夠的施工空間，不方便設(shè)置塔的構(gòu)件，只有在塔后設(shè)計。采用直角三角形索塔設(shè)計，則向后傾覆的穩(wěn)定性解決，再通過在塔后設(shè)置纜風(fēng)繩，可解決前傾穩(wěn)定性，如此設(shè)計，既滿足了施工的方便，又使得塔在任何情況下，作為纜索吊機的基礎(chǔ)是穩(wěn)定的。索塔的一側(cè)應(yīng)設(shè)通道與塔前相連，塔前留吊裝平臺，且與塔距離應(yīng)大于1／20吊機跨度。

4　承載索設(shè)計

承載索一般垂跨比選用4.5%～5.5%，跨中吊重為最不利狀態(tài)，其受拉力約等于跨間重量的5倍，以1Φ52（6×37+FC，1 670 MPa）承載索、跨度200 m、設(shè)計吊重100 kN為例，各種鋼絲繩和小車、上下滑車重量計35 kN，則承載索受力約等于135× 5=675 kN，而查得Φ52鋼絲繩最小破斷拉力1 490 kN，取3.5安全系數(shù)，可承受拉力1490÷3.5= 425.7 kN，明顯不夠。而且就算選用50KN卷揚機二次導(dǎo)向走四線起升，省力系數(shù)0.298，可提供的吊重都有50÷0.298=167 kN，很不匹配。除了考慮吊物自身重量外，還應(yīng)考慮在吊裝時由于操作失誤，吊物鉤掛在固定物體上所引起的拉力，即通過起升卷揚機走線計算出的最大吊重，故一根承載索一個吊鉤的設(shè)計不合理，建議兩根索共用一個吊鉤，應(yīng)采用張拉千斤頂通過張緊力調(diào)節(jié)兩根承載索長度相等，上下滑車安裝在雙聯(lián)小車中間。目前很多大吊重設(shè)計都是一根承載索一個滑車，沒有充分發(fā)揮卷揚機的起重能力，增加造價，而且無法限制超載吊裝，既不經(jīng)濟又不安全。

5　動力設(shè)計

（1）起升設(shè)計

起升繩設(shè)計比較簡單，一般采用Φ22鋼絲繩，固定一端，經(jīng)上下滑車走線后，導(dǎo)向進卷揚機，只用考慮卷揚機容繩選用卷揚機即可。

（2）牽引設(shè)計

纜索吊機與塔吊、汽車吊的區(qū)別在于，纜索吊機的主要工作任務(wù)在于水平運輸，而且運距長，牽引一般采用封閉環(huán)型方案，由卷揚機摩擦傳動，可節(jié)約造價、節(jié)省操作人員，環(huán)形鋼絲繩可布置于承載索鉛垂面內(nèi)，也可布置于承載索水平面內(nèi)，形成主支和側(cè)支，側(cè)支與承載索應(yīng)有一定距離，以防止摩擦。由于牽引繩是靠卷揚機與鋼絲繩的摩擦傳動，故牽引繩得有一定的初張力，以及新繩使用產(chǎn)生伸長后也得存在張力，橋梁上一般采用張緊導(dǎo)向方案解決，為節(jié)省滑輪，可通過調(diào)短導(dǎo)向滑輪扣掛長度張緊，安裝時注意預(yù)留調(diào)節(jié)位置，且調(diào)節(jié)完成后需采用其他措施扣牢，以免調(diào)節(jié)裝置在吊裝時受不住拉力破斷發(fā)生事故。

6　導(dǎo)向設(shè)計

導(dǎo)向包括起升和牽引導(dǎo)向，因?qū)蚧唽僖讚p件，設(shè)置過多不但增加造價，而且增加使用過程中的更換維護費用，所有盡量少設(shè)。導(dǎo)向設(shè)計應(yīng)使鋼絲繩相互分開，以防止摩擦。

［1］ 嚴自勉，顧斯照.纜索起重機.中國電力出版社.

［2］ 建筑施工起重吊裝工程安全技術(shù)規(guī)范（JGJ 276-2012）［S］.

［3］ 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTG／T F50-2011）［S］.

U445

C

1008-3383（2016）10-0108-02

2016-04-18

鄧軍（1978-），男，工程師，主要從事公路施工管理工作。