摘 要:隨著橋梁科技高速發展,目前國內外大跨徑懸索橋建設不斷增加,主纜纏絲機應用率越來越高,泰州長江公路大橋采用主跨為1080米三塔兩跨懸索橋。橋跨布置為:(390+1080+1080+390),文章論述大型專用設備主纜纏絲機在泰州長江公路大橋主纜纏絲過程中轉運安裝,纏絲施工、跨越索夾,整機移動,張力控制、故障處理、日常保養及應用管理。
關鍵詞:大跨徑懸索橋;主纜纏絲機;張力控制;應用管理;纏絲;日常保養
1 概述
泰州長江公路大橋主纜直徑為721mm,纏繞鋼絲采用3mm“S”形鍍鋅鋼絲,項目采用CSJ950型主纜纏絲機纏絲,CSJ950型主纜纏絲機由纏絲部分、前后移動支架、齒圈,自動跨越索夾機構,本纏絲機可分別采用S型和圓形鋼絲對主纜進行纏絲作業,具有可上坡或下坡纏絲和連續纏絲作業功能。泰州長江公路大橋主纜纏絲施工,根據橋型及主纜特點,我項目將投入4臺纏絲機。
2 纏絲機主要特點及技術參數
(1)纏絲機特點:主機架采用無縫冷擠壓方鋼管連接,整機結構輕便,自重輕,采用液壓控制雙摩擦輪式纏絲張力控制系統,張力調整方便可靠,纏絲旋轉與纏絲進給獨立驅動并通過可編程序控制器集中控制,纏絲旋轉速度與纏絲進給速度匹配準確、可靠,纏絲機前端自帶行走牽引卷揚機、電動蝸輪蝸桿式千斤頂頂升跨步跨越索夾式行走系統,移機方便快捷。
(2)纏絲機性能:適用鋼絲,“S”形鋼絲和圓形鋼絲;纏絲張力,最大300kgf;儲絲輪容量,300kg×2輪;適用纜徑,700~950mm;纏絲轉數,0~30rpm;纏絲速度,11.25~225.6mm/min;移動方法,齒條式;移機速度,1.3~1.6m/min;適用最大傾角30°;電源,AC220V,AC380V,50Hz;整機重量,約7500kg。
3 纏絲機轉運安裝
纏絲機一般采用整機轉運,由于纏絲機體積大、重心較高,因而宜用平板車進行轉運,并在機架兩端的側面用軟吊帶或軟繩索固定。同時嚴禁在軌道上捆綁固定繩索。纏絲機吊裝時,應使用無缺陷的鋼絲繩,采用四個5t卸扣與前后機架上的四個吊點相連接,嚴禁在其他部位吊裝。纏絲機前端(安裝卷揚機一端)較重,起重前盡可能將旋轉機架移動至中部靠后端一米處。如無法調整,起吊時纏絲機前端(卷揚機端)用兩根φ18×7m鋼絲繩,后端用兩根φ18×5m鋼絲繩加兩個5t手拉葫蘆(調平用)。先拆除對拉螺桿,然后松開固定壓板上的壓緊螺栓(M16×45),將固定壓板向左推移;將齒圈活門繞鉸接軸旋轉打開,打開齒圈活門用繩索固定。用25T汽車吊將纏絲機吊裝在平板車上運輸到主塔下面后由QTZ315塔式起重機將纏絲機整體吊裝后安裝到主纜上,關閉齒圈活門并將壓板向右推,稍微緊固壓緊螺栓,用定位銷使齒圈復位后緊固壓緊螺栓。纏絲機齒圈活門關閉完成后,應將對拉螺桿復位。試運轉齒圈,調整至正常。
4 纏絲機跨越索夾
移動支架夾持主纜并支撐整機在主纜上,松開前后端機架與主纜夾緊裝置,頂升機構千斤頂回縮,卷揚機牽引機架移動到下一索夾端部(纏絲齒圈相對主纜靜止);后移動支架向上移動到夾持架中部,卷揚機牽引至后機架移動跨越索夾,后移動機架跨越索夾;纏繞鋼絲導入后出絲輪出絲進行索夾區間尾端主纜纏絲、焊接。先拆除對拉螺桿,然后打開纏絲機齒圈活門固定壓板上的壓緊螺栓(M16×45),將固定壓板向左推移;將齒圈活門繞鉸接軸旋轉打開。前后端機架和移動支架交替支撐和夾持,在卷揚機牽引下使整機完成步履式跨越索夾動作。待通過吊索后,關閉齒圈活門并將壓板向右推,稍微緊固壓緊螺栓,用定位銷使齒圈復位后緊固壓緊螺栓。纏絲機齒圈活門關閉完成后,應將對拉螺桿復位,試運轉齒圈,調整至正常。進行下一索夾節間的起始段纏絲。
5 主纜纏絲施工
本項目投入4臺纏絲機,先進行邊跨纏絲,從塔頂往錨碇處施工,上下游同時進行。邊跨纏絲完成后,倒運纏絲機至中塔,進行主跨纏絲作業,上下游同時進行。轉運儲絲輪的纜索天車、牽引系統布設,以滿足同時吊裝、轉運多個儲絲輪需要。掛在主纜上的貓道改吊索影響纏絲作業,在纏絲前對有干擾的改吊位置進行調整。纏絲完成后恢復原狀,4臺纏絲機均在邊塔位置采用塔吊直接提升安裝在兩側主纜上,每臺纏絲機均在主纜上進行調試,以確保能夠正常進行纏絲作業。2臺纏絲機配一臺繞絲機,繞絲機布置在南、北岸引橋靠近塔部,纏絲施工開始時間及張力確定,因此纏絲張力確定至關重要。根據我局《懸索橋“先纏絲后鋪裝”施工新技術研究成果》,考慮開始纏絲后恒載、活載情況,初步擬定纏絲張力范圍為:230kgf~250kgf,在主纜纏絲施工前,需要將主纜緊纜緊固鋼帶拆除,拆除工作與纏絲作業同步。纏繞鋼絲的焊接,纏繞鋼絲的連接是將相鄰的鋼絲以鋁熱劑焊接(簡易的焊接器物)的方式進行焊接,在纏繞鋼絲的焊接處安裝模具,在模具內充填藥劑,用點火用的焊槍點火熔融即可。
6 纏絲張力控制
纏絲張力的設定可通過調整設置在齒圈里面的張力產生裝置的液壓來進行。調整時,在低速狀態下進行纏絲作業,此時,在監視張力指示裝置和液壓計的數值的同時慢慢地操作,旋緊旋鈕時,系統壓力升高;松開旋鈕時,系統壓力降低。調整后用制動螺母旋緊防止松動。
7 整機移動
移動前確認左右兩臺卷揚機的鋼絲繩已固定好并處于張緊狀態,兩繩的張緊程度應一致。機架前、后端兩側的水平夾持架應旋離主纜表面,將卷揚機操作盤的運轉模式設為「單動」,將卷揚機的轉換開關定為「兩側」。只有在按壓卷揚機放繩或收繩按鈕開關時,卷揚機才動作。當操作側和非操作側卷揚機鋼絲繩張力相差較大,無法保證纏絲機移動時的同步時,應將卷揚機由「兩側」改為「操作側」或「非操作側」進行單獨調整。
8 日常保養
每臺纏絲機要進行日常保養,齒圈壓輪進行潤滑油加注,齒條,鏈條、滑軌等部位進行潤滑,整機上班前進行清潔,出現松動螺栓及時緊固。作業前應對纏絲機的電源線路、電機開關、各種儀表進行檢查,把電纜放在安全位置。
9 結束語
泰州大橋共投入4臺CSJ950型纏絲機,為國內首創,我局自主研發。通過在泰州大橋項目的成功應用,逐步掌握了大跨徑懸索橋主纜纏絲機的應用及管理。為日后大跨徑懸索橋主纜纏絲機應用積累寶貴的經驗。
作者簡介:王常在(1982-),男,工程師,內蒙古察哈爾右翼中期人,2004年畢業于內蒙古大學機械工程專業,工作單位:中交第二公路工程局有限公司。