S形與圓形一體化纏絲機在良慶大橋中的應用

王曉山 ，鄧年春 ，蔣大偉 ，彭修寧

（1柳州歐維姆機械股份有限公司；2廣西大學土木建筑工程學院；3中鐵十八局集團第二工程有限公司）

0 引言

主纜是懸索橋的主要受力構件，且服役期達百年。它的材質為鋼，鋼在自然環境中易發生腐蝕，因此主纜的防護方法極其重要。其鋼絲外可鍍鋅或鋅鋁合金防腐，此外主纜成型后，需要外纏鋼絲和涂刷涂料防腐。常用的方法有防腐涂層+圓型鋼絲（鍍鋅或鋅鋁合金）+外涂防水層，另一種為防腐涂層+S型鍍鋅鋼絲+外涂防水層。纏絲過程是需要專門的纏絲設備的，一般的纏絲機只能纏圓型鋼絲，良慶大橋采用自主研制的S形與圓形一體化纏絲機進行纏絲作業。該橋為三跨鋼混疊合箱梁懸索橋，跨徑組成為168m+420m+168m。全橋有兩根主纜，每根主纜采用68股預制平行鋼絲索股。每股由127根直徑為5.2mm的鋅鋁鍍層鋼絲組成。主纜成型后，索夾內直徑為533.6mm，索夾外直徑為540.3mm。大橋的橋面板安裝之后，進行主纜的纏絲防腐作業。

1 纏絲機的結構組成與特點

良慶大橋采用自主研制的CSJ650型S形與圓形一體化纏絲機，見圖1，它主要包括含主纜夾持器的前后框架與四根齒條導軌組成的基本架、夾持主纜的前后滑動支架、纏絲回轉機構、纏絲張力控制裝置、電氣控制系統和整機移動牽引系統等組成。其中基本架提供滑動支架和纏絲回轉機構的安裝平臺；滑動支架與纏絲回轉機構連成整體，為纏絲回轉機構和纏絲張力控制裝置，提供安裝平臺；基本架與滑動支架的交替夾持與頂升，提供跨索夾能力；纏絲機前端兩邊的卷揚機提供牽引力，帶動纏絲機整機沿主纜作縱向移動。

該纏絲機的主要特點有：（1）步履式跨越索夾；（2）可調液壓控制纏絲張力；（3）PLC精確控制纏絲頭進給 ；（4）纏絲為S型和圓形鋼絲均適用；（5）可單動或聯動纏絲與移動作業。

圖1 S形與圓形一體化纏絲機的結構

2 纏絲機作業

在清洗主纜表面，涂刷底漆及面漆并刮涂密封劑后，進行纏絲作業。起始段的纏絲是將鋼絲端頭與索夾纏繞固定，纏絲機用低速纏絲4至5圈后暫停，用特制工具將鋼絲推入索夾的槽隙中就位，待端部纏絲焊牢之后，即可進入正常纏絲。先進行點動纏絲，進入正常纏絲后，由慢到快進行纏絲作業。當正常纏絲接近下一索夾端部時，纏絲機的回轉機構與索夾會有干擾或纏繞鋼絲與索夾端面接觸，會造成纏繞鋼絲本身及索夾端面的涂層有損傷，當纏絲到索夾端部約30mm時，用鋁熱焊劑焊接纏絲端部牢固，換用點動纏絲，將纏繞鋼絲排纏至靠近索夾端面。之后，跨越索夾，進行下個節段進行纏絲。

圖2 S形與圓形一體化纏絲機的纏絲作業

良慶大橋采用2臺CSJ650型S形與圓形一體化纏絲機，2臺普通圓形纏絲機，纏絲張力為2.5～2.7kN，纏絲順序為先邊跨后中跨,邊跨從錨碇向橋塔方向進行纏絲,中跨纏絲則從橋塔向跨中方向推進。良慶大橋2016年01月09日開始纏絲，至1月28日結束，不到一個月完工。經過兩類纏絲機對比作業發現，S形與圓形一體化纏絲機的纏絲質量比普通圓形纏絲機的纏絲質量好，且可控性強。

3 結論

主跨420m的良慶大橋采用自主研制的CSJ650型S形與圓形一體化纏絲機進行纏絲作業，它的主要結構組件包括前后框架與四根齒條導軌組成的基本架、前后滑動支架、纏絲回轉機構、纏絲張力控制裝置、電氣控制系統和整機移動牽引系統等。該類纏絲機相對于普通圓形纏絲機而言，可控性強，纏絲質量好。

[1]張萬,胡振旭.大跨徑懸索橋主纜纏絲施工技術.世界橋梁,2013,41(2):17-20

[2]張波,張由,黃夏雨.青草背長江大橋主纜纏絲初拉力的修正分析,西部交通科技,2013(4):40-42