S形與圓形一體化纏絲機(jī)在良慶大橋中的應(yīng)用

王曉山 ，鄧年春 ，蔣大偉 ，彭修寧

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

0 引言

主纜是懸索橋的主要受力構(gòu)件，且服役期達(dá)百年。它的材質(zhì)為鋼，鋼在自然環(huán)境中易發(fā)生腐蝕，因此主纜的防護(hù)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(guò)程是需要專(zhuān)門(mén)的纏絲設(shè)備的，一般的纏絲機(jī)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(jī)進(jìn)行纏絲作業(yè)。該橋?yàn)槿玟摶殳B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(yù)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(nèi)直徑為533.6mm，索夾外直徑為540.3mm。大橋的橋面板安裝之后，進(jìn)行主纜的纏絲防腐作業(yè)。

1 纏絲機(jī)的結(jié)構(gòu)組成與特點(diǎn)

良慶大橋采用自主研制的CSJ650型S形與圓形一體化纏絲機(jī)，見(jiàn)圖1，它主要包括含主纜夾持器的前后框架與四根齒條導(dǎo)軌組成的基本架、夾持主纜的前后滑動(dòng)支架、纏絲回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、纏絲張力控制裝置、電氣控制系統(tǒng)和整機(jī)移動(dòng)牽引系統(tǒng)等組成。其中基本架提供滑動(dòng)支架和纏絲回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的安裝平臺(tái)；滑動(dòng)支架與纏絲回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連成整體，為纏絲回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和纏絲張力控制裝置，提供安裝平臺(tái)；基本架與滑動(dòng)支架的交替夾持與頂升，提供跨索夾能力；纏絲機(jī)前端兩邊的卷?yè)P(yáng)機(jī)提供牽引力，帶動(dòng)纏絲機(jī)整機(jī)沿主纜作縱向移動(dòng)。

該纏絲機(jī)的主要特點(diǎn)有：（1）步履式跨越索夾；（2）可調(diào)液壓控制纏絲張力；（3）PLC精確控制纏絲頭進(jìn)給 ；（4）纏絲為S型和圓形鋼絲均適用；（5）可單動(dòng)或聯(lián)動(dòng)纏絲與移動(dòng)作業(yè)。

圖1 S形與圓形一體化纏絲機(jī)的結(jié)構(gòu)

2 纏絲機(jī)作業(yè)

在清洗主纜表面，涂刷底漆及面漆并刮涂密封劑后，進(jìn)行纏絲作業(yè)。起始段的纏絲是將鋼絲端頭與索夾纏繞固定，纏絲機(jī)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(jìn)入正常纏絲。先進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)纏絲，進(jìn)入正常纏絲后，由慢到快進(jìn)行纏絲作業(yè)。當(dāng)正常纏絲接近下一索夾端部時(shí)，纏絲機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與索夾會(huì)有干擾或纏繞鋼絲與索夾端面接觸，會(huì)造成纏繞鋼絲本身及索夾端面的涂層有損傷，當(dāng)纏絲到索夾端部約30mm時(shí)，用鋁熱焊劑焊接纏絲端部牢固，換用點(diǎn)動(dòng)纏絲，將纏繞鋼絲排纏至靠近索夾端面。之后，跨越索夾，進(jìn)行下個(gè)節(jié)段進(jìn)行纏絲。

圖2 S形與圓形一體化纏絲機(jī)的纏絲作業(yè)

良慶大橋采用2臺(tái)CSJ650型S形與圓形一體化纏絲機(jī)，2臺(tái)普通圓形纏絲機(jī)，纏絲張力為2.5～2.7kN，纏絲順序?yàn)橄冗吙绾笾锌?邊跨從錨碇向橋塔方向進(jìn)行纏絲,中跨纏絲則從橋塔向跨中方向推進(jìn)。良慶大橋2016年01月09日開(kāi)始纏絲，至1月28日結(jié)束，不到一個(gè)月完工。經(jīng)過(guò)兩類(lèi)纏絲機(jī)對(duì)比作業(yè)發(fā)現(xiàn)，S形與圓形一體化纏絲機(jī)的纏絲質(zhì)量比普通圓形纏絲機(jī)的纏絲質(zhì)量好，且可控性強(qiáng)。

3 結(jié)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(jī)進(jìn)行纏絲作業(yè)，它的主要結(jié)構(gòu)組件包括前后框架與四根齒條導(dǎo)軌組成的基本架、前后滑動(dòng)支架、纏絲回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、纏絲張力控制裝置、電氣控制系統(tǒng)和整機(jī)移動(dòng)牽引系統(tǒng)等。該類(lèi)纏絲機(jī)相對(duì)于普通圓形纏絲機(jī)而言，可控性強(qiáng)，纏絲質(zhì)量好。

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

[2]張波,張由,黃夏雨.青草背長(zhǎng)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