索道橋快速安裝施工工藝研究

尚明乾

（中鐵八局集團橋梁工程有限責任公司， 四川 成都 610017）

1 項目概述

靈關河索道橋全長134.5m，主跨125m，設計橋面車行道寬度4.5m，雙側人行道各0.75m，行車速度小于15km/h，設計單車載荷40T，最大縱坡度為不大于12%。懸吊索由橋面索、人行道索、穩定索組成。索道橋設置34束懸吊索，索面總寬13m。橋面采用防腐木橋面板，在車行道處鋪設花紋鋼板。

該橋橫跨靈關河，山高坡陡、水深流急，施工條件惡劣。東岸橋臺緊鄰既有省道210，交通安全風險較大；西岸橋臺無便道通達，材料、機具運輸困難，該橋作為主體隧道工程的運輸通道，要求在12月內具備通車條件。本文對索道橋的快速安裝施工工藝進行了研究和探索。

2 索道橋快速施工工藝

2.1 牽引系統及工作索錨錠

在索橋軸線上方架設工作索道，主要用于上部結構安裝中的懸吊索牽引、物資構件吊運、鋼梁安裝及橋面系安裝等工作。錨錠尺寸為2m（長）×2m（寬）×1.8m（高），工作索采用一根Φ24-6×37+FC-1770mm鋼絲繩，鋼絲繩最小破斷拉力295KN，工作索采用一臺3t雙卷筒卷揚機牽引。

2.2 自適應結構貓道施工

在橋臺左側風纜樁基處設置一處貓道，供人員走行和鋪設混凝土泵管，用于澆筑西岸結構混凝土。貓道全長148米，寬度為0.7米。貓道橋由主索和錨樁組成，施工貓道的錨樁采用索道橋風攬索樁基。貓道主索采用3根φ32-6×37+FC-1770mm鋼絲繩，欄桿采用φ12鋼絲繩，橋面上滿鋪D6帶肋鋼筋網，滿鋪木板。貓道主索采用單根鋼繩和兩端轉向滑輪組合方式，即采用一根鋼絲繩繞過貓道橋臺兩端轉向滑輪，布置成三排受力索，鋼絲繩固定分別在橋兩端錨樁上。該方式鋼絲繩一次性安裝完成，鋼絲繩各段的矢量一致，受力均勻，橋面在任何受力狀態都保持在一個水平面上，不需要對鋼絲繩逐根調節，節約了施工時間，降低了施工成本。

2.3 橋臺與錨碇組合體系施工

為減小開挖量及橋臺工程量,兩岸均為橋臺與錨錠組合體系，該體系包含了樁基、橋臺、錨錠、以及錨錠后方的框架梁防護、主錨等，該體系有效地將主錨與橋臺、橋臺主纜索鞍等有機地結合構成一個支撐錨固系統，并將索鞍預埋螺栓、等強鋼拉桿、主索滑輪地錨索等預埋與結構體內，為后期主索安裝奠定了基礎。

⑴主錨索施工：本橋主錨索由5根φ15.2mm一組的填充型環氧涂層鋼絞線預應力(拉力型)錨索(FECSM15-5)低松弛鋼絞線(1860MPa)、孔底導向帽、架線環、緊箍環、15-5型錨具組成。單根錨索超張拉力為550 kN，在穩定巖體中錨固長度為6m。自由段長度為12～21m。

主錨索采用潛孔鉆機鉆孔。按照設計要求下料鋼絞線，錨索加工完畢后，妥善存放，不得發生扭曲。吊車配合人工緩慢將錨索放入孔內。錨索注漿采用孔底注漿施工，砂漿由孔底注入，空氣由排氣孔排出，采用砂漿位置指示器控制注漿位置。

⑵橋臺與錨碇組合體系下設5根Φ1.2m樁基，錨錠樁身直徑80cm。橋臺樁基采用跳樁開挖。灌注C30水下混凝土。

⑶錨板拉桿定位骨架及錨板拉桿安裝。鋼拉桿采用460強度級別IO型等強合金鋼鋼拉桿，桿體直徑D為55mm，拉桿與索具配套使用。橋梁東岸采用不可調節鋼拉桿，西岸采用可調節鋼拉桿，調節最大長度±200cm。鋼拉桿采用加勁骨架定位。加勁骨架主骨架構件（豎向及橫向）采用L100x10角鋼，其余抗剪構件采用L75x8角鋼，定位構件采用L50x5角鋼，u型鎖定鋼筋采用φ8mm鋼筋。

⑷鋼筋安裝及預埋件安裝。橋臺與錨索組合體系鋼筋加工按照設計尺寸進行加工。在鋼筋的安裝過程中，先將已經錨固到巖石中的錨索自由端穿入100mmPVC管內,并按照設計位置及設計角度在橋臺和錨碇體系鋼筋骨架中預埋。在橋頭胸墻安裝15-5型錨具，錨具周圍安裝防裂螺旋鋼筋。

⑸橋臺及錨碇模板安裝。模板采用定型鋼模，橋臺模板安裝先安裝橋臺胸墻模板。模板安裝采用兩排鋼管腳手架進行模板加固支撐。

⑹橋臺及錨碇混凝土澆筑。東西岸混凝土輸送采用混凝土輸送泵進行輸送。西岸砼運輸，在索道橋東岸安設混凝土60地泵，在施工貓道鋪設泵管，進行西岸砼橋臺澆筑。混凝土采用分層澆筑，分層厚度30cm，澆筑順序按照先澆筑底板，再澆筑橋臺和錨碇，以及操作室之間的隔墻。

⑺索鞍安裝。索鞍分為行車道索鞍、人行道索鞍、穩定索索鞍。索鞍由加強鋼板、滑輪組、25號槽鋼、M20螺栓、地腳螺栓組成。滑輪組裝配好后，先將鋼板和25號槽鋼與滑輪組焊，加強板平均分布，安裝時將支焊接好的索鞍與橋臺頂面地腳螺栓用螺帽安裝牢固，同時涂上配套標準涂裝。

⑻主錨張拉壓漿。錨座混凝土強度達到混凝土設計強度的90%以上且齡期不少于7d才能張拉鋼束，單根錨索超張拉力為550kN，錨固長度根據地層巖性情況確定。采用上下對稱，左右對稱進行張拉的原則進行張拉。注漿壓力為0.6～0.8MPa。錨索張拉鎖定后，從鋼墊板上的灌漿孔補充灌漿后，再封錨頭；封錨采用C40砼，凈保護層厚度不小于35mm。

2.4 索道橋主索快速架設施工方法

索道橋主索為34根6*26WS+IWR-1770型鋼芯鋼絲繩，公稱直徑40mm，其中橋面索22根，人行道6根，穩定索6根。主索采用廠制加工，出廠時壓制好錨固端和調節端，運至現場安裝。主索安裝設備：采用兩臺3t主索牽引卷揚機，三個定滑輪共同組成主索牽引系統；1臺8t卷揚機，2個4線滑輪組共同組成主索張拉系統。由于受場地限制，3臺卷揚機均布置在索道橋東岸，通過西岸的轉向滑輪，實現對西岸側張拉牽引。

⑴主索牽引過河。主索下料用砂輪切割，水冷降溫，在主索兩端安裝叉耳式裝置，鎖定主纜端部。主索端頭鎖定和拉伸后，根據主索長度在主索跨中位置貼好反光膜片，以備安裝完畢后矢度檢測。將主索錨固端固定于東岸相應的叉耳式不可調節合金拉桿銷孔內，并與錨碇預埋拉桿傳銷連接牢固。兩臺牽引卷揚機同時開啟，一臺卷揚機勻速放出主索，卷揚機保持受力狀態，另一臺卷揚機勻速將主索勻速牽引至西岸，當主索活動端通過西岸索鞍的時停止牽引。將西岸調節端臨時固定于西岸相應合金拉桿銷孔內。

⑵主索張拉安裝。安裝西岸張拉滑輪組。滑輪組系統由兩個4線滑輪組成，定滑輪固定在西岸橋臺錨箱預埋的鋼絲繩上，動滑輪與主索調節端相連。將8t張拉卷揚機Φ20鋼絲繩通過工作索牽引至西岸，并通過西岸的轉向滑輪后與滑輪組跑頭線連接。將主索調節端的調節鎖具絲扣調至最長（保留至少5cm絲扣在調節端以內）。勻速慢速啟動8t張拉卷揚機將主索調節端慢慢拉進西岸合金拉桿銷孔內，并安裝好銷桿及銷桿螺絲。

⑶主索矢度調整。將全站儀架設到控制點，后視三個以上控制點，照準跨中反光紙測量跨中坐標，計算主索跨中矢度，將計算矢度與設計矢度對比，通過8t張拉卷揚機“松、緊”鋼絲繩，人工調節叉耳式調節鎖具，反復多次調整矢度，直至主索矢度滿足設計要求。主索錨固端和調節端安裝就位后，通過西岸的叉耳式調節鎖具調節裝置（調整長度范圍±20cm）進行微調。按照相同的施工方法，安裝并調節完成所有主索，其主索矢度與設計值誤差控制在±2cm內。主索力用頻譜分析儀測出，作為索力校核的工具。在索力和矢度均滿足設計要求的條件線，張拉合格。

2.5 鋼橫梁及橋面板快速安裝施工

橫梁為焊接成型的工字鋼，截面尺寸（500mm～200mm）×200mm，單根長度13米，全橋布置17根.鋼橫梁兩端各設置3個穩定索滾輪。

⑴鋼橫梁穿索定位。在東橋臺（靠近S210國道）主索下部排放鋼橫梁；通過人工配合吊車提升逐根從下往上提升橫梁，將鋼橫梁穩定索滾輪插銷拔出，將左右3根穩定索套入滾輪槽內，安裝插銷，鋼橫梁安裝完畢。人工配合將穩定索放

入橫梁上穩定索滑輪基座后，再通過銷軸安裝滑輪，將17根鋼橫梁用此法全部與穩定索連接好。根據每根橫梁的設計位置（橫梁間距3.5m～9m，跨中稍密，沿凈跨中心對稱布置），將東岸首根橫梁用鋼絲繩與橋臺固定好，依次按照設計間距排列，并用限位鋼絲繩連接并固定好。

⑵牽引鋼橫梁。通過8t卷揚機將東岸連接好的17根橫梁由東岸緩慢牽引至西岸。由于東岸首根橫梁已用鋼絲繩與橋臺固定好，這些串聯并限位好的橫梁在拉伸時即可保證全部位置基本準確。橫梁位置基本準確之后，在后續橋面板安裝過程中，再使用全站儀精確調整位置，并通過橫梁螺栓加以固定。

⑶張掛風纜索。風纜索采用Φ24-6×37+FC-1770鋼絲繩，通過臨時工作索將風纜索拖放至西岸，并在東、西岸風纜索錨錠用繩夾分別將風纜索預固定。在橋面布置跳板為施工平臺，將風纜拉索與鋼橫梁預留的掛鉤掛接，并與風纜索纏接。完成兩側拉索與纜索、鋼橫梁掛接后，上下游同時張拉緊固。

⑷橋面板安裝

橋面安裝包括車行道板、人行道板、欄桿、安全標志及緣材等。其制作加工、安裝就位嚴格按照設計圖紙和相關規范要求執行。

2.6 荷載試驗

橋梁架設完成后進行荷載試驗，荷載試驗通過40噸汽車直接加載，測量跨中工作狀態下主索垂度及主索張拉力是否滿足設計要求（垂度誤差范圍由設計單位根據使用的主索彈性模量確定）。當40噸汽車作用在跨中位置時，實測跨中主索垂度2.950m,小于設計垂度3.511m，滿足設計要求。

3 結語

險峻地勢條件下重載索道橋快速施工技術，解決惡劣地段，大型機械設備無法順利到達對岸進行施工難題，節約了工期，降低了安全風險，節約了安裝成本。本項目實際施工工期8個月，較原定工期縮短4個月，減少了人員、設備、工裝的投入。索道橋快速安裝工藝對同類橋梁的施工有一定的借鑒意義。