用于跨海大橋索塔維修加固的新型升降裝置研究

巖土科技股份有限公司，浙江 杭州 311400

用于跨海大橋索塔表面裂縫維修的吊籃施工結(jié)構(gòu)可以解決在常規(guī)吊籃施工中吊籃難以貼靠到拉索橋索塔面進(jìn)行施工的問題。以拉索塔連接點為界限，將索塔分為左右兩部分依次施工。根據(jù)索塔及斜拉索實際構(gòu)造圖，整個索塔施工工作段分為工作段A和工作段B，A段為有索區(qū)、B段為無索區(qū)。單側(cè)索塔用4臺吊籃12根繩，其中6根繩在斜拉索內(nèi)側(cè)，另6根在斜拉索外側(cè)，起導(dǎo)向和牽引作用，使吊籃能夠貼合索塔表面上下移動進(jìn)行施工，從而快速高效完成索塔表面的維修，減少對交通的影響。

1 吊籃選型及制作

1.1 吊籃型號選擇

正常荷載組成為作業(yè)人員+材料+其他=100kg×3人+75kg+50kg=425kg，425kg＜800kg，故選用額定載重量800kg的標(biāo)準(zhǔn)吊籃ZLP800能滿足安全要求。

1.2 吊籃外形尺寸

根據(jù)索塔及斜拉索構(gòu)造圖，工作段A（有索區(qū)）選用4m、8m及單人吊籃，工作段B（無索區(qū)）選用6m、8m及10m長吊籃。吊籃總重量按10m長吊籃規(guī)格計算（含提升機(jī)等附屬部件）為708kg。塔頂懸掛機(jī)構(gòu)采用ZLP800吊籃非標(biāo)準(zhǔn)懸掛機(jī)構(gòu)進(jìn)行架設(shè)安裝，懸臂吊架后座支撐點采用膨脹螺栓錨固。同時，采用反壓梁進(jìn)行吊架后支點錨固。吊籃外側(cè)用綠色鋼網(wǎng)片封閉，吊籃底部掛設(shè)密目防護(hù)設(shè)施。

2 吊籃平面布置

索塔表面裂縫處治采用吊籃施工。根據(jù)索塔及斜拉索構(gòu)造圖，整個索塔施工工作段分為工作段A、B段，工作段A為有索區(qū)、工作段B為無索區(qū)。吊籃允許提升高度為200m，作業(yè)高度距離起升面（橋面）6～160m。吊籃外形尺寸長通常為1.2m、4.0m、6.0m、8.0m、10.0m，寬為0.69m，吊籃懸吊平臺內(nèi)側(cè)與塔身混凝土面間隙為30cm，其中工作區(qū)B若已裝吊籃不能完全滿足作業(yè)面要求，則可通過吊籃移位到達(dá)作業(yè)面，以此滿足施工操作需求。

2.1 A工作段

塔頂懸臂吊架平面圖見圖1。A工作段采用ZLP800-16U型吊籃、2臺單人吊籃及1臺8m吊籃進(jìn)行施工維護(hù)，在塔頂架設(shè)騎墻架作為吊點固定點，分別使用騎墻架1、2、3、4、5、12、13、14，其中騎墻架5、12為8m吊籃及單人吊籃的共用吊點。

圖1 塔頂懸臂吊架平面圖（單位：mm）

2.2 B工作段

B工作段組合使用2臺6m、1臺8m、1臺10m的ZLP型吊籃，將A工作段使用過的吊籃重新拼接即可使用。吊點仍使用塔頂騎墻架1、2、3、4、5、12、13、14。

2.3 吊籃懸臂機(jī)構(gòu)

由于塔頂長度小于2倍的吊架后壁長度，因此采用非標(biāo)吊籃懸掛機(jī)構(gòu)，后錨固點在采用膨脹螺栓固定的同時利用塔頂側(cè)面埋件，在上面焊接型鋼（80mm×80mm×5mm方管），安裝2道反壓梁（80mm×80mm×5mm方管）作為后錨的加強(qiáng)固定措施。同時，將大小里程側(cè)的2個吊架后壁用75mm×75mm×7mm角鋼連接，將2個吊架連接成扁擔(dān)梁，幾項措施保證吊架受力滿足要求。

3 吊籃支托平臺安裝

為方便施工，吊籃支托平臺懸挑出索塔2m寬，底板滿鋪木工板，支托平臺臨邊設(shè)置1.2m欄桿（4cm×4cm角鐵焊接），并掛設(shè)密目安全網(wǎng)。支托平臺與橋面凈空5.5m，保證橋面不封道期間車輛正常通行。吊籃支托平臺托架利用抱箍原理設(shè)計。支托平臺用螺栓連接，接頭設(shè)置在索塔內(nèi)外兩側(cè)，具體見圖2。

圖2 支托平臺平面示意圖

4 吊籃系統(tǒng)安裝

4.1 懸臂吊架安裝

（1）根據(jù)塔頂尺寸布置懸臂吊架，吊籃前梁懸伸長度為0.8m，懸掛機(jī)構(gòu)前、后座的距離為0.868m，工作平臺與塔身砼面完成面間距為30cm左右。（2）將調(diào)節(jié)桿插入三角形前支架內(nèi)，根據(jù)塔頂障礙物高度調(diào)整插桿高度，用螺栓固定；另一調(diào)節(jié)桿插入后支架套管內(nèi)，插桿高度與前支架高度等高，螺栓固定，前、后座完成安裝。（3）前梁、后梁分別裝入前、后支架插桿內(nèi)，用中梁連接。（4）安裝加強(qiáng)鋼絲繩，調(diào)節(jié)螺旋扣的螺桿，再將工作與安全鋼絲繩分別固定在前梁懸掛機(jī)構(gòu)架上。（5）各部件安裝正確后，將懸掛機(jī)構(gòu)安放在工作位置，懸臂吊架伸出端懸伸長度為0.8m，懸掛機(jī)構(gòu)支架底座采用膨脹螺栓。（6）上述工作完成后，將工作鋼絲繩、安全鋼絲繩從端部放下。

4.2 鋼絲繩安裝

1臺吊籃采用2根吊籃提升鋼絲繩、1根施工人員安全繩，單側(cè)索塔4臺吊籃采用12根繩，其中6根繩在斜拉索內(nèi)側(cè)，另6根在斜拉索外側(cè)。（1）外側(cè)6根鋼絲繩放繩：封閉橋面第三車道及應(yīng)急車道，鋼絲繩順斜拉索外側(cè)直接放至支托平臺固定至相應(yīng)吊籃。（2）內(nèi)側(cè)6根鋼絲繩放繩：封閉第一、第二車道，鋼絲繩垂直放至橋面第一車道。

4.3 吊籃安裝

（1）對橋面施工路段實施交通封道，在橋面按現(xiàn)場測量的施工位置采用25t吊車將吊籃吊至托架進(jìn)行整體拼裝。（2）將提升機(jī)安裝在側(cè)籃兩端，安裝時注意使安全鎖支架朝向平臺外側(cè)。（3）裝成后均勻緊固全部連接螺栓。

4.4 提升機(jī)、安全鎖、電器箱的安裝

（1）將提升機(jī)安裝在懸吊平臺的安裝架上，用手柄、鎖銷、螺栓固定。（2）將安全鎖安裝在安裝架的安全鎖安裝板上，用螺栓緊固。（3）擰下安全鎖上的六角螺母，將提升機(jī)的上限位行程開關(guān)安裝在該處。（4）將電器箱掛在工作平臺后籃片的中間空檔處，將電動機(jī)插頭、手握開關(guān)插頭分別插入電器箱下部相應(yīng)的插座內(nèi)。（5）各接插件插頭分別插入電器箱下面對應(yīng)的插座內(nèi)，所有插頭在接插過程中必須對準(zhǔn)槽口，保證接插到位，以防止虛接損壞，確認(rèn)無誤后連接電源。

4.5 穿繩檢查

吊籃作業(yè)中，將安全鋼絲繩和承重鋼絲繩的下端固定，保證吊籃作業(yè)過程的穩(wěn)定性。利用支托平臺進(jìn)行固定裝置的安裝。在支托平臺主梁上焊接8個錨固裝置并開孔，焊接位置與吊籃提升機(jī)位置基本重合。固定過程中，施加4kN的力，保證導(dǎo)向鋼絲繩處于繃緊狀態(tài)。將電器箱面板上的轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至待穿鋼絲繩的提升機(jī)一側(cè)，工作鋼絲繩從安全鎖的限位輪與擋環(huán)中穿過后插入提升機(jī)上端孔內(nèi)，啟動上行按鈕，提升機(jī)即可自動卷繞完成工作鋼絲繩的穿繩進(jìn)位。工作鋼絲繩到位后，將自動打開安全鎖，然后將安全鋼絲繩從安全鎖的上端孔插入。

4.6 安全繩和繩卡的安裝

吊籃安裝使用前，從塔頂垂下一根獨立直徑不小于18mm的安全繩，安全繩頂端固定于有足夠強(qiáng)度的建筑物上，不可將安全繩攀掛在吊籃懸掛機(jī)構(gòu)上面。頂部掛完后，將安全繩放置于吊籃中間，將自鎖器直接安裝在安全繩上面，施工人員在施工中必須將安全帶掛在安全繩上的自鎖器上。

5 結(jié)束語

作為橋梁形式的一種，斜拉索橋主塔結(jié)構(gòu)高度大，在維修主塔內(nèi)斜面時，常規(guī)吊籃上升過程中難以貼靠到主塔內(nèi)斜面和側(cè)平面進(jìn)行維修。用于跨海大橋索塔維修加固的新型升降裝置提供了拉索橋主塔修補(bǔ)吊籃結(jié)構(gòu)，解決了常規(guī)吊籃施工方式難以滿足拉索橋主塔內(nèi)斜面、側(cè)平面修補(bǔ)施工的問題，可用于跨江海拉索橋主塔全方位的維修，使維修人員能夠貼近維修面，在確保維修人員安全的同時，也使維修質(zhì)量得到保障。