蘇丹TUTI懸索橋貓道施工工藝
2018-02-22
一、工程概況：
TUTI橋位于蘇丹共和國首都Khartoum市區(qū)內(nèi)，跨越青尼羅河，主橋為懸索橋，跨徑布置為56.809 m＋211.335m＋56.809 m=324.953 m。
本橋貓道采用分離式形式，分三段布置：即北錨～北塔、北塔～南塔、南塔～南錨。貓道主要由承重索、錨固調節(jié)裝置、面層、側面防護、滾筒和抗風纜等組成。貓道面低于主纜中心1.5米，面寬2.9米（見圖1）。
二、貓道的主要組成：
2.1承重索：
每幅貓道選用4根Ф28mm的鋼芯鋼絲繩作承重索，承重索分三跨獨立布置(邊跨＋中跨＋邊跨)，通過錨固調節(jié)裝置分別和塔頂或錨碇連接。因鋼絲繩受荷載作用后會產(chǎn)生較大的變形，在其出廠前進行預拉處理。
2.2錨固調節(jié)裝置：
在貓道安裝和使用過程中，須多次對其進行線型調整，為方便施工，本工程的調節(jié)裝置被設計成為可根據(jù)需要對四根承重索進行單獨或同時調整，調節(jié)拉桿采用Ф28mm精軋螺紋鋼，每幅貓道的有效可調節(jié)長度達4米（見圖2）。
3.3面層：
貓道面層采用5mm×50mm×50mm鋼絲網(wǎng)，順橋向每隔0.5米設一根規(guī)格為70mm50mm的方木踏步，每隔6米設一道8#槽鋼橫梁，用U形螺栓固定在承重鋼絲繩上。
3.4側邊防護：
兩側邊分別采用5×50×50鋼絲網(wǎng)作為臨邊防護，側網(wǎng)和底網(wǎng)的交接處用細鐵絲綁緊；沿全長方向設兩根Ф20mm鋼絲繩作為扶手繩，每隔6米設一根6#角鋼立柱。
3.5滾輪：
在貓道上每隔6米設一個貓道滾輪，用U形螺栓固定在承重鋼絲繩上；靠近塔頂處的兩個滾輪高度適當加高，避免主纜銅線過塔頂時受力過大而散絲。滾輪采用尼龍制作，以減小放索時的摩擦力。
3.6抗風纜：
用Ф13的鋼絲繩作為斜拉抗風纜，上端固定于貓道中跨1/4點的槽鋼橫梁上，下端固定在塔底預埋件上，利用一個3T手拉葫蘆調節(jié)抗風纜張力，保持貓道的整體平衡。
三、貓道的安裝：
3.1 布置牽引系統(tǒng)：
采用往復式牽引系統(tǒng)來牽引貓道承重索和貓道面層。它由主、副牽引卷揚機構成，分別固定于兩岸的錨碇處，兩個卷揚機的鋼絲繩連成一根，主、副卷揚機采用5t快速大容繩量卷揚機，主卷揚機（TUTI岸側）擔負牽引工作，副卷揚機（KHARTOUM岸側）擔負牽引繩拉回的工作，牽引繩選用φ20mm鋼絲繩。
3.2 架設牽引索：
用駁船牽引過江法架設。具體為：用長約200m的φ12mm輔助牽引鋼絲繩繞在TUTI側錨碇上的2t卷揚機上，繩頭引過TUTI塔頂通過滑輪下放至岸邊；用長約850m的φ20主牽引鋼絲繩繞在KHARTOUM岸側5t牽引卷揚機的卷筒上，繩頭通過KHARTOUM塔頂滑輪向下引至KHARTOUM岸側的駁船上；由駁船牽引該鋼絲繩過江直至TUTI岸側與φ12mm輔助牽引鋼絲繩相連； 2t卷揚機收繩，同時5t卷揚機放繩，但需保持一定反張力，保證鋼絲繩始終高于水面；當φ20mm鋼絲繩一直被牽引至設在對岸的5t主牽引卷揚機處后，與主牽引卷揚機相連，構成一套完整的牽引系統(tǒng)。
3.3 架設鋼絲繩：
3.3.1中跨承重繩：
承重繩在工廠精確下料、預拉、卷盤后，將索盤運至KHARTOUM側塔底，利用2t卷揚機將前端提至塔頂與φ20主牽引索聯(lián)結，開動5t卷揚機牽引系統(tǒng)，使貓道承重索向TUTI側塔頂前進，同時利用索盤剎車裝置提供一定的反拉力，保持鋼絲繩不落入水中；等承重繩后端頭完全脫離索盤后，用2t卷揚機提供反拉力使其緩慢上升至KHARTOUM塔頂；當承重繩前端頭到達TUTI塔頂后，用手拉葫蘆配合與TUTI塔錨固調節(jié)裝置連接固定，再將后端與KHARTOUM塔錨固調節(jié)裝置固定。
3.3.2邊跨承重繩：
將承重繩索盤運至塔底位置附近，利用2t卷揚機將前端頭提至塔頂與錨梁聯(lián)結；等承重繩后端頭完全脫離索盤后，用2t卷揚機將后端頭往錨碇牽引，與錨碇處錨固調節(jié)裝置連接。
3.3.3扶手繩：用相同方法架設。
3.3.4待全部貓道承重索架設完后，測量各索中點標高，利用調節(jié)裝置逐根調整其標高，要求同一幅貓道各承重索之間的跨中標高偏差不大于30mm。
3.4 安裝底層鋼絲網(wǎng)：
對于中跨：將貓道鋼絲網(wǎng)分成每2米為一段分別鋪設。將鋼絲網(wǎng)制作成長2米、寬2.9米的形狀，用細鐵絲把方木踏步綁在鋼絲網(wǎng)上，每根方木踏步間距0.5米。將做好的各片面層整齊堆放于塔底，用卷揚機和拔桿配合將第一片起吊至塔頂并放在貓道鋼絲繩上，用U型螺栓與承重鋼絲繩相連，不擰緊螺帽，以便于往前拽拉。開動牽引卷揚機，將面層往對岸方向拖動2米后停止；用相同方法將第二片貓道面層鋪于承重鋼絲繩上，用繩夾與第一片面層連接，用U型螺栓與承重索相連，不擰緊螺帽；再次開動卷揚機，將面層再往對岸方向拖動2米后停止；按此方法將全橋貓道面層對稱安裝完，每3片鋼絲網(wǎng)設一道槽鋼橫梁。全部鋼絲網(wǎng)鋪完后，從塔頂開始往兩邊扭緊U形螺栓，把鋼絲網(wǎng)和各鋼絲繩連接牢固。
對于邊跨，改為從錨碇往塔頂方向鋪設拽拉鋪設貓道面層及扭緊U形螺栓。
3.5 安裝側面防護：
用螺栓將角鋼立柱與槽鋼橫梁連接；用U形螺栓將扶手繩固定在立柱上；用卷揚機將側面鋼絲網(wǎng)逐片吊上貓道，人工搬至相應位置，用細鐵絲分別與扶手繩和底層鋼絲網(wǎng)綁扎牢固；用U形螺栓將貓道滾輪固定在承重鋼絲繩上，滾輪間距6米。
3.6調整貓道線型：
按以上方法架設好貓道后，其中點處標高一般會有約20cm～50cm的偏差，必須對其進行調整。在夜間用全站儀測量貓道中點標高，利用調節(jié)裝置反復調整貓道線形，直到符合設計要求。
3.7安裝抗風纜：
用卷揚機將抗風纜一端牽引上貓道，在設計位置與貓道相連好，再將另一端牽引至索底連接處，與預埋件連接，按設計拉力300Kg將其張緊。
四、施工總結
4.1一般情況下，在工地現(xiàn)場下料鋼絲繩，較難保證其精度，導致增加調節(jié)線型的工作量和難度。本工程的全部鋼絲繩均在工廠按設計長度精確下料后并預拉處理，大為減少了在架設貓道和架設主纜的施工過程中調整貓道線型的工作量。
4.2因鋼絲繩直徑較大，在架設鋼絲繩時，全部鋼絲繩的兩端盡量在地面上好繩夾，避免在高空處上繩夾，以減少施工難度和工作量。
4.3本工程利用手拉葫蘆配合來調節(jié)貓道線型，操作困難較大，每調節(jié)一次約用一天時間；后改為利用2臺便攜穿心式千斤頂來調節(jié)，在半天內(nèi)完成調節(jié)工作。
4.4大部份懸索橋在牽引主纜過程中，主纜索股不會恰好壓在貓道中心線上，一般會偏移一定距離，貓道的幾根承重鋼絲繩受力不同，會產(chǎn)生不同程度的彈性和非彈性變形，造成貓道朝一個方向傾斜，必須多次進行調整。本工程的調節(jié)裝置被設計成為可對每根承重索進行單獨或同時調整，且每幅貓道的有效可調節(jié)長度達4米，在施工中發(fā)揮了很大作用。
四、結束語
本橋貓道施工歷時約一個月，作為蘇丹國內(nèi)的第一座懸橋索，在施工過程中，也受到了當?shù)卣块T和居民的密切關注，對宣傳和加強中國和蘇丹兩國的友誼起了一定的促進作用。
參考文獻
[1]嚴國敏編.現(xiàn)代懸索橋.北京：人民交通出版社.2002。
[2]雷俊卿，鄭明珠，徐恭義編.懸索橋設計.人民交通出版社.2002。
