對(duì)懸索橋施工控制技術(shù)的研究
2018-03-05
1 引言
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、生活節(jié)奏的加快，人們追求精神文化生活的要求也越來(lái)越高。為了充分演繹鄭州市的歷史變遷，向世人展示地區(qū)原住民的生活習(xí)性，不斷豐富鄭州人民的業(yè)余文化生活，2009年鄭州市政府立項(xiàng)建造了“實(shí)景燈光演繹工程園區(qū)”。進(jìn)入活動(dòng)中心的主要通道為造型古樸、特點(diǎn)鮮明的升降吊橋?，F(xiàn)代城市景觀不僅僅是美化城市的要素，更擔(dān)負(fù)著多重的功能需求及體現(xiàn)文化價(jià)值觀念。如果能夠?qū)χ車臻g進(jìn)行合理的規(guī)劃施工及管理，是對(duì)城市生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和城市歷史文脈的延續(xù)。因此本吊橋在施工外觀上更多的參照了古時(shí)北方少數(shù)民族聚居區(qū)內(nèi)防御使用的吊橋形式，采用現(xiàn)代施工方法完成方案施工。
2 施工方案介紹
古時(shí)的吊橋主要是在外敵入侵時(shí)隔斷敵人的入城通道，而現(xiàn)代吊橋多指柔性吊橋或鋼桁架自錨式懸索橋。此類橋大多是為充分發(fā)揮鋼索受拉強(qiáng)度大的特點(diǎn)，不需要特別高的橋塔，就可架設(shè)簡(jiǎn)單實(shí)用的橋梁，橋面系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工容易、耗鋼量低、橋梁架設(shè)和維護(hù)方便、橋型美觀、造價(jià)低，在農(nóng)村和旅游景點(diǎn)有廣泛的應(yīng)用前景。
本橋?qū)偃崴鲬业踅Y(jié)構(gòu)，構(gòu)造輕巧、造型優(yōu)美，傳力途徑明確。主要由橋面板系、塔樓、鋼絲纜索、橋臺(tái)、卷?yè)P(yáng)設(shè)備等構(gòu)成，如圖1所示。
3 施工計(jì)算及方案確定
在吊橋結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中主要需要解決的問(wèn)題有橋面板系施工、塔樓施工、纜索選型、卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)施工等問(wèn)題。
3.1 吊橋受力分析
施工分析可知，起吊時(shí)在荷載作用下，吊橋的主索會(huì)產(chǎn)生幾何形狀和內(nèi)力的變化。所以，正確分析荷載作用下主索的受力情況為吊橋施工的關(guān)鍵。已知施工吊橋總承重2. 5t，滑輪中心高3.7m，吊橋跨距6m，立柱直徑400mm，壁厚10mm，受力狀況如圖2所示，則拉力最小時(shí)的吊位置由公式得
Flap-GL/2=0
則Ｆx=Fsina:Fy=Fcosa
由施工要求吊橋最大拉升角為70。所以在滿足施工要求和美觀要求的條件下，通過(guò)計(jì)算：LAP 3.937m。由公式可得力的分布曲線，通過(guò)比較確定在LAP：3.90m時(shí)效果最優(yōu)。
其它結(jié)構(gòu)施工如滑輪軸、卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒軸、立柱等可分別按常規(guī)的簡(jiǎn)支梁板、拉桿和小偏心受壓柱等方式進(jìn)行計(jì)算，在此不做詳細(xì)敘述。
4 項(xiàng)目施工及調(diào)試
本施工選址在鄭東新區(qū)東風(fēng)渠上，建造該橋的優(yōu)點(diǎn)是水下工程工作量小，全部構(gòu)件均可在水上作業(yè)，這樣施工中就省掉了圍堰工程及排水費(fèi)用。在整個(gè)施工過(guò)程中，也無(wú)需原河道斷流。因此，該橋的施工采取以下步驟：首先進(jìn)行兩端引橋橋臺(tái)的砌筑及塔架基礎(chǔ)的澆筑，在這同時(shí)穿插進(jìn)行吊橋面板、塔樓及卷?yè)P(yáng)設(shè)備的制作和調(diào)試：橋面采用槽鋼做框架、角鋼做加強(qiáng)連接焊接而成，上面鋪設(shè)厚木板制成；采用鋼板和鋼管焊制塔頂，滑輪采用焊接和螺栓組合方式與立柱連接，再用螺栓將塔樓整體與地面預(yù)埋地腳連接，保證連接可靠性和穩(wěn)定性；起吊鋼絲繩選用14mm纖維芯鋼絲繩，最小破斷拉力為95kN;卷?yè)P(yáng)機(jī)選用渦輪減速機(jī)，速度平穩(wěn)可靠，可實(shí)現(xiàn)任意位自鎖停留；在吊裝之前先對(duì)主纜索進(jìn)行構(gòu)造拉伸試驗(yàn)，施加一定的預(yù)應(yīng)力保持2小時(shí)左右，然后用卡扣將各繩頭連接卡牢。地基完成后吊橋構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)一次吊裝就位，隨后便可進(jìn)行橋面板等處的安裝。在整個(gè)吊橋施工安裝完畢后再對(duì)立柱、塔樓、橋面等位置用合成樹脂塑料做仿木質(zhì)包裝處理，即古樸典雅、美觀大方，也具有較好的防腐蝕作用。
結(jié)束語(yǔ)
本施工從城市的歷史發(fā)展背景入手，應(yīng)和城市的文化底蘊(yùn)，滿足人們對(duì)環(huán)境活動(dòng)的審美需求。注重生態(tài)性、景觀性與實(shí)用性的有機(jī)結(jié)合，是本項(xiàng)目的重要特點(diǎn)。同時(shí)，根據(jù)以上論述可以看出在副河道上建造吊橋，施工期間不改變?cè)拥浪?，無(wú)圍堰、排水等大量臨時(shí)性工程；施工方便、工期短，工程造價(jià)大大降低。本吊橋施工過(guò)程受力分析清楚、施工計(jì)算準(zhǔn)確、外部造型美觀，其結(jié)構(gòu)原理及施工、施工方法，不論在水利、交通和市政工程中均可以廣泛采用，為此類工程的實(shí)施提供了有利的參考依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
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