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摘要：山区悬索桥施工存在各种制约施工的因素，如：场地狭小、运输困难以及昼夜温差大调索困难等。本文以山区单跨独塔悬索桥牵引系统布置及主缆索股架设展开了较为详细的研究，对该施工工序提出了部分意见，以供同类工程参考。
关键词：独塔悬索桥；山区；牵引系统；主缆
1、工程概况
虎跳峡金沙江特大桥主桥为跨度766m的钢桁梁单跨独塔悬索桥，矢跨比1/10。主缆孔跨布置为766m+160m。钢桁加劲梁跨径为671m。丽江岸锚碇采用重力式锚碇，香格里拉岸采用隧道锚。
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图1 虎跳峡金沙江大桥总体布置图
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图2 索股架设工艺流程图
主缆由四跨组成，依次为：隧道锚锚跨、中跨、丽江岸边跨、重力锚锚跨。成桥状态时，跨径组成为：28.14+766+160+30.23 (m)。主缆成桥垂跨比中跨为1:10，丽江边跨为1:286。两根主缆中心距为26m。每根主缆从香格里拉岸锚碇到丽江岸锚碇的通长索股97股，丽江侧边跨另设2根背索，锚固于丽江岸桥塔顶主索鞍上。每根索股由127Φ5.4mm、公称抗拉强度为1770MPa的高强度镀锌钢丝组成。
2、施工工艺
2.1 索股架设牵引系统布置
主缆索股架设采用门架式上下游共用的双线往复式牵引系统。索股架设阶段牵引系统：主要由放索系统、拽拉器、支撑系统、牵引卷扬机、牵引索、门架滑车等组成。在隧洞锚洞口有限的场地布置两台30t摩擦型卷扬机，并利用重力锚后方回填场地存放索盘和用作放索场，提高了场地的利用率，并减少了机械投入。
双线往复式牵引系统是利用猫道架设牵引系统来进行安装。其牵引索采用3根（1#、2#、3#）直径φ32mm镀锌钢丝绳，其长度分别为1300m、1055m、1300m，其中两拽拉器之间采用1055m（2#索）钢丝绳连接。利用猫道架设阶段的牵引系统将1#索、3#索分别牵引至上、下游猫道上，两端绳头分别在复合索鞍门架、塔顶门架、散索鞍门架及重力锚背后做临时固定，其中长出绳头约250m预留在香格里拉岸，待临时固定好之后，分别将1#、3#索250m绳头穿过复合索鞍门架转向轮，缠绕进入30t摩擦式卷扬机。重力锚侧1#、3#索绳头在重力锚背后利用拽拉器将其与2#索（放置在重力锚背后）连接，其中先将1#索与3#索与拽拉器连接好，然后将1#索置于塔顶门架及猫道门架的滑车中，解除1#索的临时连接，启动1#索侧30t摩擦式卷扬机，待拽拉器快牵引至复合索鞍支墩门架时，将2#索临时固定，将其绳头与3#索的拽拉器连接。解除临时固定，继续牵引1#索侧的卷扬机，待2#索张紧后，调试隧道锚侧的2台30t摩擦式卷扬机，形成上下游共用的双线往复式牵引系统。
2.2 索股架设顺序
将主缆索股架设分为一般索股架设和基准索股架设两类，基准索股架设完成后，连续观察3天，严格控制基准索股线型，以确保后续一般索股的架设精度。为确保索股牵引到位后的调索质量，需选择气温低且稳定的夜间进行观测调整。
索股架设顺序原则上按设计提供的主缆索股编号1#～97#依次进行，基准索股与一般索股架设施工相同。每根索股的架设又分为牵引、上提横移、整形、入鞍、锚固等。并同时考虑双索股连接器影响对局部架设顺序进行调整，两根主缆应同时考虑单侧对称及全局上下游对称架设，架设时应注意观测两个主塔的扭转和位移，上、下游主缆数量相差不超过1根索股，保证主塔扭转变形在控制范围内。
2.3索股架设工艺
本桥主缆索股长度较长，为确保主缆索股架设安装顺利，先期进行索股的上盘、运输、放盘、架设、设股等试验工作。其中在山区索盘运输极为困难，厂内发出的索盘运输车不能直接到达放索场，需进行二次转运，采用型号较小的车辆进行运输，并且因场地限制，不能一次性将索盘全部转运至放索场，需保证机械在场地内的行走空间。
本桥采用的主缆索股架设工艺为：先架设猫道并设置牵引索、索股放送机、导向滚轮和横向吊架等。索股用牵引系统沿纵向滚轮牵引到位后，用横向吊架横移就位；将锚头安装于索股锚固拉杆上，并进行调股。
本项目主缆架设采用双线往复式牵引系统，最为特别的是，索股从重力锚牵引至隧道锚洞口门架后，需对索股进行二次牵引方能到达锚塞体前锚面。隧道锚内二次牵引的布置如下：
在隧道锚前锚面每列索股（共7列）上方预埋预埋件，在偏离主缆中心线90cm（靠桥轴线侧）那列高强钢拉杆上方的预埋件上设置32t滑车组；在滑车组上方前锚面与门架之间设置1根Φ32钢丝绳作为承重绳；在门架上设置10t牵引卷扬机，卷扬机出绳端绳头穿过32t滑车组形成走4布置，32t滑车组的动滑轮一端挂在承重绳上滑动。
在索股牵引至隧道锚侧复合索鞍支墩门架后，将主缆索股锚头与拽拉器脱离，将其与32t滑车组的绳头连接，启动门架顶10t卷扬机，将主缆缓缓拉至前锚面偏离主缆中心线90cm处，然后在其它预埋件上设置10t手拉葫芦，将索股拉至对应钢拉杆处锚固。单根索股牵引完成后，将32t滑车组绳头与门架顶的2t卷扬机相连，同步启动10t卷扬机和2t卷扬机，其中10t卷扬机放绳，2t卷扬机收绳，将32t滑车组的绳头拉至复合索鞍支墩门架处临时锚固，待下一根索股至此二次牵引。
2.4 牵引过程可能出现的问题及解决办法
①主缆索股松驰现象
在放索过程中可能因牵引速度与放索速度不匹配，牵引与放索产生时间差以及放索盘的惯性等因素出现索股在索盘上松驰，并因松驰而出现散丝、断带、鼓丝等不良现象。为此，采用组合式力矩电机被动放索架，对放索架始终提供一定的阻力，控制放索速度，进而达到控制索股放索质量的目的。
②防止索股扭转的措施
索股的扭转，会对钢丝受力的同步性和均匀性产生影响。索股的扭转产生原因有两种：内部原因为索股制作；外部原因为索股架设。
3、结语
山区悬索桥牵引系统及主缆索股架设施工制约因素多为场地、运输等问题，牵引卷扬机及吊装机械设备的布置应充分考虑场地的重复利用，若使用新场地，林地征地难度大，且增加了成本。因此，在项目编制施工组织设计阶段，应结合后期运输能力，充分考虑施工便道的转弯半径，并合理布置施工场地，减少施工成本的投入，同时也节约了工期。通过本论文对山区单跨独塔悬索桥牵引系统及主缆架设方案的研究，对后续同类项目具有借鉴作用。
参考文献：
[1]唐颖，陶路，王龙，史文洁；山区大跨度悬索桥主缆架设技术；建筑工程技术与设计，2015，（19）；
[2]杨春会；山区大跨度地锚式悬索桥主缆架设施工技术创新；中外公路，2013,33（5）；
[3]慈国凤，谭科；山区悬索桥主缆架设的施工控制；中国高新技术企业，2019，（10）。