對懸索橋施工控制技術(shù)的研究
2018-03-05
1 引言
隨著經(jīng)濟的發(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年鄭州市政府立項建造了“實景燈光演繹工程園區(qū)”。進入活動中心的主要通道為造型古樸、特點鮮明的升降吊橋?，F(xiàn)代城市景觀不僅僅是美化城市的要素，更擔負著多重的功能需求及體現(xiàn)文化價值觀念。如果能夠?qū)χ車臻g進行合理的規(guī)劃施工及管理，是對城市生態(tài)環(huán)境的保護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
古時的吊橋主要是在外敵入侵時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)揮鋼索受拉強度大的特點，不需要特別高的橋塔，就可架設簡單實用的橋梁，橋面系統(tǒng)構(gòu)造簡單、加工容易、耗鋼量低、橋梁架設和維護方便、橋型美觀、造價低，在農(nóng)村和旅游景點有廣泛的應用前景。
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、卷揚設備等構(gòu)成，如圖1所示。
3 施工計算及方案確定
在吊橋結(jié)構(gòu)施工過程中主要需要解決的問題有橋面板系施工、塔樓施工、纜索選型、卷揚系統(tǒng)施工等問題。
3.1 吊橋受力分析
施工分析可知，起吊時在荷載作用下，吊橋的主索會產(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，通過計算：LAP 3.937m。由公式可得力的分布曲線，通過比較確定在LAP：3.90m時效果最優(yōu)。
其它結(jié)構(gòu)施工如滑輪軸、卷揚機卷筒軸、立柱等可分別按常規(guī)的簡支梁板、拉桿和小偏心受壓柱等方式進行計算，在此不做詳細敘述。
4 項目施工及調(diào)試
本施工選址在鄭東新區(qū)東風渠上，建造該橋的優(yōu)點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用。在整個施工過程中，也無需原河道斷流。因此，該橋的施工采取以下步驟：首先進行兩端引橋橋臺的砌筑及塔架基礎的澆筑，在這同時穿插進行吊橋面板、塔樓及卷揚設備的制作和調(diào)試：橋面采用槽鋼做框架、角鋼做加強連接焊接而成，上面鋪設厚木板制成；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;卷揚機選用渦輪減速機，速度平穩(wěn)可靠，可實現(xiàn)任意位自鎖停留；在吊裝之前先對主纜索進行構(gòu)造拉伸試驗，施加一定的預應力保持2小時左右，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)場一次吊裝就位，隨后便可進行橋面板等處的安裝。在整個吊橋施工安裝完畢后再對立柱、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
本施工從城市的歷史發(fā)展背景入手，應和城市的文化底蘊，滿足人們對環(huán)境活動的審美需求。注重生態(tài)性、景觀性與實用性的有機結(jié)合，是本項目的重要特點。同時，根據(jù)以上論述可以看出在副河道上建造吊橋，施工期間不改變原河道水流，無圍堰、排水等大量臨時性工程；施工方便、工期短，工程造價大大降低。本吊橋施工過程受力分析清楚、施工計算準確、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，為此類工程的實施提供了有利的參考依據(jù)。
參考文獻
[1]嚴偉飛,張海偉,葉建龍.江山北關(guān)大橋主纜索股架設研究[J].浙江交通職業(yè)技術(shù)學院學報,2010,(01):1-4,50
[2]盧景沛.我看長江的橋[J].上海城市管理職業(yè)技術(shù)學院學報,2002,(02):34
[3]嚴偉飛,張海偉,葉建龍.江山北關(guān)大橋主纜索股架設研究[J].浙江交通職業(yè)技術(shù)學院學報,2010,(01):1-4,50.
