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温州瓯江北口大桥主缆架设成功
—首次实现高摩擦性能索鞍中主缆索股架设
作者:肖刚编辑:安风明校审:王昌将
年4月7日,世界首座三塔四跨双层钢桁梁悬索桥温州瓯江北口大桥的主缆全部架设完成,标志着“全桥生命线”的安装成功。温州瓯江北口大桥位于温州市瓯江出海口,是G15W3沈海高速并行线与G国道跨越瓯江的关键节点。主缆的架设完成意味这一关键节点的全面打通迈进了坚实的一步。
01:40视频1温州瓯江北口大桥首根主缆架设
温州瓯江北口大桥是世界首座采用刚性混凝土中塔与高摩擦性索鞍的多塔悬索桥,主桥主缆采用公称直径φ5.40mm、公称抗拉强度为MPa的高强度镀锌钢丝。主缆采用预制平行钢丝索股法(PPWS)架设,单根主缆由股通长索股组成,单根索股由根直径φ5.40mm高强钢丝组成,北边跨另设6根背索,主缆直径约0.9。大桥主缆单根索股长度约m,重约54t。主缆线形采用1/10的垂跨比,塔顶IP点高程+.0m,中跨跨中高程+71.0m,全桥主缆共2根,横桥向间距41.8m。
图1瓯江北口大桥主缆断面设计
图2瓯江北口大桥主缆
一、世界首次实现在窄间隙深索槽的高摩擦性能索鞍中进行的主缆索股架设
为解决多塔悬索桥中塔主缆的滑移问题,提高中塔处主缆与索鞍的摩擦系数,本桥中塔索鞍创造性的设计为高摩擦性能索鞍。索鞍中设置多道摩擦板形成索槽,通过增加主缆与摩擦板间的侧向摩擦力以提高主缆与索鞍的名义摩擦系数。温州瓯江北口大桥中塔索鞍的索槽宽度为61mm,索股安装的富裕宽度仅为1.6mm,而索槽最大深度达mm。
图3中塔高摩擦性能索鞍
有别于常规索鞍采用的夹片,由于竖向摩擦板形成深索槽,将加大预制主缆索股在索鞍中的安装难度,为此我院在设计阶段专题开展了研究,开展了初步试验,在浦缆工厂现场采用人工加自动化顶推设备的方式进行索股的入鞍实验,初步论证了技术层面的可行性。在此基础上温州瓯江北口大桥主缆首次研发运用自动化的主缆索股入鞍机器人进行索股入鞍,入鞍机器人的成功使用,标志着在窄间隙深索槽的高摩擦性能索鞍中主缆索股能够实现高效率、高质量、自动化的安装,根据现场询问二航工人,中塔全竖向摩擦板抗滑索鞍索股入鞍速度已经与常规索鞍一样,机器手大幅提高了安装效率与质量。
图4入鞍机器人进行主缆索股入鞍
图5索股架设现场
图6高摩擦性索鞍、主缆与入鞍机器人
二、世界首次采用标尺索股法进行的主缆索股垂度的精确调整
温州瓯江北口大桥主缆架设过程中,首次采用了标尺索股法进行主缆索股垂度的精确调整。与只能在夜晚气温稳定的条件下进行精确调整的传统工艺相比,采用标尺索股法主缆索股能够在白天气温变化的情况下实现主缆索股垂度的精确调整,极大的提高了悬索桥预制平行钢丝索股法(PPWS)架设的效率。在温州瓯江北口大桥上,西南交大提出的标尺索股法为高效、高精完成主缆索股架设奠定了技术基础,创造了索股架设速度新纪录。
图7标尺索股与主缆索股
主缆索股入鞍机器人在温州瓯江北口大桥主缆架设过程中的成功使用,标志着在窄间隙深索槽的高摩擦性能索鞍中的主缆索股入鞍难的问题得到成功解决,也证明了高摩擦性能索鞍在多塔悬索桥中运用的成功。入鞍机器人和标尺索股法等一系列新设备、新工艺工法在温州瓯江北口大桥主缆架设过程中的成功使用,使得悬索桥主缆架设技术向着高效、自动化、智能化实现了新的跨越。
01:55视频2温州瓯江北口大桥首根主缆架设完成
瓯江北口大桥由浙江省交通规划设计研究院和中铁大桥院设计。
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