主缆施工安全技术

11.4　主缆施工安全技术

主缆施工工艺主要包括主缆架设、紧缆、索夹及吊索安装、主缆缠丝等，下面将逐一阐述上述施工工艺的安全技术要求。

11.4.1　主缆架设施工工艺及安全技术要求

1.主缆架设施工工艺

泰州大桥主缆架设采用：在南锚后设置2台25t马鞍式卷扬机形成门架拽拉式双线往复牵引系统，北锚旋锚后存放索区的60t龙门吊，将索盘安装在放索架上，从北岸向南岸进行牵引的施工工艺进行逐根索股拉设，经整形入鞍、张力垂度调整等完成主缆架设。主缆架设施工流程见图11－11所示。

（1）主缆索股架设

主缆索股架设采用门架拽拉式双线往复牵引系统从北岸向南岸进行牵引。索股架设主要包括索股牵引、索股横移、索股整形、索股入鞍、索股入锚等工序。

图11－11　主缆架设施工工艺流程图

①索股牵引

a.利用布置在北锚碇锚后存放索区的60t龙门吊，将索盘安装在放索架上，放索架前设置水平滚筒。

b.放索装置放出索股前端锚头，牵引至北锚转向支架前端，小型机具配合人工提起锚头与牵引系统拽拉器连接。

c.启动主牵引卷扬机进行索股牵引，牵引过程中两台牵引卷扬机保持同步进行，收、放速度一致，牵引被动卷扬机始终保持一定的反拉力。

d.当索股前锚头接近南锚前锚室时，将已从放索装置索盘脱出的后锚头装上专用托板小车继续牵引，并在后锚端用卷扬机反拉，以保证牵引平稳。

e.在南锚前锚室内，当前锚头到达预定位置后，利用塔吊辅助，解除索股前锚头与拽拉器的连接，并将前锚头徐徐放下。

f.索股两端锚头均放入前锚室，待各索鞍处索股横移、整形、入鞍完成后，利用手拉葫芦配合，将索股两端的锚头通过拉杆与索股对应位置的锚固系统相连，临时进行锚固。

②索股横移、整形入鞍

当索股牵拉到位后，利用支墩门架、塔顶门架卷扬机进行索股的上提、横移、整形入鞍工作。

a.安装索股提升系统

在距离主、散索鞍前后一定位置处，将握索器安装在主缆索股上，塔顶门架、支墩门架的卷扬机与握索器相连组成提升系统。

b.索股提升横移

待全部握索器提升系统安装完毕后，启动各提升卷扬机，将整条索股提离猫道面托滚，同时利用索鞍门架上吊挂的手拉葫芦，将支墩处、主塔处索股提离托滚后横移至对应鞍槽上方。此时，主、散索鞍前后两握索器之间的索股呈无应力状态。

c.索股整形

由于索鞍的鞍槽为矩形，而索股断面为六边形，入鞍前须将该部分索股断面整形为矩形断面。在距离索鞍前后一定位置，分别安装六边形夹具，解除两夹具间索股的绑扎带，同时在距离六边形夹具一定位置处开始整形，人工用木锤敲打索股，并用钢片梳进行断面整理，使其由六边形变为四边形。整理成规则断面后，用专用四边形夹具夹紧，并用绑扎带绑扎。根据鞍槽长度，整形时增加3根填充丝，以保证每根索股整形后形成矩形，防止索股入鞍后掉丝。

d.索股入鞍

待主、散索鞍处索股全部整形完毕后，将索股置入主、散索鞍相应的鞍槽内。索股入鞍的顺序为：边塔顶由边跨侧向主跨侧，支墩顶由锚跨向边跨方向依次放入鞍槽内。索股入鞍时，适当抬高主、边跨跨中索股垂度，便于调索。

e.索股入锚

待索股入鞍后，使用卷扬机和塔吊下放锚头至对应位置，锚室内8t卷扬机反拉索股锚头，将索股两端锚头与该索股相应位置的锚固系统通过拉杆相连。

（2）索股垂度调整

主缆索股垂度调整分为基准索股垂度调整和一般索股垂度调整。

基准索股垂度调整方法是绝对高程法，一般索股垂度调整方法是相对基准索股进行垂度调整。

为保证一般索股调整时所用的基准索股始终处于自由漂浮状态，采用主缆各层外侧一根一般索股作为相对基准索股，其垂度依靠基准索股进行传递，然后利用各层相对基准索股调整同一层一般索股和上一层相对基准索股的垂度，以达到主缆线形调整的目的。

为了消除调整误差的积累，每根相对基准索股的调整误差均进行传递，即调整下一根相对基准索股时，它们之间的理论相对垂度值中要减去当前相对索股的调整误差值，以确保每一根索股相对于基准索的调整误差均为0～5mm。

①基准索股垂度调整具体操作

a.在索股跨中悬挂反光棱镜，采用两台全站仪分别从不同方向同时观测，进行三角高程测量。

b.计算出索股跨中垂度，并与设计垂度进行比较，根据监控计算的垂度调整图表算出索股需移动调整的长度，并作跨度、温度修正。

c.通过索鞍处索股放松或收紧，完成垂度调整目的，先调整主跨，后调整边跨垂度，直至符合设计要求。

d.在索股绝对垂度符合要求后，同时进行上、下游两根基准索股相对垂度调整，其相对垂度差不大于10mm。

e.基准索股垂度调整好后，须进行至少3天的稳定观测，确认索股线形完全符合稳定要求后，其中主跨绝对高程允许误差为（＋40mm，－40mm），边跨为（＋40mm，－40mm）。如全部结果都未超过允许偏差的范围，第一根索股的垂度即调整完毕。将连续3天观测的数据经算术平均后作为基准索股最终线形。

②一般索股垂度调整

基准索股以外的索股为一般索股，一般索股是依据相对于基准索股进行相对垂度调整。一般索股垂度调整采用相对基准索股方法进行。

a.监控组计算出各相对基准索股间的理论垂度值。测定相对基准索股与待调索股的温度（索股断面上四个面温度平均值）并进行温度修正。

b.采用卡尺测定索股垂度调整量。

c.垂度调整手段仍是通过主、散索鞍处索股放松或收紧，达到调整线形的目的。

由于各索股之间距离较小，上下层索股应保持一种若即若离状态，方可保证垂度测量准确。综合考虑各种因素，确定索股层间距离为0～＋5mm，以便现场操作并保证测量精度。

（3）锚跨索股张力调整

每根索股架设完成垂度调整好后，进行锚跨索股张力调整。锚跨张力调整采用两台专用千斤顶（拉伸器）调整松紧拉杆螺母，使锚跨索股张力达到设计要求。锚跨张力与设计值误差控制在±10kN范围内。

在散索鞍自立前，锚跨张力对温度变化比较敏感，为避免因温度变化过大时索股在鞍槽中产生滑动，除应满足保证索股稳定为条件确定初调索股最优锚固张拉力以外，施工应采取以下有效的防滑措施：

①在散索鞍出口处，调整好的索股用红油漆标记画线，观察索股是否发生滑移。

②锚跨张力在温度比较稳定、温度场分布比较均匀的夜间进行调整。

③调整好的索股用木楔、千斤顶进行顶压，防止索股在散索鞍鞍槽中滑动。

2.主缆架设安全技术要求

（1）施工准备工作

①设备的准备及存放

所有施工设备应根据要求运抵施工现场，设备到场后先堆放在指定位置，对各主要设备逐一进行调试，直至满足使用要求。对调试好的设备进行表面清理、涂装、临时存放，并填写设备状态记录表，归档保存。在索股架设施工前，按计划把各设备运至施工指定位置就位，并对主要设备搭棚保护。

②材料的准备及存放

对于索股等专用材料，进场时均应具备合格证书和出厂检验报告，同时做好相应的验收记录文件，归档保存。在索股架设施工前，按计划把各材料运至施工指定位置，一切工作准备就绪。

③现场施工条件的确认

a.检查双线往复式牵引系统，并进行试运行，确保能够正常运行。

b.检查所有卷扬机的底座固定情况，确认能够满足卷扬机的正常运行。

c.检查各操作平台是否完好，确认猫道门架导轮组、猫道面层托滚、上锚通道及各处滚筒、锚跨架设系统以及其他设备已准备就绪并运转良好。

d.确认索股架设通道已畅通。

④其他施工辅助用品的准备

根据工程需要，按计划采购设备配件、劳保安全防护用品及水上救生用品等，保证工程正常施工。所有采购物资，均向合格供应商采购，并经质检部门检验合格，保管员验收入库。

（2）安全防护

①地面安全防护

为确保地面作业人员安全，防止发生高处落物时造成打击伤害事故，对地面作业施工各区域场地进行警戒，设置地面安全通道、戒严护栏和临边护栏等安全防护设施，临边护栏设置高度不低于1.2m、上下横杆不少于2道并形成封闭，防护顶棚设置高度为2.0～2.5m，安全通道宽度为1.0～1.5m。

②高处作业及临边防护

为确保高处作业人员安全，防止发生高处落物造成打击伤害事故，对高处作业施工各区域场地进行拓展，设置塔顶、散鞍支墩顶及门架顶工作平台，并在各平台临边和水上作业中塔承台等临边位置设置高度不低于1.2m、上下横杆不少于2道的封闭式护栏，同时在护栏底部安装高度不低于18cm的踢脚挡板，拉设安全网或安装钢丝网。

（3）安全技术措施

在整个主缆架设过程中，始终贯彻“安全第一，预防为主”的方针，切实抓好施工中的安全工作。有关安全保证措施严格执行施工的安全管理制度。

①建立健全安全组织机构，全面负责整个架设过程中的安全组织管理，在每一个工作小组内设置一名兼职安全员，负责本小组安全监督与管理，每个工作面设一专职安全员，负责整个工作面的安全管理工作。设安全领导小组对全桥安全统筹管理。

②做好上岗前职工安全施工培训工作；特殊工种必须持安全考核证上岗，严禁无证操作及违章作业，违者重罚；进入施工现场的全体员工坚决做到“三不伤害”，施工人员上班时必须配备足够的安全防护用品。

③整个主缆架设工作，大部分属于超高空作业，在施工过程中尤其要注意高空作业的安全保护工作。

④建立定期安全检查制度，尤其对特殊作业环境进行全面检查，及时发现安全隐患。

⑤对周围环境进行详细调查，并对存在安全隐患的地段制定防护措施。

⑥创造良好的工作空间，方便工人进行安全技术操作。

⑦在危险地段设置安全警示标牌，在容易引起高空坠落事故的作业周围设置安全护栏、安全网等安全防护设施。

⑧根据施工操作内容，配置相应的安全防护设施。

⑨主缆架设工作机械设备较多，为了保证机械设备安全使用，所有操作人员都必须经过培训合格后上岗，定机、定人并进行安全及技术交底。

⑩防止高空坠物造成不必要的伤害或损失。

经常对猫道承重垂索的锚固进行检查，发现问题及时处理。

牵引系统作为主缆架设的牵拉装置，定期进行各部位检查，牵引绳的磨损程度、拽拉器结构、门架导轮组结构等，确保各部件都处于安全工作状态。

所有工作人员都在岗位上交接班。

高度重视天气变化情况，及时与气象部门取得联系，并通过风速仪测定遇到六级以上（v≥10.8m/s）大风时停止猫道上的一切操作，并做好已架主缆索股与猫道的固定。

11.4.2　紧缆施工工艺及安全技术要求

1.紧缆施工工艺

构成主缆的全部索股垂度调整结束后，需对主缆索股进行预紧缆。由于各索股之间、索股内部都存在空隙，其表观直径比所要求的直径大得多。为了能够顺利地进行索夹安装及缠丝作业，需要使用高性能的紧缆机进行紧缆，把主缆截面紧固为圆形，并尽可能缩小内部空隙，使空隙率达到设计标准。

图11－12　紧缆工艺流程图

紧缆作业可分为预紧缆和正式紧缆作业。首先把架设完成的主缆六边形初步紧成近似圆形，空隙率控制在30%以内，便于紧缆机纵向移动。第二步进行正式紧缆作业，空隙率达到图纸施工要求。根据施工工艺要求，正式紧缆时，中跨由跨中向主索塔方向紧缆，边跨由锚碇向主索塔方向紧缆。紧缆施工工艺流程见图11－12。

（1）预紧缆

预紧缆一般称为初捆扎，在预紧缆前应先在边跨跨中及中跨、1/4跨、1/2跨、3/4跨等部位仔细检查各索股排列顺序与设计要求有无差异，如果与设计不符，应及时调整，直至全部按设计顺序排列方可开始预紧缆。为了减少主缆内外索股的温差影响，预紧缆作业选择在夜间温度稳定的时段进行。预紧缆必须按照一定的顺序、方向进行。

①预紧缆作业顺序采用二分法进行，将中跨主缆分为n₀段，每段长度约为L₀/n₀m；边跨各分为n₁段，每段长度约为L₁/n₁m，紧缆前测量队用全站仪划分紧缆位置。每段内再采用“二分法”分至4.4～4.8m一小段。

②预紧缆工艺。根据所划分的紧缆位置，首先解除主缆外层索股的缠包带，并在预紧处铺设麻袋片，利用手拉葫芦边收紧主缆，人工用大木锤边均匀敲打主缆四周，校正索股和钢丝的排列，避免出现绞丝、串丝和鼓丝现象，同时测量紧缆处主缆的周长，待主缆空隙率目标控制值满足目标值30%以内，用软钢带将主缆捆扎紧，使主缆截面接近圆形。

③在紧缆过程中需及时记录各种测量数据，以便控制预紧缆空隙率达到设计值。

（2）正式紧缆

预紧缆完成后，使用主缆紧缆机将主缆截面紧固成圆形，主缆空隙率≤18%±2%。每条主缆上安装2台主缆紧缆机，中跨紧缆从跨中向塔顶方向依次进行。中跨紧完之后，将紧缆机移至边跨，边跨从塔顶向锚碇方向进行。

①主缆回弹率的试验

正式紧缆前的现场紧缆试验在中跨跨中进行，以此掌握紧缆机的千斤顶行程、油表读数及主缆紧缆后的回弹率，用以指导后续施工。并根据试验情况对紧缆机进行调整和制定相应的紧缆工艺，然后转入正式紧缆工作。

②正式紧缆

正式紧缆采用紧缆机完成。紧缆机由一个六边形的钢框架和6个液压千斤顶组成，每个千斤顶带有圆弧状靴块，圆弧内径等于主缆外径。正式紧缆也必须按照一定的顺序、方向进行，主跨从跨中向塔顶方向进行，边跨从桥塔向锚洞进行，两紧缆机分南北方向同时作业。正式紧缆空隙率控制目标值18%±2%，每间隔5m紧缆一次。

③紧缆机的操作

紧缆机的操作是紧缆作业中的一个关键工序。用索道将紧缆机的两端吊起安装在预紧好的主缆上，并接好油泵。开动油泵给紧缆机的6个千斤顶供油，在初期加压阶段，以低压进行，使各紧固蹄轻轻地接触主缆表面，且相互重叠，然后升高压力，加载（同步），随时观测油表的读数，当紧缆机行程达到设定位置或压力达到规定值时保压。

④打捆扎带

打捆扎带的目的是为了保证当液压千斤顶卸载后，紧固后的主缆截面形状仍保持近似圆形，并保持要求的空隙率。当紧固蹄处主缆直径经测量符合要求后，不锈钢钢带绕在主缆上捆扎，并用带扣固定，捆扎2道，间距10cm。

⑤液压千斤顶卸载

当打带完成后，液压千斤顶卸载，通过操作换向阀使紧固蹄回程，紧缆机则移向下一个紧固位置。

⑥主缆直径的测定

为了确定紧缆后主缆的截面形状，紧固蹄挤压结束（处于保压位置时）和液压千斤顶卸载后，分别用专用量具测定主缆直径和周长。为方便现场对紧缆空隙率的检查，提前作出主缆空隙率、直径、周长的对照表。主缆全部紧固完毕后，测定捆扎带旁边的主缆直径及周长，确认实际的空隙率。

2.紧缆施工安全技术要求

（1）在主缆紧缆施工前必须对相关的施工队、作业班及相关的作业人员进行全面的施工方案确认及施工安全技术交底。

（2）在主缆紧缆过程中，对雷雨大风等灾害性天气进行严密的跟踪和监测，如出现突发异常天气状况时，应立即停止作业，并妥善处理好紧缆机以及主缆与猫道的临时固定后随即撤离猫道，以保证施工人员的人身安全。

（3）高处固定点作业人员在作业前必须挂好安全带，严禁在猫道上奔跑和跳跃。

（4）主缆紧缆施工所用的卷扬机、塔吊等起重机械，操作人员要有丰富的工作经验和良好的身体素质，现场的专职指挥员必须具有丰富的现场指挥经验。

（5）紧缆机长时间运转，存在突发机械故障的危险，要求施工队、作业班对主缆紧缆机在每使用4h后，必须停机保养半小时，保证卷扬机的正常运转。

（6）每次高空作业必须做到“工完场清”，不得遗留杂物、材料及工具。

（7）主缆预紧缆使用手拉葫芦较频繁，而且每个受力不一样，会因手拉葫芦受力过大而导致葫芦链断裂的危险，要求根据受力点的不同而采用不同吨位的手拉葫芦；同时，定时检查手拉葫芦的使用情况，如有损坏马上修理或更换，以保证手拉葫芦的使用安全。

（8）施工队、作业班应派出专人经常检查猫道承重索等钢丝绳的锚固情况，发现问题及时处理。在猫道上严禁电焊作业，防止猫道绳索受伤而影响猫道的使用安全。

（9）紧缆机液压绞车钢丝绳受力较大，而且使用时间较长容易因磨损过大而导致危险。要求紧缆机移动行走液压绞车使用全新钢丝绳，在进行紧缆的过程中定时对该钢丝绳进行全面检查，如发现磨损严重则全数更换。

（10）主缆紧缆施工现场应配备性能良好的通讯工具，以保障现场紧缆施工的指令通畅。

（11）猫道属于柔性结构的工作平台，受大风的影响会出现摆动，主缆紧缆过程中，人员在猫道上工作存在因站立不稳而引起高空坠落的危险，要求作业人员必须站立稳妥后方能进行作业。

11.4.3　索夹及吊索安装工艺及安全技术要求

1.索夹及吊索安装工艺

吊索是悬索桥主缆与桥面系之间的重要连接件，是承担桥面系自重及活载的重要受力构件。索夹是主缆和吊索连接的关键部位，要求有足够的强度和刚度。

（1）索夹及吊索安装工艺流程图

索夹及吊索安装工艺流程如图11－13所示。

图11－13　索夹及吊索安装工艺流程图

（2）索夹安装工艺

①索夹加工、验收

铸件必须无夹砂、缩孔、裂纹等严重缺陷，机械加工必须画线确定加工量，以保证索夹壁厚和各部位尺寸的均匀性。索夹两瓣为一副，分别先加工合口平面及吊耳穿销的两个端面，加工索夹与主缆接触的内孔，要先加工螺栓孔，加垫片扭紧螺栓以控制索夹相关位置和孔的形位误差及尺寸公差。

验收依设计图纸、技术要求，对材料的化学成分和物理性能进行抽检，对尺寸精度、光洁度、公差进行检核。对不合格产品予以报废，不得用于桥上使用。

②索夹安装位置的测量、画线

主缆架设完成时，主缆呈悬链线形，塔顶主索鞍有预偏量，成桥后主索鞍顶推至设计位置。主缆曲线呈二次抛物线，为准确定位各索夹的安装位置，建立直角坐标系，根据空载跨度、垂度、线形及各段（主缆）的弹性伸长量求出索夹间索长，将每段中心位置换算至主缆顶面，画线做出标志。

依据计算值，测量确定主缆中心线，用标定的钢卷尺分出各索夹在主缆上的中线位置，并标注出安装的控制范围。

对于空间线型主缆，还应考虑切曲差值和温度的影响，以便修正索夹间主缆长度，保证安装位置的精确性。

③索夹安装

a.索夹在主缆上位置尺寸准确，标记明显。

b.索夹在主缆上位置加垫铝皮，夹紧后铝皮对口处留有间隙，不得沓叠而影响与主缆的箍紧力。

c.索夹由专用安装吊架吊运到位，骑装于主缆上，安装穿心千斤顶，施加顶力，调整位置及角度，初扭高强螺栓。

d.二期恒载加设完毕，主缆受力直径缩小，空隙率减小，再次施加顶力，扭紧螺帽。

e.索夹与主缆的密贴接触是依靠高强螺栓扭紧拉力产生的摩擦阻力来保证索夹位置的固定而不会产生向下滑移。

f.索夹与主缆间空隙涂塞防护涂料。

g.考虑主缆丝股镀锌挤压变形，竣工时再对高强螺栓终拧一次。

（3）吊索安装

①悬索桥吊索一般采用高强度镀锌钢丝制成，强度高，柔性好。少数小跨度悬索桥的吊杆是由圆钢制成，刚性好。吊索吊杆，为便于与索夹和加劲梁连接，将钢索两端丝股散开伸入套筒锥孔内，热铸合金固结成整体形成锚头。套筒设销孔，通过上端与索夹销接，下端与加劲梁调节杆连接；吊索长度受测长量具、拉力、温度、锚头制作等误差及索夹制造工艺等因素影响，因此，制造精度要严格控制，吊索钢丝外层加挤压PE塑料套防护。

②吊索起运前，要将吊索外包PE用塑料（麻）布包装好，两端锚头套筒要特别包装，以防相互刻压，损坏吊索PE套及钢丝。将成品捆扎成卷，拴好标签，发运工地。验收时打开吊索卷，根据编号复核吊索长，确定安装位置，注意检查防护PE套有否损坏破皮，如有，要及时处理，防止裸露锈蚀。

③安装时用专用抱箍靠近锚头夹住吊索，由缆索吊机垂直提起吊索，不得扭坏PE套。

④吊索穿过猫道的位置，要将猫道面层开口，剪断铅丝，并将断头向剪口外弯曲，以保证下放吊索而不刮损吊索PE套。

⑤吊索边下放边拆除外包装，将上套筒销孔对正索夹吊耳销孔，穿销锁紧卡板或螺帽。

2.索夹及吊索安装安全技术要求

（1）施工作业前一天，施工班班长应了解第二天的气候变化情况，确认有无大雾、阴霆、雨雪、飓风、雷雨、台风、晴雨起伏等异常天气，严禁在恶劣的气候条件下进行索夹、吊索安装施工。

（2）要求施工队、作业班组在施工作业前进行施工方案的全面交底和安全技术交底，要求施工人员清楚作业要求和安全操作要求。

（3）要求施工队、作业班组内设置一名专职安全员，负责索夹、吊索施工的安全检查与监督管理工作。

（4）在猫道上严禁电焊作业，防止猫道绳索受伤而影响猫道的使用安全。

（5）施工过程中遇到恶劣天气以及六级或以上（v≥13m/s）大风时，必须停止索夹、吊索安装等一切工作，并做好临时的固定和妥善安排后立即停止作业，离开工作岗位。

（6）吊索、索夹安装施工的危险地域设置安全警示标牌，在容易引起高空坠落的作业周边设置安全护栏、安全网等安全防护措施。

（7）在吊索堆放的场地必须做好防火工作，在整个施工过程中要求保护好吊索，不能损伤吊索。吊索的展开、下放过程中，必须按照施工要求，保证吊索及周围作业人员的安全。

（8）长吊索在展开时，如果吊索扭转比较严重，要根据吊索标记线理顺吊索。同时，为了防止吊索扭转，要综合考虑吊索的打盘及放盘方法，防止吊索在打盘或放盘时打伤作业人员。

（9）施工队、作业班组所有的施工人员均需在岗位上进行交接班，交接班完成后方能离开工作岗位，禁止离岗交接。

（10）索夹及吊索安装前，施工队、作业班组必须派出人员时刻观察和随时检查起吊系统的安全状况，加强对钢丝绳表面的完好情况、联结稳固性的安全检查，对钢丝绳的断丝数、腐蚀情况、磨损情况及变形量、固定状况等逐一进行细致的检查，发现不符合要求的立即更换，避免起吊安全事故的发生。

（11）要求作业人员在施工前必须配置安全防护用品，如安全帽、安全带、防滑轻便鞋，需要使用工具的作业人员必须携带工具包。

（12）吊索安装前，需要在猫道进行改吊时，必须对改吊猫道的缺口进行加装防护，如在吊索改吊的地方敷设好安全网，或采取其他方式进行有效的封堵。

（13）经常对猫道承重索等钢丝绳的锚固进行检查，发现问题立即进行处理。

（14）索夹及吊索安装过程中，要求施工人员必须携带工具包，在施工时必须注意匹配件的使用，以防止配件、工具掉落，造成下方作业人员的意外伤害或坠物砸伤船只、损坏设备机具。

（15）吊索安装完毕，吊索与猫道处的缺口应使用尼龙网等将其封严。

11.4.4　主缆缠丝安全技术要求

1.主缆缠丝工艺

主缆缠丝是用专用的缠丝设备以一定的张力使镀锌软钢丝（圆形或特制的S形软钢丝）密匝牢固地缠绕在主缆上的作业。主缆缠丝的主要作用是保持主缆外形并与涂装材料共同组成主缆防护体系，尽可能延长主缆使用寿命。缠丝施工质量主要由缠丝导入拉力和缠丝密匝缠绕圈数两个指标控制。

（1）缠丝施工工艺流程图

泰州大桥主缆缠丝方向总体上按照从高到低的顺序，上下游同时进行。缠丝顺序为先边跨、后主跨，边跨从塔顶往锚碇处施工，主跨从主塔往跨中施工。一般主缆缠丝施工工艺流程如图11－14所示。

（2）缠丝施工准备

①储丝轮绕丝

S形钢丝按每个索夹间区间精确计算钢丝用量并以卷供应，缠丝前通过特制绕丝机以一定张力将S形钢丝卷转绕至储丝轮上，以供相应主缆索夹区间缠丝使用。

②主缆表面清理及涂密封膏（防腐密封）

缠丝前用丙酮清理主缆表面污渍，待表面清洁并干燥后，在主缆表面涂抹专用防腐密封膏，边缠边涂，对主缆进行密封防腐。

图11－14　主缆缠丝施工流程图

③缠丝张力确定

对于主缆张力未达到设计恒载张力前缠丝，随着荷载加入主缆张力变化会引起主缆伸长、缆径变化，要求缠丝张力保证在任何情况下缠绕在主缆上的钢丝对主缆表面压力大于0，即主缆张力达到设计恒载时，缠绕钢丝残余张力大于0。在考虑缠丝后主缆荷载增加量、温度变化等因素后，确定缠丝张力范围为2.50～2.80kN。一般情况下，缠丝张力由设计方给定，施工者根据设计张力要求对缠丝机进行调整和锁定。

（3）缠丝作业工序

主缆缠丝通过缠丝机进行，主要施工工艺包括索夹前起始段人工挤压缠丝、索夹间节段机械缠丝、缠丝机走行过索夹、缠丝焊接、尾端手动缠丝等操作。

①缠丝机试运转

将缠丝机安装在塔顶边跨侧主缆上，进行安装保养调试工作。在各减速机、变速箱中加足润滑油，其他均按要求加注润滑油或润增脂。按要求进行空机试运转，做好缠丝试验前的一切准备工作。调整缠丝机齿圈转动及前移电机变频器，使齿圈在每转动1圈（即缠丝1圈）的同时沿机架行走9mm。

②缠丝试验

缠丝前先进行缠丝试验，主要检验缠丝机性能及焊接强度，并确认达到以下标准：

a.缠绕钢丝相互之间无间隙。

b.无重叠缠绕、交叉缠绕（乱丝）。

c.缠丝表面光滑。

d.焊点焊接强度要确保剪切强度在缠绕钢丝的张力之上。

③索夹节段起始段缠丝

a.储丝轮安装完毕，穿绕钢丝，使缠丝出丝轮端部距索夹端面间距为20mm。

b.将缠丝机转速调整为最慢速。

c.用钢丝钳将缠丝丝头扭挂在索夹螺杆上。

d.缠丝机点动缠丝3圈后停机，端部缠丝焊点布置焊接并打磨。

e.接着点动进行端部缠丝3～4圈后停机，切除多余钢丝，人工用木锤、尼龙棒将钢丝推入索夹端部，钢丝与索夹用尼龙楔固定。

f.回退缠丝齿圈至出丝轮与缠绕钢丝平行，即可进行正常节段间机械缠丝。

④机械缠丝

主缆缠丝使用的缠丝机是可自行进行跨越索夹的全节段式施工。缠丝在2个索夹间节段进行，各节段重复相同的作业。索夹和索夹间1个周期的缠丝过程简述如下：

a.缠丝机后端紧靠索夹下端面，前后行走架处于缠丝机前后端机架，缠丝机通过葫芦与猫道扶手索固定。安装储丝轮，后出丝轮出丝在索夹前端开始起始段缠丝。

b.当缠绕钢丝长度达到1m左右时，焊接钢丝并打磨，将钢丝由后出丝轮转至前出丝轮。

c.松开前后端机架与主缆之间的夹紧装置，缠丝机处于行走模式，卷扬机牵引机架前移，缠丝齿圈相对主缆静止不动（行走齿条向后拨动），就位后固定机架。

d.储丝轮剩余钢丝6圈左右并焊钢丝，剪断剩余钢丝，卸去空储丝轮。利用前行走架挂梁更换储丝轮。

e.夹持架前行同c。

f.储丝轮由前缠丝轮出丝，钢丝接头与前段钢丝并焊后继续缠丝。

g.松开夹持架与主缆夹紧机构，夹持架前行到上一索夹端部（缠丝齿圈相对主缆静止）；前行走机构向下移动到夹持架中部，前机架顶升机构千斤顶回缩，夹持架前行跨越索夹；前机架顶升机构千斤顶顶升与主缆支撑，前行走机构顶升千斤顶回缩，前行走机构行走跨越索夹后千斤顶顶升与主缆支撑。

h.缠丝机工作进行索夹区间尾端主缆缠丝、焊接。

⑤索夹节段尾端手动缠丝

在索夹间缠丝节段的尾端部位，缠丝机的回转系统如与索夹干涉，在靠近索夹端面的位置，停止机械缠丝，剩余部分以手动缠丝。使用紧线器和夹具等专用工具按以下步骤施工：

a.用铝热焊剂焊接机械缠丝端部和手动缠丝节段的起始点。

b.焊接后，用缠绕钢丝在主缆上缠绕1周，用紧线器收紧后焊接。

c.多次重复以上作业，使钢丝紧密地缠绕至索夹端面。

2.主缆缠丝安全技术要求

（1）缠丝施工前要求施工队、作业班负责人必须密切关注天气状况的变化，在雨（雪）天大雾天气、潮湿天气不得进行缠丝作业，防止缠丝受潮和施工人员在湿滑的条件下造成意外事故。

（2）施工人员在进行缠丝作业时，必须按照高空作业的基本要求，戴好安全帽、系好安全带、穿轻便的防滑鞋，并具有良好的精神状况，保障施工人员的人身安全与操作顺利。

（3）缠丝作业必须按工艺要求定岗、定员、专人负责，不得随意更换；指定专人负责缠丝作业。

（4）缠丝施工时派出专人对使用的施工机械进行检查、维修、保养，保证机械设备处于正常和安全的状态。

（5）整个缠丝作业过程中一定要注意保护主缆钢丝，严禁明火，确保钢丝不受损伤。

（6）使用铝热焊剂时，应严禁烟火，以避免不必要的损失。

（7）缠丝施工时必须注意保持主缆及猫道的清洁，猫道上不能乱堆乱放杂物或材料，及时清理猫道的材料及杂物且不得随手乱丢，防止高空物体坠落伤人。

（8）缠丝机越索夹时，施工人员应注意索夹下方猫道是否有物件坠落，以防高空坠落或物体打击事故的发生。

（9）机器自动跨越索夹行走机构，过夹时施工人员必须观察行走机构的稳固情况，指定专人检查各机构的动作是否正常及复位情况是否完好。

（10）缠丝机主机与夹持架安装就位后，施工人员不得同时松开夹持架，保证设备的稳固与施工人员的安全。

（11）缠丝机在索夹倾角大于8°的主缆上施工时，要求施工人员必须遵守主机与夹持架均不能同时松开手拉葫芦保险的规定，防止缠丝机的滑移而导致人员与设备的损伤。

（12）机器装拆时，施工队、作业班必须做到统一指挥、协调分工、专人负责，保障施工人员装拆作业的人身安全。

（13）严禁随意拆除猫道反挂钢丝绳，缠丝经过猫道反挂钢丝绳后应立刻恢复，保持猫道反挂绳的间距为12.5m。除吊索处外，猫道上不允许出现孔洞，发现猫道有孔洞必须及时补好。

（14）缠丝机在非工作状态必须将主机与夹持架的全部夹紧机构夹紧并拉紧全部手拉葫芦，保障机器设备的安全稳固；下班时必须切断电源方能离开作业岗位。

（15）施工队、作业班组在缠丝施工前，必须对施工人员进行翔实的安全技术交底，指定专人负责机械设备操作，要求操作人员必须熟悉机械设备（特别是缠丝机）的正确使用方法和使用要求，保证机械设备在使用过程中达到质量、安全和环境保护要求。

（16）施工机械在维修保养过程中所产生的废水、废渣、废油要进行回收，集中处理，不能随意排放，造成环境污染，导致施工人员的意外伤害。

（17）缠丝施工时，必须在施工机械设备（设施）旁或其附近悬挂该机的“机械操作规程牌”，并要求操作人员严格按照操作规程进行操作。