用于跨海大桥索塔维修加固的新型升降装置研究

岩土科技股份有限公司，浙江 杭州 311400

用于跨海大桥索塔表面裂缝维修的吊篮施工结构可以解决在常规吊篮施工中吊篮难以贴靠到拉索桥索塔面进行施工的问题。以拉索塔连接点为界限，将索塔分为左右两部分依次施工。根据索塔及斜拉索实际构造图，整个索塔施工工作段分为工作段A和工作段B，A段为有索区、B段为无索区。单侧索塔用4台吊篮12根绳，其中6根绳在斜拉索内侧，另6根在斜拉索外侧，起导向和牵引作用，使吊篮能够贴合索塔表面上下移动进行施工，从而快速高效完成索塔表面的维修，减少对交通的影响。

1 吊篮选型及制作

1.1 吊篮型号选择

正常荷载组成为作业人员+材料+其他=100kg×3人+75kg+50kg=425kg，425kg＜800kg，故选用额定载重量800kg的标准吊篮ZLP800能满足安全要求。

1.2 吊篮外形尺寸

根据索塔及斜拉索构造图，工作段A（有索区）选用4m、8m及单人吊篮，工作段B（无索区）选用6m、8m及10m长吊篮。吊篮总重量按10m长吊篮规格计算（含提升机等附属部件）为708kg。塔顶悬挂机构采用ZLP800吊篮非标准悬挂机构进行架设安装，悬臂吊架后座支撑点采用膨胀螺栓锚固。同时，采用反压梁进行吊架后支点锚固。吊篮外侧用绿色钢网片封闭，吊篮底部挂设密目防护设施。

2 吊篮平面布置

索塔表面裂缝处治采用吊篮施工。根据索塔及斜拉索构造图，整个索塔施工工作段分为工作段A、B段，工作段A为有索区、工作段B为无索区。吊篮允许提升高度为200m，作业高度距离起升面（桥面）6～160m。吊篮外形尺寸长通常为1.2m、4.0m、6.0m、8.0m、10.0m，宽为0.69m，吊篮悬吊平台内侧与塔身混凝土面间隙为30cm，其中工作区B若已装吊篮不能完全满足作业面要求，则可通过吊篮移位到达作业面，以此满足施工操作需求。

2.1 A工作段

塔顶悬臂吊架平面图见图1。A工作段采用ZLP800-16U型吊篮、2台单人吊篮及1台8m吊篮进行施工维护，在塔顶架设骑墙架作为吊点固定点，分别使用骑墙架1、2、3、4、5、12、13、14，其中骑墙架5、12为8m吊篮及单人吊篮的共用吊点。

图1 塔顶悬臂吊架平面图（单位：mm）

2.2 B工作段

B工作段组合使用2台6m、1台8m、1台10m的ZLP型吊篮，将A工作段使用过的吊篮重新拼接即可使用。吊点仍使用塔顶骑墙架1、2、3、4、5、12、13、14。

2.3 吊篮悬臂机构

由于塔顶长度小于2倍的吊架后壁长度，因此采用非标吊篮悬挂机构，后锚固点在采用膨胀螺栓固定的同时利用塔顶侧面埋件，在上面焊接型钢（80mm×80mm×5mm方管），安装2道反压梁（80mm×80mm×5mm方管）作为后锚的加强固定措施。同时，将大小里程侧的2个吊架后壁用75mm×75mm×7mm角钢连接，将2个吊架连接成扁担梁，几项措施保证吊架受力满足要求。

3 吊篮支托平台安装

为方便施工，吊篮支托平台悬挑出索塔2m宽，底板满铺木工板，支托平台临边设置1.2m栏杆（4cm×4cm角铁焊接），并挂设密目安全网。支托平台与桥面净空5.5m，保证桥面不封道期间车辆正常通行。吊篮支托平台托架利用抱箍原理设计。支托平台用螺栓连接，接头设置在索塔内外两侧，具体见图2。

图2 支托平台平面示意图

4 吊篮系统安装

4.1 悬臂吊架安装

（1）根据塔顶尺寸布置悬臂吊架，吊篮前梁悬伸长度为0.8m，悬挂机构前、后座的距离为0.868m，工作平台与塔身砼面完成面间距为30cm左右。（2）将调节杆插入三角形前支架内，根据塔顶障碍物高度调整插杆高度，用螺栓固定；另一调节杆插入后支架套管内，插杆高度与前支架高度等高，螺栓固定，前、后座完成安装。（3）前梁、后梁分别装入前、后支架插杆内，用中梁连接。（4）安装加强钢丝绳，调节螺旋扣的螺杆，再将工作与安全钢丝绳分别固定在前梁悬挂机构架上。（5）各部件安装正确后，将悬挂机构安放在工作位置，悬臂吊架伸出端悬伸长度为0.8m，悬挂机构支架底座采用膨胀螺栓。（6）上述工作完成后，将工作钢丝绳、安全钢丝绳从端部放下。

4.2 钢丝绳安装

1台吊篮采用2根吊篮提升钢丝绳、1根施工人员安全绳，单侧索塔4台吊篮采用12根绳，其中6根绳在斜拉索内侧，另6根在斜拉索外侧。（1）外侧6根钢丝绳放绳：封闭桥面第三车道及应急车道，钢丝绳顺斜拉索外侧直接放至支托平台固定至相应吊篮。（2）内侧6根钢丝绳放绳：封闭第一、第二车道，钢丝绳垂直放至桥面第一车道。

4.3 吊篮安装

（1）对桥面施工路段实施交通封道，在桥面按现场测量的施工位置采用25t吊车将吊篮吊至托架进行整体拼装。（2）将提升机安装在侧篮两端，安装时注意使安全锁支架朝向平台外侧。（3）装成后均匀紧固全部连接螺栓。

4.4 提升机、安全锁、电器箱的安装

（1）将提升机安装在悬吊平台的安装架上，用手柄、锁销、螺栓固定。（2）将安全锁安装在安装架的安全锁安装板上，用螺栓紧固。（3）拧下安全锁上的六角螺母，将提升机的上限位行程开关安装在该处。（4）将电器箱挂在工作平台后篮片的中间空档处，将电动机插头、手握开关插头分别插入电器箱下部相应的插座内。（5）各接插件插头分别插入电器箱下面对应的插座内，所有插头在接插过程中必须对准槽口，保证接插到位，以防止虚接损坏，确认无误后连接电源。

4.5 穿绳检查

吊篮作业中，将安全钢丝绳和承重钢丝绳的下端固定，保证吊篮作业过程的稳定性。利用支托平台进行固定装置的安装。在支托平台主梁上焊接8个锚固装置并开孔，焊接位置与吊篮提升机位置基本重合。固定过程中，施加4kN的力，保证导向钢丝绳处于绷紧状态。将电器箱面板上的转换开关拨至待穿钢丝绳的提升机一侧，工作钢丝绳从安全锁的限位轮与挡环中穿过后插入提升机上端孔内，启动上行按钮，提升机即可自动卷绕完成工作钢丝绳的穿绳进位。工作钢丝绳到位后，将自动打开安全锁，然后将安全钢丝绳从安全锁的上端孔插入。

4.6 安全绳和绳卡的安装

吊篮安装使用前，从塔顶垂下一根独立直径不小于18mm的安全绳，安全绳顶端固定于有足够强度的建筑物上，不可将安全绳攀挂在吊篮悬挂机构上面。顶部挂完后，将安全绳放置于吊篮中间，将自锁器直接安装在安全绳上面，施工人员在施工中必须将安全带挂在安全绳上的自锁器上。

5 结束语

作为桥梁形式的一种，斜拉索桥主塔结构高度大，在维修主塔内斜面时，常规吊篮上升过程中难以贴靠到主塔内斜面和侧平面进行维修。用于跨海大桥索塔维修加固的新型升降装置提供了拉索桥主塔修补吊篮结构，解决了常规吊篮施工方式难以满足拉索桥主塔内斜面、侧平面修补施工的问题，可用于跨江海拉索桥主塔全方位的维修，使维修人员能够贴近维修面，在确保维修人员安全的同时，也使维修质量得到保障。