宜昌庙嘴长江大桥位于葛洲坝水利枢纽下游约2.7km,起于点军东岳二路止于西陵区西陵二路,连接主城区、西坝和点军新区,该桥主桥由大江桥和三江桥2部分组成,大江桥为主跨838m悬索桥^[1,2] ,桥式布置如图1所示,上部结构施工时采用连续式猫道。

本桥猫道由承重索、面层、栏杆及扶手索、门架系统、横向天桥、锚固连接和循环系统等构成^[3] 。单侧猫道承重索由6根48钢丝绳组成,门架承重索为2根40钢丝绳,循环索为2根36的钢丝绳,扶手索为2根22的钢丝绳^[4] 。猫道面层由2层钢丝网组成,底层及侧网采用5钢丝网,面层采用2钢丝网。猫道门架按照50m布置1个,全桥共布置54道。猫道不设抗风缆,为增加猫道的抗风稳定性,采用横向天桥增加上、下游猫道刚度,横向天桥约150m布置1道,全桥共布置7道,中跨5道,两边跨各1道。猫道面宽4.0m,低于主缆中心线1.5m。猫道线形如图2所示(x表示横向天桥,y表示猫道门架),猫道断面布置如图3所示。

本桥猫道架设完成后,我们对猫道线形进行了测量,具体数据及与设计对比情况如表1所示。

猫道单根承重索线形调整满足设计要求,会出现整体架设完成线形与设计存在较大偏差,分析主要是由以下几个原因造成:(1)猫道承重索预拉后的残余非弹性变形;(2)材料实际弹性模量与原来样品提供弹性模量存在差异;(3)实际施工结构荷载包括猫道面网、门架、横向天桥等质量与原来计算取值间存在偏差。

猫道系统是悬索桥上部结构施工最重要的临时工程,其线形直接关系到悬索桥上部结构施工的安全及便利程度^[5] 。如猫道线形与设计差异较大势必给后期主缆架设、调索等工序施工带来不便,同时造成一定的安全隐患。为此,我们提出了对猫道线形进行整体调整。

猫道整体线形调整主要过程为:首先根据测量数据计算得出每根猫道底板索的调节长度。在每根猫道承重索与锚碇连接处设置2个千斤顶,在每根猫道承重索位于主塔顶部处设置1根导链;利用千斤顶依次对每根猫道承重索进行张拉(或放松),同时,利用人工同向牵引所有导链,使每根猫道承重索朝需要调整的方向进行一次整体收紧;重复以上步骤,交替进行多次锚碇处、主塔处猫道承重索的调整,直至猫道整体线形达到设计要求。

每幅(上、下游猫道可同时或分开调整)猫道整体线形调整所需机械设备如表2所示。

需要临时拆除的装置有:(1)猫道承重索下拉装置;(2)主塔顶猫道承重索转向装置锚碇侧(具体根据需调整方向)限位卡板;(3)散索鞍支墩猫道承重索转向架锚碇侧(具体根据需调整方向)限位装置;(4)靠近猫道调整区域内猫道面网。

1)在锚碇猫道锚固处安装张拉采用80~150t千斤顶和锚具,每幅猫道调整共采用12台80~150t千斤顶,每根底板索锚梁上的2台千斤顶和2台油泵并联以保持同步性,如图4所示。

2)在每根猫道承重索位于主塔顶部处设置1根导链,如图5所示。

调整前,在塔顶承重索转向装置和散索鞍支墩转向架鞍座处附近承重索上设置好标识,以测量每根猫道承重索的行程。下拉装置和限位装置拆除完成后,以2~3cm行程逐步启动千斤顶张拉,每一行程检查12台千斤顶的同步性。千斤顶张拉过程中,在塔顶使用导链同步对承重索向需要调整的方向拉伸,同时,密切关注承重索在2处转向装置鞍槽内的移动情况。

调整过程中测量组人员随时观测猫道线形变化情况,并将测量结果及时反馈,校验计算的准确性。当调整量达到预定数值,测量再次复核猫道线形,满足调整要求后,将承重索锚固装置上螺母拧紧,完成猫道线形调整。

调整完成后,恢复塔顶承重索转向装置处限位装置,拆除调整导链、千斤顶,恢复锚固系统打紧钢丝绳,然后恢复猫道下拉装置,最后恢复塔顶和散索鞍支墩处拆除的猫道面网。

调整完成后,猫道线形测量结果如表3所示,与设计基本吻合,达到了预期效果。

1)猫道已成为一个整体,进行猫道线形调整时,单幅猫道上、下游承重索需同步调整,各千斤顶及导链基本同步进行。

2)塔顶和散索鞍支墩处设专人密切关注承重索在转向装置鞍槽内移动情况,如发生异常,及时通知千斤顶工作人员停止张拉,防止挤坏承重索。

3)千斤顶张拉时以2~3cm行程为一个级数分级张拉,需对张拉行程严格控制。

4)千斤顶安装时需保持与猫道承重索线形平行,不得使精轧螺纹钢筋发生弯曲变形。

对于连续式猫道整体线形调整,大跨径悬索桥连续式猫道整体线形调整技术精度高,可控性强,能有效达到猫道线形的预定效果,从而避免由于猫道线形与设计线形不一致而导致主缆施工存在安全隐患及带来的施工不便。调整时仅需在锚碇处加装千斤顶、主塔顶部加装导链即可,所需设备简单,占用空间小,安装简便,施工效率高,具有较强的适用性和经济性。可适用于所有悬索桥连续式猫道的线形调整,适用范围广泛。