10月13日,疏港南路项目古马干河特大桥主塔斜拉索挂索施工全部结束,比原计划工期提前14天。此时,古马干河特大桥仿佛一把精妙绝伦的巨型伞,傲立在泰州古马干河上,84根斜拉索犹如一道道强劲射线从110米高空斜射下来,稳稳地嵌入桥面,浑然天成。
疏港南路项目全线长约5.7公里,是泰州市重点工程,其中古马干河特大桥是泰州市第一座特大桥规模在建斜拉桥,也是江苏省内最大跨径、最宽的单塔斜拉桥。大桥主塔高121.96米,主桥长415米,最大跨径220米。斜拉索采用扇形密索布置,塔柱双索面均布置有21对84根斜拉索,其中最长索长231.7米,重21.8吨,直径15.1公分。最短索长58米长,3吨重,直径11.3公分。
挂索犹如空中穿线,一端穿入主塔的索导管,另一端穿过桥梁的索导管,分毫误差不得,可谓失之毫厘谬以千里。挂索也是检验前面所有工作是否合规的关键工序。可以说,挂索和后续张拉、调索决定了整个桥的成败。
索导管是一种大型镀锌钢管,索从中间穿过。索导管的精确定位,保证索导管中心符合设计规范成了挂索施工成败的关键。“如果索导管偏位,会导致索贴管壁,改变索的受力点,对斜拉索造成摩擦损坏,减少索的使用寿命。”测量主管赵昆朋说。
索导管一端在钢箱梁制作时预埋进入梁体,一端留在外面,“像吸管一头在杯子里面,一头在杯子外面,然后钢索要在高空一头穿进主塔上的‘吸管’,另一头穿进桥梁上的‘吸管’。”经理助理谢强说。
测出索导管中心线是索导管安装定位的关键。“由于索导管的一端预先埋入梁体,这个点无法测到,只能测梁体外端索导管的点,一个点很难精确测出索导管的方向,也就是中心线。”赵昆朋说。
传统方法是人工用钢尺找出索导管的中心,在中心位置焊接一个支点,然后通过手扶棱镜在这个支点上进行测量定位。“一是存在系统误差,二是人工调整棱镜,耗时较长,三是如果在塔上,还存在安全隐患。”“只能通过多次测量取平均值来削弱误差。”赵昆朋说。“测一个索导管,同时需要4个人耗费4小时,精度还不高。”
“一点怎么才能成直线?如何才能快速精准地测出中心线?”成了压在赵昆朋心头的一块石头。
“可不可以把中心线延长,把测不到的那端拉到外面来,比如做一个可以插入索导管的同心圆,那么圆的中心轴线就是导管的中心线,同时在同心圆中心轴顶端装上可以360度旋转的强磁棱镜。”赵昆朋提出了想法。
接下来,计算、测数据,经过10多组数据验证比对,最终定下最优方案。“但制作同心圆只能在车床上完成,索导管的管径有四种,难道要做四种同心圆?再者如何才能严丝合缝地塞入管内?”难题一个又一个摆在了赵昆朋眼前。
在又一次考察加工厂的过程中,赵昆朋无意中看到车床上可以调节直径大小的圆形四角卡盘,眼前一亮:这不就是一个现成的同心圆么!
前前后后跑了10多次加工场之后,1个成品短圆柱型四爪单动卡盘、2个强磁棱镜、1根金属主轴和1个三角索导管内壁支撑,加工成了索导管轴线可调式定位装置。
“通过改变卡盘卡爪长度适应不同直径的索导管,调整卡盘直径使其与索导管内壁卡紧,保证装置主轴和索导管轴线重合。嵌入索导管后,内壁支撑可保证定位装置的稳定。测量时,两个强磁棱镜可360度旋转调整至全站仪最佳的观测角度。”
新装置大大提高了索导管定位效率和精度,成功解决了寻找测量实点和人工手扶棱镜过程带来的误差,安装精度控制在了±3mm内,超过±5mm的精度要求。“现在1个人1小时不到就能测完一个索导管。”赵昆朋说。
“挂索后检测所有的索基本都在中心线上。”
“这次斜拉索挂索施工,充分体现出中交的管理水平和实力。”业主大为赞赏。
目前,《一种用于索导管轴线定位的装置》已经申请国家实用新型专利。
(刘新梅)