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南宁大桥4400kN缆吊专制吊具的设计与应用南宁大桥4400kN缆吊专制吊具是为满足该桥主缆吊装施工需求而专门设计的一种高强度、高精度起重设备。该吊具主要用于提升和固定主缆索股，承载能力达4400千牛，具有结构紧凑、安全可靠、操作便捷等特点。
吊具整体采用高强度合金钢制造，关键部位经过精密加工与热处理，确保其在重载条件下的稳定性和耐久性。结构上设有防滑锁紧装置和多点受力系统，有效防止吊装过程中索股滑移或偏载，保障施工安全。
缆吊主缆为4组索道形式，两两组合分别负责 吊装东西拱肋构件，见图1所示，单个跑车起吊能 力为1100kN，但由于组织缆吊施工时采用的是周 转性材料，主索及跑车规格已定，因此要求东西 侧每组索道不平衡力须控制在10%以内。其中西 侧拱脚第一节段W、重2180kN，从起吊到竖向就 位状态重心变化大，引起各组索力最大相差60%。
图1缆吊主索布置图（单位：m）
专制吊具的吊耳与缆吊跑车下挂梁连接，下 吊架在扁担梁顶面具有横移的功能，通过规定拱 助起吊动作来控制每组索道不平衡索力差。
设计思路及主要计算内容
拱肋节段为变截面箱形钢结构，拱肋制造出 厂时为水平放置，成桥后变为外倾斜置状态，因 此，拱肋从起吊至安装到位需经多个姿态调整方 能实现空中就位，其相应结构重心也随姿态调整 发生变化，如采用常规步骤及施工方法，经计算2 组主索索力差最大值为700kN，已不能满足设计 要求，因此，需采用程序化的施工步骤进行操作。 经分析研究后确定平吊及竖向成桥两个工况下必 须采取在主索中心处起吊的方式。经过对平吊状 态（工况一）、竖向成桥状态（工况二）、横向偏转成 桥状态（工况三)进行计算模拟，发现2组索力差 差值较小，最大索力差值率为4.6%，可以满足结 构受力要求。拱肋的几个典型姿态（即计算工况） 如图2所示。
图2拱肋从水平至成桥就位的3种姿态图
从图2可知，前2个工况下对2组主索力的 不均衡性无影响，而工况三如措施不当，对2组索 力影响巨大，因此须保证偏转的均衡同步性，使2 2 组索力增减量相当。
吊具主要包括扁担梁、吊挂梁、横移装置、吊 带及连接件等结构，各自结构与布置如下。
扁担梁为钢箱结构3，根据东西缆吊主索间 距的不同分为A扁担梁（主索距6.2m）和B扁 担梁（主索距6.0m）。扁担梁两端设吊耳与缆索 吊机的主索起重下横梁用销轴连接。扁担梁高 1.1m，梁宽1m，结构自重约550kN。扁担梁顶 面铺不锈钢板与吊挂梁底面组成摩擦副。
采用型钢组焊的三角桁架结构。上弦杆、斜杆 及竖杆均采用两根槽钢肢对肢组焊成盒形，下弦杆 为承重的钢箱结构，钢箱中间开设销孔，与吊带的 专用连接件连接。吊挂梁上弦杆支点处设不锈钢 板。滑板上开设长圆孔，保证在任意位置处吊挂梁
均有4个螺栓与扁担梁连接固定，吊挂梁底设导向 挡板。吊挂梁与扁担梁的关系如图3所示。
吊挂樂 扁担梁的天系图
横移装置包括反力座和螺旋千斤顶，反力座 采用钢板组焊而成，施工时与扁担梁顶板孔栓接 横移时采用螺旋千斤顶顶推吊挂梁带载平转。
吊装拱肋节段的吊带为高强度聚脂合成的纤 维材料，吊带间可调拉杆的最大调节长度为1m， 可实现节段拱肋3种姿态的调整，拱肋成桥姿态 由吊带及连接件组成的吊索长度控制
拱肋从地面胎架上起吊至安装到位需经几个 步骤才能实现，构件脱离地面支承的瞬时会发生 偏转，偏角最大达3.9°，即而吊带发生旋转，因 此，为保证吊装时前后2对主索索力均衡，需专门 制定拱肋吊装步骤如下： 步骤1。拱脚处各3个拱肋节段由船运至桥 位，利用缆索吊机将节段拱翻身至成桥状态（避免 结构脱空时瞬间对船体的冲击破坏)，其他节段拱 在船上可以水平成桥姿态放置。起吊时拱肋重心 与索道中心在一条垂直线上，前后扁担梁上的4 吊点将拱肋节段提起： 步骤2。缆索吊机按拱肋节段的立面成桥状 态将上翘的一端向上起绳，另一端不动，测量高低 点位置与设计值吻合。 步骤3。缆索吊将节段拱送人设计位置，吊 挂梁横移将节段拱肋对称均匀平转至成桥状态。 步骤4。将节段拱向已装拱节段靠近，利用 接口处绞轴及扁担梁顶横移装置精确定位。 步骤5。接口施焊，临时索安装，进行下一节 段拱的吊装准备。 专制吊具的实桥应用见图4所示。
的双回路供电系统，否则不能进行施工。 （2）建立独立可靠的通风系统，揭煤施工前 应全面检查风门、风管、风机、电器设备及电源，保 证风机的正常运行，备用系统应处于良好状态。 （3）瓦斯工区所有人员必须进行岗前培训方 可上岗，洞口须组建矿山救护队，建立检查制度， 配置相关设备；必须设专职监测、检查员（或小 组），经常检测、监测瓦斯，掌握突出预兆瓦斯，检 查、监测人员的工作不得受任何干扰。严禁任何 火种、易燃易爆品进洞。 （4）无论预测煤层是否有突出危险，揭煤或 在煤层中掘进必须采用震动放炮。震动放炮前坑 道内应设置拦挡，减少可能发生突出危害，拦档可 根据施工现场条件采用木垛、片石垛或金属构架。 （5）揭煤及在煤层中掘进时，引爆地点应设 在洞外坑道内且必须停电，撤出所有人员。正对 洞口不得停置机电设备，人员不得停留，洞口附近 杜绝火源。放炮后，由矿山救护人员在至少半小 时以后进人洞内进行检查、监测，根据检测结果确 定恢复送电、通风等具体事宜。 （6）开挖的隧道轮廓面应及时利用衬砌支护 封闭。 （7）在揭煤或煤层中掘进时，工作面及附近 应有集尘喷雾设备，以防止煤尘燃烧爆炸。钻孔 严禁干钻。应尽快出碴，以减少洞内瓦斯。
dbj04／t 389-2019标准下载图4正在吊装的拱肋节段
近几年，国内的基础建设发展迅猛，跨江河、
隧道在穿越煤层瓦斯段时，为了防范安全事 故，需要引入煤炭行业的作业方法，做好钻孔预 测，严格进行检验，采取有力的防范措施和安全措 施谨慎施工，确保安全。 坛厂隧道在穿越煤层瓦斯段施工中引人了煤 炭行业的相关规范规程，并委托了煤炭开采的专 业队伍调整了该段施工组织设计，使隧道顺利地 穿越了煤层瓦斯段，为安全、优质完成隧道的施工 任务奠定了基础。 对于瓦斯隧道的施工，特别是穿越煤层地段 必须高度重视并采取科学合理的施工方案，做好 各项安全防范措施并落到实处，是实现瓦斯隧道 揭煤安全施工的关键。
[1]JTGD70—2004公路隧道设计规范[S].北京：人民 交通出版社，2004. 21目 国家安全生产监督管理局，国家煤矿安全监查局， 煤炭安全规程[S].北京：煤炭工业出版社，2005 [3] 中华人民共和国煤炭工业部.煤安字[1995]第30 号，防治煤与瓦斯突出细则[S].北京：煤炭工业出 版社.1995. [4]TB10120—2002铁路瓦斯隧道技术规范[S].北京： 中国铁道出版社，2003
峡谷的拱桥更是比比皆是，做为通用性的缆索吊 机应用已相当广泛，而通常拱肋吊装时主索受力 均衡，对主索索力偏差无要求。而南宁大桥蝴蝶 拱结构对主索索力影响较大，如采用常规定点吊 具，两组索力差值悬殊，已不能满足结构受力需 要，因此，如何将吊装重力均匀传递给主索是本缆 索吊机研制中的关键点。为此专门对吊具结构进 行了专项研究，成品于2008年底用于拱肋的吊 装，其设计数据与施工监测值吻合性良好，构件安 装方便、对位准确。实践证明，本专制吊具的成功 研制，完善了现有缆吊的设计与施工工法，对今后 缆索吊机的创新技术有一定的借鉴性。