索结构典型工程：南京华侨城139米摩天轮——纯拉索轮辐

南京华侨城139米摩天轮位于江苏省南京市长江边，扬子江大道和龙王大街交汇处。该摩天轮采用单边异形双支柱大立架结构、双管轮缘纯拉索式转盘、28个大型椭球回转式太空舱设计，是中国首个完全国产化自主知识产权的高端摩天轮。总高度139米，转盘回转直径131米，转盘直径119米，主轴中心高73.5米，是中国最高的纯拉索摩天轮（图1）。

摩天轮转盘采用两种拉索规格， 28组径向拉索（每组4根）和7组切向拉索（每组4根）（图2）。径向拉索长度为57.5米，切向拉索长度为58.2米。该转盘拉索在预紧力下工作，在转盘旋转过程中承受较大的疲劳荷载。

图2 径向拉索和切向拉索

1）拉索节点设计

主轴节点拉索布置见图3，轮缘节点见图4。

图3 主轴节点拉索布置图

图4 轮缘节点

 摩天轮拉索锚具采用双叉耳结构，长度可调整设计，销轴端面采用特制的锁紧结构，防止拉索销轴高空坠落。

2）拉索规格

拉索结构示意图见图5。

图5 拉索结构示意图

① 径向拉索：φ5×73（可调整设计，叉耳螺杆结构），破断载荷：2393kN（1670MPa级），锚具与索体采用锌铜合金固定；

② 切向拉索：φ5×37（可调整设计，叉耳螺杆结构），破断载荷:1285kN（1670MPa级），锚具与索体采用锌铜合金固定；

3）拉索技术要求

① 螺纹杆及U型接头表面镀锌，镀锌层厚度10um~30um。其余锚具表面热镀锌，镀锌层厚度不小于70um；

② 安装完成后，由施工单位进行二次涂装，涂装方法同钢结构；

③ 拉索采用双护层，内层黑色，外层白色；

④ 锚具和销轴、调节螺杆、浇铸接头、U型接头等构件需进行100%目视检测(GB/T34370.2）、100%磁粉探伤（GB/T34370.3 I级）、100%超声波探伤(GB/T34370.5 技术等级不低于B级 合格等级为II级)。

⑤ 拉索遵循GB/T18365-2018斜拉桥热挤聚乙烯高强度拉索技术条件。

1）索与轮缘的安装过程

① 首先利用主吊车安装第一组（1#）临时支撑，临时支撑与主轴对位连接。下方设置两组临时工作平台。再利用吊车吊装第一组（1#）轮缘，与临时支撑对位连接，并安装对应的拉索。（临时桁架可在地面预先拼装好，与轮缘一起安装）；

② 利用主吊车完成2#轮缘和对应临时桁架的安装。再将对应的转盘拉索（预先吊装与主轴连接好）与轮缘连接预紧，完成2#轮缘的安装；

③ 在现场布置卷扬机、滑车组等牵引装置，并且与轮缘连接牢固。启动卷扬机，使牵引绳为受力状态；

④ 启动卷扬机，使已安装转盘部分整体绕主轴转动，转至满足3#轮缘安装的角度。牵引系统收紧锁死，防止转盘整体摆动。利用吊车安装3#轮缘，与2#轮缘法兰对接，并安装对应的转盘拉索；

⑤ 旋转一段轮缘的角度，再增加一段轮缘及相应的拉索，以下安装步骤以此类推，注意每一步都必须调整拉索长度。保证轮缘的径向跳动和端面跳动精度。注意：当转盘拼装超过1/2圆时，防止转盘摆动，需要做双向保险，增加一组滑车使塔架立柱与临时支撑连接；

⑥ 转盘安装完成约3/4时，此时因为考虑到转盘整体受力的稳定，防止轮缘局部杆件的受力变形，停止转盘的牵引转动。利用牵引卷扬滑车将已安装完成的转盘部分整体稳固、保险；

⑦ 剩余5段轮缘，利用2台汽车吊的配合，进行轮缘分段（2段一组）上下口的对接。轮缘安装好后，按设计要求及时张拉对应拉索；

⑧ 合拢时，由于双向保险施加拉力后最后一段轮缘间距离将比自然状态下会出现伸长一小段的现象，所以最后一段轮缘安装时，需利用牵引滑车组和保险滑车组进行对拉，直至合口张大至满足最后一段轮缘的安装。

摩天轮转盘及拉索安装全过程示意于图6。

a）第一步	b）第二步
c）第三步	d）第四步
e）第五步	f）第六步
g）第七步	h）第八步
i）第九步	j）第十步
k）第十一步	l）第十二步
m）第十三步	n）第十四步
o）第十五步	p）第十六步
q）第十七步	r）第十八步

图6 摩天轮转盘及拉索安装全过程示意

2）拉索预紧力调整

在转盘安装完成后，需要进行拉索预紧力的调整，才能具备正常使用要求。

① 径向拉索调整。轿厢安装前调整，采用专用工具调整拉索预紧力，从最低位置开始调整，每次调整2根即可转动一次，每转动一次均可调整2根，大转轮转动一周全部拉索调整一次，一般情况下三至四周即可调整完毕，调整时要特别注意检测钢结构轮缘正面直径和侧面的偏差，要边调整边检测。必要时应对预紧力进行适当修正，因为各个拉索的预紧力相互影响，要尽量使其受力均衡，第一周预紧力控制在200kN左右；第二周预紧力控制在350kN左右；第三周基本达到预紧力的额定值500kN左右；为确保两项偏差符合要求最后还要进行适当微调；

② 切向拉索调整。在径向索安装完成后进行，采用专用工具调整拉索预紧力，调整预紧力200kN，同一位置的径向索荷载调整到400kN。