悬索桥—施工(2学时)

1、悬索桥施工目录下页上页内容提要能力要求本章主要内容包括悬索桥的结构类型及构造，悬索桥的计算及施工简介。本章的教学重点悬索桥的结构类型及构造；教学难点为悬索桥的计算及施工。通过本章的学习，学生应达到掌握各类悬索桥的结构类型及构造，熟悉悬索桥的计算及施工简介。悬索桥 X.1 地锚式悬索桥施工 X.2 自锚式悬索桥施工 习题与思考题X.1 地锚式悬索桥施工 施工流程 基础施工锚碇、塔柱施工先导索施工牵引系统猫道系统主索架设索夹、吊索安装加劲梁架设桥面铺装猫道拆除 锚碇施工 散索鞍门架 配有起重系统 安装散索鞍 扣拉牵引系统 横移主缆 散索鞍安装 放索架制动式放索架制动式放索架简易放索架简易放索架 索

2、塔施工（可与锚碇同时施工）塔吊塔吊塔顶门架塔顶门架 索塔施工后测定以下项目作为主缆线形调整依据： 裸塔倾斜度 跨距 塔顶标高 施工方法： 砼塔柱：滑模、抓模、翻模等方法 塔柱竖向钢筋连接法：冷压套管连接、电渣焊、气压焊 砼浇筑方法：泵送、吊罐浇筑 施工精度误差： 塔顶门架 配有起重系统 吊装鞍座散件 支承主缆牵引索 吊装主缆束门架门架 主鞍座安装主鞍座侧面设托轮主鞍座侧面设托轮 先导索施工 先导索：悬索桥施工的第一根索 架设方法： 浮筒支承：适用封闭航道、海潮停止，将先导索挂上浮体，用托船牵引 拖船拖拉： 直升飞机吊拉： 火箭射击拖拉：先导索多用软绳，山涧 飞艇吊拉： 长臂浮吊架设法：也适用于

3、山涧浮筒浮筒导导索索浮吊浮吊导导索索渡河大桥渡河大桥 澧澧(l)(l)水特大桥水特大桥小钢丝绳后接锦纶绳，过江后小钢丝绳后接锦纶绳，过江后倒换粗绳，再倒换细钢丝绳，一直倒换粗绳，再倒换细钢丝绳，一直换到换到36mm36mm直径的钢丝绳。直径的钢丝绳。先导索直径仅先导索直径仅1mm1mm，承受，承受的拉力达的拉力达450kg450kg。 牵引系统 分类： 循环式 往复式 循环式牵引系统： 将牵引索的两端插接起来，形成环状无极索，通过一台驱动装置、张紧设备、调整装置和必要的支承滚筒循环运动。 小循环：上、下游主缆设置分开，各自独立的循环牵索系统 大循环：只设一套供上、下游主缆架设使用。 往复式牵引

4、系统： 该牵索系统的牵引索两端分别卷入主副卷扬机，一端用于卷绳进行牵引，另一端用于放绳，两台驱动装置联动，使牵引索作往复运动，由于索都长达千米以上，两端需要大容量盘绳器配合使用。有主缆单侧牵引，也有两侧牵引方式，双牵方式猫道平衡，不易歪的好处。 猫道系统 托架法架设猫道 猫道索架设前，先由单线往复式牵引系统架设托架承重索及托架系统。 托架系统由两根托架承重索、若干托架和一根定位索组成。 托架承重索在猫道索架设完毕后转换成扶手索 沿跨度每隔100 m布置一道托架系统，作为猫道索架设的支撑。 托架承重索通过牵引索采用“吊环法”架设托架承重索托架承重索 承重索： 采用：钢丝绳、钢绞线、平行钢丝束 钢

5、丝绳： 须两次预张拉，以消除非弹性变形， 预张拉荷载得各钢丝绳破断荷载的1/2，保持60min 调整： 承重索架设后，应预留50cm以上可调长度以进行线形调整 各索跨中标高相对误差宜在3cm 承重索安全系数：3 锚道面铺设： 架设时需监测：塔的偏移量、承重索垂度 由塔顶向跨中、锚碇方向铺设 上下游猫道应对称、平衡进行滚筒滚筒猫道门架猫道门架门架导轮组门架导轮组猫猫道横梁道横梁猫道扶手索猫道扶手索栏杆立柱栏杆立柱横向天桥横向天桥150m一道为宜一道为宜拽拉器拽拉器牵引索牵引索3636门架支承索门架支承索4848 抗风缆架设 作用： 提高猫道抗风稳定性 调整猫道面形状 抗风缆形式：抗风缆 主缆架设

6、 平行钢丝束主缆编制方法 空中绕线法（空中纺丝法）（ AS法）： 通过牵引索将钢丝逐根或几根（最多4根）从一端拉到另一端，待钢丝达到一定数量后（可达400500根）编扎成一根索股。可编成较大索股，使用锚头数量少，设备一次投入大，编缆质量不如PPWS法，空中作业时间长。 欧美多用， 预制丝股法（预制平行索股法）（PPWS法、 PS法）: 该法在工厂将钢丝制成束绕在卷筒上，运至工了安装在一端锚碇处的卷轮上，通过卷扬机将钢丝束拉到对岸。一根索股由若干钢丝组成一根索股由若干钢丝组成索股整形索股整形一根索股一根索股 鞍座段整形 由门架起重机将正六边形索股吊起，在无应力状态下整理、整形，并按图纸规定顺序放

7、入主索鞍及散索鞍内对应的鞍槽。 架设控制： PPWS法: 索股架设时，基准索股采用绝对垂度法控制 其他索股采用相对垂度法控制调整扭转 紧缆 索股架设完成后，进行预紧缆、正式紧缆 预紧缆（整圆）： 应在温度稳定的夜间进行， 将主缆全长分成若干区段分别进行 边紧缆边拆除索股上的绑扎带，不宜一次全拆 预见紧缆完成处须用不锈钢带捆紧 预紧缆空隙率宜为26%28% 正式紧缆： 可在白天进行（宜在夜间） 由专用紧缆机把主缆整成圆形， 宜向塔柱方向进行 紧缆后在靠近紧缆机处打上两道钢带 空隙率偏差2% 不圆度（紧缆后主缆横径与竖径之差）不宜超过主缆直径的5%。 索夹安装 索夹作用： 刚性索夹与柔而松的主缆索

8、体间的连接为不稳定连接。依靠摩擦力来保证主缆在受拉产生收缩变形时也不致滑动 温度稳定时，在空缆上放样索夹位置编号，除污涂防锈漆 索夹螺栓按三个荷载阶段紧固： 索夹安装时 加劲梁安装后 桥面铺装、缠丝、防护后 索夹安装顺序： 中跨从跨中塔顶 边跨从散索鞍向塔顶安安 装装 索索 夹夹 猫道改吊： 改吊原因： 主缆架设阶段，猫道线形与主缆空缆线形保持一致，此时猫道荷载全部由锚碇处的猫道锚固系统承担。加劲梁吊装阶段，主缆线形将随加劲梁吊装而不断变化，为确保猫道线形能不断适应主缆线形的变化，须在索夹安装完毕后、加劲梁吊装前进行猫道改吊。 改吊方法： 改吊时，通过千斤顶放松猫道锚固系统处拉杆，使猫道由边跨

9、向中跨滑移，猫道放松后，沿猫道每隔一定距离用钢丝绳悬吊于主缆上，使猫道荷载均匀分散传递至主缆。改吊绳下端固定于猫道横梁且与横梁对应布置。 猫道改吊绳采用?18 mm 镀锌钢丝绳，外套橡胶管以保护主缆。 为确保猫道横向稳定，每隔50 m设置一道双绳交叉改吊绳，如图b。 吊索安装： 吊索与索夹连接 倒U骑挂式（4股骑跨式）： 两根两端带锚头的钢丝绳索绕跨在索夹顶部的嵌索槽中，锚头与加劲梁连接。不宜用平行钢丝索，索夹分左右两半。 双股销铰式（销接式、销板式）： 两根下端带锚头、上端带销铰的钢丝绳索或平行钢丝索，上端利用销铰与索夹下的耳板（吊板）连接，下端用锚头或者同样用销铰与加劲梁连接。索夹分上下两

10、半。香港香港青马桥青马桥4股骑跨式股骑跨式双股销铰式双股销铰式 吊索布置形式： 竖直 倾斜：提高整体振动时的结构阻尼值 吊索材料： 刚性吊杆：少量小跨，圆钢或钢管 柔性吊索：钢丝绳或者平行钢丝索（多采用） 加劲梁施工 类型： 钢箱梁、砼箱（板）梁、钢板梁、钢桁梁 架设方法 地锚式悬索桥加劲梁：采用分段预制架设 主缆架设后，再安装加劲梁 自锚式悬索桥加劲梁：采用顶推法、支架法、拼装法 需在主缆架设前先安装加劲梁，再架设主缆、索夹、吊索，进行体系转换后，加劲梁转由主缆悬吊 钢桁架梁按架设时连接状态分为：全铰法、逐次刚接法、有架设铰的逐次刚接法 全铰法：刚性小、抗风性能差 逐次刚接法：刚性大、抗风稳

11、定性好 架设铰的逐次刚接法：是前两种方法的折中，即在应力过大区段设架设铰 钢箱梁、砼箱（板）梁、钢板梁一般采用节段架设法 制好的梁段在厂内应按架梁顺序试拼装，试拼不少地3个节段 吊装梁段时应观察索塔变位，根据设计和实测塔顶位移分阶段调整索鞍偏移量 安装前定安装顺序，一般从中跨跨中对称向两边进行，安装完一段中跨梁段后，再从两边跨对称地向索塔方向进行安装一节梁段约安装一节梁段约1h加劲梁与吊索插销安装加劲梁与吊索插销安装加劲梁与吊索连接加劲梁与吊索连接 主缆涂装、缠丝（主缆的防护） 主缆防护应在桥面铺装完成后进行 缠丝宜在二期恒载作用于主缆后进行，缠丝选用软质镀锌钢丝由缠丝机完成 焊接处补涂油漆应在表面除锈24h内进行 猫道拆除 拆除前要进行索夹螺栓的第三次紧固 拆除顺序 按猫道架设的逆向顺序，猫道面网猫道变位装置和猫道索 猫道底网和侧网拆除时，中、边跨分开同步进行，均由塔顶位置向中跨跨中和锚碇方向逐片拆除。 内侧猫道索放松后，直接铺摊于桥面，外侧猫道索放松后，铺摊于吊索外侧、检修栏杆内侧。 拆除猫道变位装置X.2 自锚式悬索桥