主桥主要部位重点难点分析

京承高速联络线一密云西统路

道路工程3标

主桥主要部位施工重难点分析

中铁建设集团京承高速联络线一密云西统路

道路工程三标项目经理部

-0一一年六月二十日

第一部分主塔钻孔桩重难点分析.................................2

1.1控制泥浆的质量是成孔过程中的重点。......................2

1.2成孔过程中或成孔后孔壁易坍落。..........................2

1.3钢筋笼及钢护筒吊装难度大................................3

1.4水下混凝土灌注施工工艺要求严格..........................4

第二部分主塔施工重难点分析...................................5

2.1塔柱及外模板施工重难点分析..............................5

2.2劲性骨架施工要点........................................7

2.3主塔安全施工措施........................................7

第三部分钢箱梁现场焊接工艺及质量控制.........................8

3.1钢箱梁现场焊接工艺....................................8

3.2对接环缝焊接工艺........................................9

3.3钢箱梁现场焊接的质量控制...............................9

第四部分主缆入梁段施工重难点分析.............................12

4.1工艺流程...............................................12

4.2主缆锚固体系安装定位...................................12

4.3钢箱梁钢碎结合段PBL剪力键施工........................12

4.4散索套定位施工要点.....................................12

第五部分缆索系统施工重难点分析及施工工艺....................14

5.1施工重难点.............................................14

5.2施工平台及通道的搭设...................................14

5.3预埋件制作及安装.......................................15

5.4塔顶反力架安装.........................................15

5.5塔顶门架安装...........................................16

5.6吊装主索鞍.............................................16

5.7安装散索鞍.............................................17

5.8安装猫道...............................................17

5.9安装索道...............................................21

5.10猫道、索道的拆除......................................23

5.11主缆安装..............................................23

5.12安装索夹..............................................33

5.13安装吊索..............................................35

5.14吊杆索力调整..........................................35

5.15索鞍偏移量调整........................................36

5.16防护..................................................36

本标段潮白河大桥主桥结构形式为独塔自锚式悬索桥，索区主梁为钢

箱梁，两侧锚跨段为预应力碎现浇箱梁。本桥的施工重难点集中在主塔桩

基础、主塔结构和上部缆索系统结构上，下面分别对这些部位的施工重难

点进行分析和说明。

第一部分主塔钻孔桩重难点分析

主塔共有24根钻孔桩，桩径2.3米，桩长65米，地质条件主要为砂

卵石层。在该地质条件下，机械成孔的方式主要有旋挖钻机成孔和冲击钻

机成孔。考虑到冲击钻成孔速度慢，对地层的扰动大，易造成孔壁塌孔，

既不符合工期要求，也不利于成孔质量，故采用旋挖钻机成孔是效率最高

的施工工艺。由于桩径大，桩长较长，且地质条件复杂，在成孔及灌注碎

过程中可能会出现一些问题，只有在施工前对这些问题进行分析、预测，

制定相应的应急对策，才能在施工过程中做到有的放矢，保证桩基的施工

质量。

1.1控制泥浆的质量是成孔过程中的重点。

由于地下水位低，且地质条件为砂砾层，渗水量大，泥浆很容易渗入

到孔壁以外的地层。在施工准备阶段，需要充分备用红土、膨润土、纯碱

等调配泥浆质量的材料，将泥浆比重控制在1.20左右，提高泥浆的粘度和

泥皮质量，充分发挥泥浆的护壁作用，减少泥浆的渗漏。

1.2成孔过程中或成孔后孔壁易坍落。

在成孔过程中防坍孔，如孔内水位急剧下降，并有气泡伴生，同时出

殖量显著增加，钻机进尺不动，钻机负荷明显增大，此时，应认定为坍孔。

坍孔的预防在于“常看”、“常补”。“常看”就是要对地层地质情况做

到心中有数，随时注意钻进情况，随时观察水位情况。“常补”就是当钻

进松散粉砂土时，要及时补充较大比重、粘度的泥浆，甚至可补充投入掺

片石或卵石的粘土。此外，设专人负责补浆，以保证钻孔内必要的水头高

度。坍孔发生后，如坍塌部位不深，可采取深埋护筒法继续施工，若坍孔

严重，立即回填密实后重新钻孔。

1.3遇到大直径卵石处理办法

如在钻机钻进过程中地层中出现大直径卵石，立即更换钻头，采用筒

式钻头扩孔后，将大直径卵石掏出，卵石掏出后，将原卵石位置用泥浆注

入填充，同时加强孔内护壁，防止塌孔。

1.4钢筋笼及钢护筒吊装难度大

钢筋笼全长60.656米，单笼重量（含声测管）25.41吨.结构钢护筒

8.564吨，全长10米.制定如下措施：

①钢护筒吊装：

成孔后，使用吊车将结构钢护筒吊置孔内，结构护筒口与施工护筒口

保持同一平面，根据设计高程计算好吊筋长度，吊筋使用025圆钢，将吊

筋与结构护筒连接焊好，用吊绳锁住吊环将护筒放入孔内，并找好中心，

用插杠将结构护筒固定定位。

②钢筋笼吊装：

A.因钢筋笼过长，将钢筋笼分为上下两节，孔口连接使用直螺纹工艺

连接，以节约时间，上节长度为33.656米，下节长度为27米，上笼重量

约为16.7吨，下笼重量约为9.1吨。

B.首先将下节笼用50T吊车吊装入孔内，用插杠将下节笼固定好，然

后使用50T吊车加一台20T吊车将上笼吊装垂直，与下笼对位连接。直螺

纹钢筋接头连接时应注意：被连接的两根钢筋一定要相互顶紧，连接过程

中不能强行施拧，防止损坏丝扣，若个别丝扣损坏，则采用帮条焊连接。

C.上下笼连接好后，将整体钢筋笼使用2辆吊车提起，抽掉下笼插杠,

将钢筋笼徐徐置入孔内，在钢筋笼第一道加强筋处使用4根钢丝绳将钢筋

笼用插杠固定在孔口，然后用吊车将4根⑦25吊筋在笼顶固定焊牢。钢筋

笼重达25吨，结构钢护筒重8.5吨。孔口负载极大。为防止孔口塌陷等事

故发生，在孔口两侧放置2块6mXl.2mx20mm钢板，两侧钢板上面各放两

根3mx20cmX20cm枕木，搭建孔口平台（如图）。用于支承钢护筒及钢筋

笼重量，分散载荷。

D.吊筋焊牢后，用吊车将吊环锁住，按设计要求将钢筋笼下放至孔

内，同时使用2根插杠将钢筋笼固定。

钢板6mxi.2mX2cm

枕木20cmX20cm义

插杠长3.5m

1.5水下混凝土灌注施工工艺要求严格

钻孔灌注桩的水下碎灌注是成桩最为关键的环节。本工程主塔桩基桩

径大、桩身长、灌注校方量大，在灌注佐过程中不能出现任何问题。为了

做到万无一失，主塔桩基采用双套导管灌注，用二个料斗同时进行封底，

两辆灌车同时灌注。如果一套导管出现堵管问题另一套也能发挥正常作用

以保证灌注顺利进行。主塔桩基灌注方量大回浆量也大，为了避免泥浆流

失，在桩孔附近开挖一个10方储浆池，灌注时泥浆流入该储浆池后用泥浆

泵抽回泥浆池。

第二部分主塔施工重难点分析

2.1塔柱及外模板施工重难点分析

1、以清水混凝土为标准，对外观质量要求高，施工难度大

采用三维曲面成型的钢模板技术，将模板设计加工成大面积节段整体钢模

板，确保模板刚度、强度及加工精度满足要求；塔柱外模一次摊销，不考虑周

转使用；在模板内侧粘贴透水模板布，以保证混凝土外观质量能够达到清水混

凝土质量和外观要求。

合理安排整体模板的拼装方式，采用大型起吊设备，按施工起重能力合理

分段，尽可能减少模板节段数和模板接缝数。

多次试验，以优选出混凝土的最佳施工配合比，采用正确的浇筑方式和振

捣方式，确保硅浇筑质量。混凝土用砂、石不使用具有碱活性集料，水泥、集

料和外加剂进行含碱量试验，选用碱含量小于0.6%的低碱水泥并控制混凝土中

总碱含量。

2、塔柱模板为三维曲面，模板设计、制作及施工困难

委托模板专业设计人员严格按照有关要求和标准进行模板设计，由有类似

模板加工经验的专业模板厂家进行制作，采用三维曲面成型的钢模板技术进行

加工；从三维立体图中根据空间曲面的特征，用轮廓等分原则寻找理想的可局

部展开的等分段，分成面板块加工，提高模板的加工精度；采用先进设备和施

工工艺进行加工；模板制作完毕后进行预拼装和校正。

采用加固措施进行模板运输；采用大型设备进行起吊（两台塔吊），设置

多点起吊，确保模板起吊过程中不与其它硬物碰撞；利用全站仪进行精密定位。

3、塔柱实心段为大体积混凝土，温控困难

采用低水化热水泥，优化混凝土配合比，适当掺粉煤灰，降低水泥用量；

将实心段分两次浇筑；布置冷却水管和温控元件，进行通水降温；预冷混凝土

原材料，以达到预冷混凝土的目的；外模板背面附设珍珠岩保温层，缩小磴内

外温差。

1）制定温控标准

根据温控计算，首先制定温控标准，具体内容包括：混凝土内部允许最高

温度、不同季节的混凝土浇筑温度、混凝土内外最大温差、环境温度变化下的

保温标准、混凝土的最大降温速率等。

2）温控的基本措施

a.优化混凝土配合比

选择优质砂、石料和外加剂，掺加粉煤灰等混合材料，降低水泥用量，从

而降低水化热，是大体积混凝土温控的重要措施。

b.降低混凝土的入模温度，拌制混凝土时在混合料内加入冰块降温。

c.预埋冷却水管，通水冷却可以有效地削减混凝土的早期温峰，降低其内

部最高温度。

e.冬春季节施工时做好混凝土的表面保温工作，防止出现温缩裂缝。

e.洒水潮湿养护，覆盖养生。

3）现场监控

浇筑混凝土前在特定区域内布设温度传感器，以便对混凝土内部温升情况

进行监测，做到信息化施工。通过监测，在混凝土内部温升出现异常情况时及

时调整温控措施。

在检测混凝土温度变化的同时，还应监测环境温度、冷却水管进出口水

温、混凝土浇筑温度等。混凝土温控的各测试项目在混凝土浇筑后立即进行，

连续不断。

混凝土的温度测试，达到峰值前每2h监测一次，峰值出现后每4h监测一

次，持续5d,然后转入每天测2次，直到温度变化基本稳定。每次检测完毕及

时填写混凝土测温记录表。

4、主塔预应力钢束定位

主塔部分竖向预应力钢束需要待浇筑儿节碎后才张拉，预应力钢束预

留长度较长，在钢筋绑扎、模板安装、碎浇筑过程中难免会对波纹管的位置产

6

生影响。为了保证波纹管坐标的准确性，用井字形钢筋将波纹管进行定位、固

定，并将钢筋焊在劲性骨架上。

2.2劲性骨架施工要点

索塔劲性骨架是由大小角钢形成的空间桁架，采用大角钢作为竖杆，大槽

钢作为水平横联，小角钢作为斜向横联，小槽钢作为内外骨架水平横联，节点

采用钢板加强。

索塔根部实心段范围内受力较大，沿骨架水平横联两侧均匀布置20b工字

钢进行加强，并在索塔横向外侧各增设2根1200X500X25/25mm的工字钢。为

保证钢管、工字钢与索塔碎结合良好，在钢管和工字钢外侧设置立12mm箍筋。

1）劲性骨架的加工、制作

劲性骨架钢管为曲线形状，先在钢结构专业加工厂家严格按照图纸单根分

节加工好（采用靠尺进行放样，每100cm设置一控制点，经计算其误差在1.5mm

以内，然后根据样板弯曲成型）。运至现场进行分段加工制作，先行制作单件,

现场吊装、接高。为保证劲性骨架的加工精度，劲性骨架各单元件的实际下料

长度除参照材料数量表的长度外，还根据现场实际测量放样的长度核准，并在

专用台座上定型靠模制作，编号堆放。

2）劲性骨架安装

劲性骨架用汽车通过施工便道运至墩位处。采用塔吊分片吊安、接高。吊

安时先用螺栓临时固定，采用全站仪测量控制，精度满足要求后将劲性骨架焊

接固定。劲性骨架拼装高度至少要高出索塔该节段施工面以上一个水平横联高

度，但高度不大于12m。安装好后的劲性骨架要确保各杆件中心线交点（即连接

节点）的坐标符合设计图纸要求。杆件连接和接长均采用等强度焊接，焊缝尺

寸和焊接质量满足现行施工规范要求。

2.3主塔安全施工措施

1、在外模板上安装操作平台，做为安装外模板的施工平台。操作平台

宽1.2米，上铺木板，侧面挂防护网,

7

2、绑扎钢筋时，施工人员利用劲性骨架做为支撑点进行钢筋的绑扎，且佩

戴安全带。

3、设专人指挥塔吊进行吊装作业。

4、人员上下采用双升降电梯。

第三部分钢箱梁现场焊接工艺及质量控制

3.1钢箱梁现场焊接工艺

本悬索桥钢箱梁采用分段制造、全焊连接形式，板节在工厂加工，运至现

场后从引桥一端预拼装，然后向主桥方向逐步顶推到位。为保证焊接质量和效

率，桥位焊接基本采用CO2气体保护焊、半自动焊和埋弧自动焊等合理高效焊接

工艺；嵌补段采用手工焊接或C02气体保护焊焊接工艺。

3.1.1工艺流程图见下图

悬索桥钢箱梁现场焊接工艺流程图

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3.2对接环缝焊接工艺

1.装配调整相邻两梁段，保证两梁段的间隙和高差，再用大型定位码板点

焊固定；

2.矫平梁段对接钢板的错边量，调平后用专用码板进行点固；

3.打磨清理焊缝接口，焊缝背面贴陶质衬垫，用C02气体保护自动焊打底、

填充施焊；

4.用埋弧自动焊进行盖面施焊；

5.拆除定位码板，对焊缝进行修整打磨等。

3.3钢箱梁现场焊接的质量控制

3.3.1钢箱梁现场焊接精度控制

1.调整相邻两梁段环缝的间距。环缝对接间隙为4-8mm,对间隙小于4mm的

焊缝，要进行配切并铲磨匀顺。对局部8T4mm间隙的焊缝，坡口表面匀顺的可

不进行处理。对间隙大于14mm的焊缝，要采用大间隙陶瓷衬垫。按环缝间距误

差WO.5mm来定位，用定位专用码板固定好相邻梁段。

2.矫平梁段接口处的钢板对接平整度。钢箱梁顶板对接平整后，平面度公

差要小于0.5mmo若两码板之间错台＞lmm,先用火焰校平，再用码板码平并点固。

采用单面焊接双面成型工艺的焊缝正式施焊前要尽量采用码板定位，以减少定

位焊缝的起熄弧数量。码板定位间距450—550mm,施工需要时，可局部增加码

板数量。

3.确保每道环缝的焊接工艺。焊接参数、焊接顺序等要严格按照焊接工艺

评定进行，顶板、底板打底施焊时，应将焊缝以桥轴中心线分为四段。第一道

打底施焊时一，中间两段从中间向两侧施焊，两侧两段从两端向中间施焊；第二

道填充施焊与打底施焊方向相反；第三道盖面施焊从桥轴中心线向两侧施焊，

斜顶板和斜底板对接焊缝须由下向上施焊。

4.现场切割、装配结构嵌补段。钢箱梁桥位环缝焊接完成并经检验合格后,

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再装配其梁段内部结构嵌补段。桥面板下的u型肋嵌补段根据实测长度尺寸，

用自动切割机按实配尺寸现场切割，以保证装配精度和焊缝间隙。

3.3.2焊接质量控制

3.3.2.1焊接缺陷原因分析

现场焊接由于施工环境较为复杂，露天作业风、雨、潮湿气候影响大，更容易出现焊接

缺陷。焊缝接头及十字交叉处是缺陷的多发地带，由于现场焊接加大了装配力度，码板数量

增多，气孔、夹渣、咬边等焊接缺陷都发生过。梁段间U肋嵌补段焊接工作在箱内进行，通

风条件差，加之焊接为仰焊，气孔、焊瘤等焊接缺陷也曾出现。焊接缺陷的影响因素复杂多

样，某些因素不断变化，现场焊接缺陷类型和主要原因见下表。

缺陷类型主要原因主要产生部位

焊条未使用保温筒，湿度大，

气孔突然遇雨，co2气体压力不足，防C02气体保护焊部位

风措施不力，打磨不彻底

夹渣操作不当，打磨不彻底焊道间，焊缝接头处

定位焊，手工电弧仰

咬边电流过大

焊

电流过小，焊速过快，操作

未熔合对接焊缝

不当

焊缝宽度不齐焊缝间隙不匀，自动焊焊接

对接焊盖面

速度不匀

焊缝超高操作不当，焊道过多纵肋嵌补段对接焊

焊接速度过快，焊缝间隙过

未焊满对接焊缝

大

焊道过多，电流过大，打磨U肋嵌补段仰位对接

焊缝型面不良

不当焊

焊瘤装配间隙过大U肋对接

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3.3.2.2焊接缺陷处理

通过对外观质量检查及MT、UT、RT检查，查出缺陷部位，分析缺陷性质及

产生原因，针对缺陷的性质分别采取砂轮打磨、气刨挖补等办法进行返修，返

修焊应按原焊缝质量要求检验，同一部位的返修焊不允许超过两次。

焊缝质量控制措施如下：

钢箱梁桥位焊接除工厂焊接质量控制措施外，结合现场施工作业条件，还

应注意以下几点焊接要求：

①正式施焊前，应按焊接工艺评定提供的工艺参数在试板上进行试焊，直

至满足规范要求后，才能正式施焊，严禁在母材上随意打弧；

②焊接前应将焊缝接口清理干净，每层焊缝之间必须进行清渣、飞溅清理

等工作。U肋嵌补段装配前，应将其跨过的焊缝区域磨平。焊前除锈打磨工作重

点在焊缝交叉、码板过焊孔及引熄弧处缝口周围及焊道间的打磨工作。

③严格焊材的管理，焊条存放室温不得低于50C,相对湿度应低于60%。

陶瓷衬垫使用前必须预先烘干。焊剂要放在防潮性能良好的筒内，以保证干燥。

④由于悬索桥钢箱梁位于室外，阴天及早晚应注意防潮。桥面焊接一定要

在风雨棚内进行，风雨棚应有足够的强度、刚度且能牢靠地固定在桥面上。当

环境湿度大于80%,温度低于50c时，焊前要采取预热措施。

⑤贴置陶质衬垫时，衬垫中心线应与焊缝中心线“重合”，衬垫与钢板应

贴合紧密、牢靠，焊缝间隙按照规定修整；

⑥焊接过程中，为了保证桥梁总长和成桥线型，应全过程进行监控，发现

异常应及时调整焊接顺序及间隙；

⑦钢箱梁内通风差、温度高，加之焊接烟雾不能及时排除，劳动条件严酷

必然影响焊接质量，必须采取有效措施创造良好的劳动条件，如使用轴流风机

进行通风换气等。同时要加强工艺纪律，严格执行焊接操作规程。

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第四部分主缆入梁段施工重难点分析

4.1工艺流程

散索鞍安装一定位骨架安装一钢导管安装一浇筑入梁段碎一穿主缆一锚固

4.2主缆锚固体系安装定位是重点

锚区部分主缆锚固体系包括锚垫板、钢导管、定位骨架、散索套，定位要

求准确，构造钢筋纵横交错，相当密集，加上三向预应力体系的安装都很复

杂。根据起吊能力将钢构件分细制作，吊装，再组合成整体，用仪器测量准确

定位。

4.3钢箱梁钢碎结合段PBL剪力键施工

钢碎结合段钢箱梁腹板上开有圆孔，穿过钢筋与进入该孔的混凝土一起形

成PBL剪力键。剪力钢筋分层安放，并分层在圆孔内对中。因布置有密集的钢

筋和预应力束管道，且构件内布置剪力筋，施工相对复杂。通过运用精确对孔

技术，确保圆孔内钢筋对中。

4.4散索套定位施工要点

散索套设置在锚固跨端部，主缆经散索套发散后直接锚固。散索套由三部

分组成：上套体、下套体和底座板，由于本桥主缆只发散不转向，鞍体相当于

半径渐变的索夹，上下对合结构，底座固定在锚固跨主梁的端横梁上。鞍体在

主缆入口也略呈喇叭状以适应施工过程中的转角变化。

全桥共四只散索套，主缆架设前先安装底座板和下套体，并分别在散索套

前主缆下方和后端设临时散索套。前端临时散索套的主要作用是为了保证主缆

索股的排列顺序及断面尺寸；后端临时散索套主要对索股起反压作用，以便主

缆架设完成并挤圆后能顺利安装上套体。

散索套安装具体步骤如下：

⑴将散索套利用汽车经施工便道运至边墩附近，将汽车吊将散索套提到

桥面。

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⑵精确测量并放线，确定底座板中心位置及标高，并清洁底座板下钢主

梁的端横梁表面。

⑶利用简易门架、导链滑车调整底座板并精确对位，将底座板用锚栓同

梁端锚固。

（4）用同样方法安装下套体，按设计预偏值预偏并临时锚固。

⑸测量放样，在设计位置安装临时散索套。

（6）在主缆索股架设完成并挤圆后安装上套体，并上紧高强度螺栓杆与完

成下套体的连接。

⑺拆除临时散索套，完成正式散索套安装。

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第五部分缆索系统施工重难点分析及施工工艺

工艺流程：施工准备一浇注佐前预埋安装（散）索鞍底板及其它预埋件一

安装塔顶钢支架一安装索鞍底板一吊装索鞍体一索鞍顶推至设计预偏量及临

时固定一安装散索鞍一布置牵引装置一安装猫道和索道一猫道上铺设滚轮一主

缆索盘吊装上放索架就位f布置索股牵引系统一索股牵引、两端锚固、整形入

鞍一调整索股线型一主缆各索股架设完成后安装索鞍压紧装置并临时压紧一预

紧缆一正式紧缆一安装索夹一安装散索鞍上半部一安装吊杆一根据设计要求调

整各吊杆索力一复拧索夹螺栓一索鞍位置调整及固定一全桥防护

5.1施工重难点

1、主鞍安装。一个主鞍座座体重达23吨，如何将其吊装到塔顶是施工的

一个难点。在主塔塔顶施工时需要预埋门架预埋件，安装门架吊装主鞍就位。

2、挂索施工。挂索施工是高空作业，如何确保施工安全是个难点。

3、吊索索力调整

索力调整关系到成桥的线形和桥梁安全。悬索桥是超静定结构，图纸中提

供的吊杆张拉顺序及吊索索力仅为参考，具体吊索的张拉和吊索力的调整需要

监控单位根据施工监控情况予以调整。如何调整索力使其接近设计状态是吊索

施工的一个难点。

相对地锚式悬索桥而言，自锚式悬索桥由于主缆非线性的影响，使得吊杆

张拉时的施工控制更加复杂。由于自锚式悬索桥在荷载的作用下呈现出明显的

几何非线性，因此吊杆的加载是个复杂的过程。主缆相对于主梁而言刚度很

小。如果吊杆一次直接锚固到位，无论是张拉设备的行程或者张拉力都很难控

制，而全桥吊杆同时张拉调整在经济上是不可行的。为了解决这个问题，就必

须根据主梁和主缆的刚度、自重采用计算机模拟的办法，得出最佳加载程序。

并在施工过程中，通过观测和监控，对张拉力加以修正。

5.2施工平台及通道的搭设

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施工平台及通道的搭设主要包括：

5.2.1桥面至索塔顶部沿主缆线形架设猫道。

5.2.2塔顶和上横梁设防护栏，主要是指施工人员在施工过程中的安全防

护栏。

5.2.3梁端施工平台，主要供主缆架设、调整和防护时使用。

5.2.4梁底施工平台，主要供吊杆安装、索力调整及防护时使用。

5.3预埋件制作及安装

5.3.1塔顶及塔身

塔顶预埋件主要包括塔顶钢支架的预埋件。

塔身预埋件主要包括猫道连接装置及施工平台的预埋件。

5.3.2锚碇顶面

锚碇预埋件主要包括在锚碇顶面设置的索道、卷扬机、放索架用预埋件。

5.4塔顶反力架安装

反力架设置于主索鞍下方，主要供主缆安装前预顶偏索鞍和全桥索力调整

完成后回顶索鞍复位时使用。反力架由若干钢板组焊而成，靠预应力锚固在塔

顶边跨侧。在塔顶浇注碎前在塔顶适当位置预留预应力筋孔道,等佐强度达到后,

安预应力筋,用千斤顶张拉至设计锚固力。

15

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图2索鞍顶推装置图

5.5塔顶门架安装

塔顶碎强度达到后，在塔顶预埋件上用贝雷架和型钢制作塔顶钢支架，钢

支架净高约为5米，配置吊装索鞍的千斤顶支承架和滑道等部件，利用该支架吊

装索鞍。钢支架各构件利用塔吊进行的拼装。

5.6吊装主索鞍

在吊装悬臂长度大、构件重的工况下，为减小吊装过程中的冲击荷载，建议

选用塔顶门架配合液压提升的施工工艺。吊装设备可采用顶推钢梁设备（LSD100

液压提升系统）。

将经检验合格的索鞍体用汽车运至桥面，用汽吊吊到塔柱附近。用干净的

棉纱头将索鞍底板上表面擦干净。吊装时用液压提升系统将索鞍分别吊至高于

塔顶20厘米左右，再利用小车将提升系统和索鞍体平移至索鞍底板的正上方，

再缓慢下放并在手拉葫芦的辅助下将索鞍体落在索鞍底板的设计位置上。

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索鞍就位后，装上螺栓将其联接,用扳手拧紧。安装好的索鞍体纵、横向偏

差小于5mm,高程偏差小于5mm,四角高差小于2mm且符合设计要求。

在塔顶反力托架上两侧安装YCW400千斤顶，将主索鞍顶推至设计预偏位置。

然后在塔顶预埋件上用厚钢板在纵向焊挡块临时固定主索鞍，防止架设主过程

中主索鞍往纵向滑移。由于本桥主缆为空间线形，有效防止主索鞍滑移是保证

主缆线型的关键。

图3吊装索鞍示意图

5.7安装散索鞍

用25T汽吊将散索鞍安装在散索鞍底板上，用锚栓定位，设置向锚跨的预偏

量，用4cm厚钢板临时焊接固定。再在散索鞍的主缆入口处安装散索支承架，用

以固定理论散索点的高程及方便散索套的安装。

5.8安装猫道

5.8.1猫道的功能

主缆索股的架设是悬索桥上部结构施工的关键。为完成架设主缆、吊索等

一系列工序而专门设置的施工便道——猫道。

17

猫道是索股架设、测量、调索、紧索、安装吊杆、防护及施工人员的工作

通道。

5.8.2猫道的设计原则

1）猫道面的线型应平行于主缆钢丝束在自由悬挂状态下的线形；

2）应尽量减轻自重，减少挡风面积；

3）防火又能满足机械作业所需的工作面和操作净空要求；同时要求安装和

拆除方便；

4）对塔顶要测量监控、严格控制索塔偏移量；

5）考虑猫道承重索受载后非弹性伸长值，根据主缆设计空缆线形进行承重

垂度调整，因此要求设置有调节装置；

6）主缆由平面索向空间索转换的过程中，猫道会与吊索相碰，同时猫道会

向横桥向的内侧倾斜猫道的设计应能调节这种倾斜，满足保护吊索及安全施

工的需要。

5.8.3猫道的主要构造

猫道主要由承重索、猫道面、栏杆、扶手、滚筒等组成。猫道面低于主缆

中心约1.5m,在综合考虑主缆直径、边跨主缆间距、紧缆机和缠丝机最小工作

空间的基础上，猫道面层的净宽度为约3.4m。

图4猫道构造图1

18

图5猫道构造图2

5.8.3.1塔端连接装置

在主桥的索塔混凝土浇筑前，在索塔周围一定高程的塔壁内预埋一定

数量的锚固钢板，模板拆除后将连接钢板焊接于预埋钢板上,猫道承重索上端与

连接钢板用插销连接（详见附图中相关部份）。

5.8.3.2梁端连接装置

在钢梁上表面的一定区域内焊接锚固钢板，猫道承重绳下端用插销与锚固

钢板连接（注：根据工地现场施工进度情况，极可能会出现当钢梁顶推没到位时

就要进行猫道施工的情况，为保证施工进度，可在碎锚跨施工时在顶面预埋钢

板，将猫道锚固点适当往后移至锚碇表面）。

5.8.3.3猫道调节装置

由于该桥为独塔悬索桥，猫道一端设置于塔身，另一端设置于桥面。

考虑到施工便利等因素，其调节装置设在桥面的连接装置上，可调节长度约为6

米。

5.8.3.4承重索

主跨及边跨的每幅猫道均选用6根①26nlm的钢丝绳作承重索，承重索用钢

丝绳夹头分别锚固于塔端、桥面的连接件上，承重索分中跨和边跨两跨断开布

置。承重索使用前按规范进行预拉处理。

19

5.8.3.4横梁

横梁采用10#槽钢和8#槽钢制作而成，按3m间距布置，并用U形螺栓将横

梁与承重索加以固定。

5.8.3.5猫道面层:

猫道面网的底层用①5.0（孔50mm*50mm）的大方眼焊接钢丝网，以增加面层

刚度。面层用①L0（20mm*20mm）的小方眼钢丝网，以防小工件坠落。另外，

在底层和面层两层钢丝网上每隔0.5m绑扎固定规格为60x40x1200mm的防滑木,

用14#铁丝连于面层上，以利于施工人员行走。

5.8.3.6滚轮：

在猫道面层上每隔6米设一猫道滚轮，供拖索股用，滚轮高度约为0.5m。

在塔顶两侧各10m范围内的滚轮，其高度适当增加，以增加索股越过塔顶时的

弯曲半径。

5.8.3.7栏杆:

沿猫道两侧每6米设一根8#角钢立柱，立柱下端固定在槽钢横梁上，两侧

的栏杆用高1.1米的大方眼钢丝网防护。

5.8.3.8扶手索:

每侧的采用1根①16nlm的钢丝绳作为扶手绳，用U型螺栓固定在槽钢立柱

±o

5.8.3.9抗风缆

采用16mm钢丝绳将猫道与桥面拉结，中跨设3道，边跨设1道。

5.8.4猫道架设

猫道架设的主要施工流程为：安装猫道的调节装置（连接装置）——导向

索的安装——架设承重索——猫道面层铺设——调整猫道标高。

1）安装调节装置（连接装置）：

在塔顶预埋钢板上和钢梁上表面焊接连接件，用手拉葫芦配合将调节装

置的下端与桥面连接件相连，另一端与等待与承重索相连。

20

2）导向索的安装：

设置卷扬机循环牵引系统，利用循环索将猫道承重索沿桥面从锚碇处牵引

至塔底。

3）架设承重索：

利用循环索和塔吊配合，架设猫道的承重索。

①在锚碇附近设置钢丝绳放索盘，前端上好钢丝绳夹头，由夹索器

夹持沿桥面牵引至索底附近，用塔吊吊至塔顶，用插销与塔顶的连接装置

相连；后端用手拉葫芦与卷扬机配合，与梁端的连接装置相连

②根据计算值架设每一根即调整一根的垂度，并注意观测塔顶的偏

移情况；

③待承重索全部架设完成后，根据计算值，利用两侧桥面端的调节

装置对各承重索再进行调整，使每条猫道的承重索达到设计垂度。

④按上、下游对称的方法进行架设。

4）猫道面层的铺设与调整：

按从桥面往塔顶方向铺设。将每片大方格钢丝网制作成长3.0m、宽3.4m

的形状，按顺序将小方格钢丝网和方木踏步固定上其上面。将制作好的猫道

面层逐片放于桥面端的承重索上，装上槽钢横梁和U型螺栓，U型螺栓不拧紧

螺帽，利用牵引装置将钢丝网自桥面向主塔顶铺设；钢丝网每牵出3米后，暂

停牵引，待连接好下一片钢丝网和槽钢横梁后，再继续向塔顶方向牵引铺设。

待钢丝网拽拉至塔顶后，从桥面向塔顶方向拧紧螺帽，而后安装扶手绳、

栏杆立柱等。

猫道安装完成后，测量垂度，利用梁端的调节装置进行调整，直到符合

要求为止。

5.9安装索道

5.9.1索道的功能：

在上下游各架设一组相互独立的工作索道，用于主缆索股的架设、索夹、

21

吊杆的安装、主缆的整形以及小型机具、料具的吊运等。

索道分别设置在两根主缆之上，根据本桥实际情况和施工需要，每幅索道

分两段布置：即锚跨-一主塔（边跨）、主塔一-锚跨（主跨），由于考虑到索道

吊装件的重量较重，索道应设置在主缆正上方约5m的位置。

5.9.3索道的结构：

索道由塔架（即塔顶钢支架）、承重索、牵引循环索、锚碇、驱动系统、走

行小车等组成。

1）塔架：利用已有的塔顶钢支架进行改造。

2）承重索：每一组索道承重索索道由2根①26的钢丝绳组成，间距为60cm,

边跨与中跨分离。

3）牵引循环索：由2根①15mm钢丝绳组成，一端与走行小车相连，并通过

塔架顶、底部的导向滑轮，另一端与两岸锚跨处的2T慢速牵引卷扬机相连，形

成索道的牵引循环系统。

4）索道小车：由钢板、滑轮组成，可沿索道钢丝绳行走。

5）起重系统：为固定在索道小车上的2T手拉葫芦。

6）驱动设备：每岸布置2台2T单筒慢速卷扬机。

7）锚固点：下端利用桥面预埋件作为锚点，上端锚固在塔顶门架上。

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5.9.4索道的架设

与按架设猫道的方法架设相同。

5.10猫道、索道的拆除

等主缆防腐工作全部完成后，拆除猫道及索道。

拆除方法：用整体拆除法将猫道拆除，拆除时在塔顶设卷扬机牵引系统，

将牵引钢丝绳与猫道塔端连接并往上提，当各钢销轴均不受力后将其拆除，使

猫道与塔柱完全脱离，然后开动卷扬机缓慢将猫道放至桥面。

拆除顺序：由于猫道本身在索塔处的水平力较小，因此拆除猫道时可不考

虑拆除顺序。

5.n主缆安装

5.11.1准备工作

1）布置牵引系统：根据现场情况，在南北锚碇施工时分别在其上表面预埋

钢板，作为固定卷扬机和放索盘之用。待锚碇施工完成后，在南侧锚碇上表面

的预埋件上固定5吨卷扬机来牵引主缆放开，上下游各一台；在每个锚碇上表面

各固定一台2T卷扬机，设置循环牵引系统，驱动索道小车在索道上行走。

2）将主缆展索架放在北侧锚碇附近，与锚碇顶面预埋件焊接固定。

主缆存放场地

图8牵引系统布置示意图

3）按索股安装顺序（1*-33#）,用吊车将索股卷盘放在放索架上（如图所示）。

23

图9索股放线架及安装顺序示意图

5.11.2索股牵引、提升、横移、整形入鞍

主缆索股安装按下列流程进行：

前端锚头抽出与牵引系统连接

索股牵引

I

索股放索过程中扭转、散丝等检查调整

I

索股前端锚头到达另一侧锚碇，穿过预埋管临时锚固

I

整束通长索股检查调整

1

后端索股放出索盘

I

后端锚头牵引穿入锚碇锚管内临时锚固

I

索塔索股横移，整形入鞍

24

前端锚头从放线架上抽出后应与牵引系统连接牢固，严防松脱。放索时启

动前端5T卷扬机缓慢放索，沿中、边跨猫道上将索放开，放索过程中应有专人

跟踪牵引系统和索股前进，同时要保证索股六面紧密、平整、笔直。如发现索

股扭曲、散带、鼓丝现象，应立即设法理顺，必要时，可将索股抬高，并用木

锤或橡皮锤敲打索股，即可使被搞乱的钢丝重新分布整形。牵引过程中如发现

有绑扎带断裂（散带），应及时停止牵引用新绑扎带（自粘胶带）重新临时一绑扎,

以避免因索股散丝和在牵引过程中钢丝挂住滚轮被拉断。同时，在牵引过程中

密切监视索股中着色丝位置变化情况，派人用专用夹具随时修正，防止索股牵

引过程中的扭转。

后端部分索股，由于引出时摩擦，钢丝较乱，要理顺修复一部分鼓丝，同

时要在边跨内疏散，不能留在锚跨内。牵引安装完的索股，两端锚头穿入锚碇

锚管内，旋上锚固螺母，要求锚具与预埋板中心同轴，且锚固螺母位于锚头最

端头。

利用塔顶支架通过提升系统及提索装置将索股从猫道滚轮上提起，确认索

股已达到索鞍高度要求后，通过塔顶支架横移装置将索股移至索鞍正上方。

将索股移至索鞍正上方后，将其整成矩形后放入鞍槽内设计位置，各索股

入鞍顺序按设计要求（如图9所示），入鞍处从边跨端向中跨方向进行，入鞍时

要严格控制索股着色丝在鞍槽的位置，以防索股扭转。

由于需要调整索股线型，而且该工序只能在夜间某一时段进行，所以白

天入鞍的索股只能位于相同截面的同一排上，不允许未调整线型之前产生挤

压现象。

25

塔顶门架

图10索股入主索鞍示意图

5.n.3调整索股线型

为使上述初步架好的索股与设计规定的线型相吻合，必须进行索股线型调

整。白天架设的索股，无论是基准索股还是一般索股，线型调整必须在温度稳

定时进行。调整时，提前3天用温度计每隔一小时测量气温变化情况，做好记录,

把温度变化小的时间定为调整时间（一般在凌晨0:00-6:00）o

索股垂度调整温度的稳定条件为长度方向索股的温差△TWZ。C；断面方向

索股的温差为aTWi。c,不具备以上条件时，待条件成熟时再进行。

索股调整分绝对和相对垂度调整两种情况进行：

1）绝对垂度调整

1#索股为基准索股，在测定索股下缘（或上缘）的标高后进行调整。其调

整时在对跨长、外界气温、索股温度测定后进行。

26

绝对垂度调整作业程序如图示：

作业准备

I人员配量、机械设备

计测跨长、主索鞍偏移量、索股垂度标高（中、边跨）、

I温度（外界气温、索股温度）

计划调整量

调整作业

确认计测

基准索股的绝对标高控制采用三角高程测量法，利用全站仪进行测量，并

根据计测结果计算出索股绝对垂度调整度。垂度调整方法（如图所示）：

图11垂度调整方法示意图

选塔顶索股为固定端，将索股位置标志与鞍座中心标志重合并固定。在调

整的中跨内张拉索股直至索股的移动量符合垂度调整量。张拉索股时，在各鞍

座部位为了消除索股间的摩擦，可用塑料小锤敲打。这时要注意不破坏索鞍整

形。调整完了的索股，在塔顶鞍座内在索股上做出标记，然后在各塔顶鞍座部

27

位临时固定索鞍。

图12主跨垂度调整张拉机具示意图

主跨垂度调整完以后，进行形状计测，计算出边跨垂度调整量。在边跨内

张拉索股，边跨内索股垂度调整以长度、垂度及张拉力控制，索力的调整以设

计提供的数据为依据，其调整量可根据调整装置中千斤顶的油压表的读数和锚

头移动量双控确定。

2）相对垂度调整

对基准索股以外的索股（2#〜33#）进行垂度调整叫相对垂度调整，它是根

据与基准索股的相对高度决定调整量，同时进行基准索股和被调整索股的温差

管理。相对垂度调整作业程序如图示：

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作业准备

人员配置、机器安装

计测

I相对垂度

"温差（索股温度、基准索股温度）

算出调整量

I

调整作业

I

确认计测

形状测定主要测相对垂度，采用脚式相对标高测量法。其工作原理是利用

同一水平线等高的原理（如图所示）：

LI,L2一脚杆（标有尺寸刻度）

L3一横杆（能上、下、水平移动）

i-基准索股；尸一般索股；H「基准索股标高；一般索股标高

图13索股相对标高控制法

其计算公式：

Hj=Hi+b-a

在索股的垂度控制过程中，由于自然干扰因素较多，如风的作用，气温的

29

剧变等，均会给测量带来不定的影响，因此，需选择气温稳定、风小的时间段

进行该项工作。

相对垂度调整方法与绝对垂度调整基本相同。但相对垂度调整时，索股送

出量不宜过大，否则被调整索股就压在下面的索股上，这样将不能测定正确的

相对垂度。另外，如果压在基准索股上，基准索股的垂度就失常，因此，相对

垂度的调整，要在对下面的索股若即若离的状态下进行。

3)垂度调整精度

索股架设垂度误差，垂度偏差要求基准索股为70〜+25mm；其它索股为

-15〜+35mm；一般索股对于基准索股的相对偏差为-5〜+10mm。上下游主缆的基

准索股垂度相对偏差应W10mm。锚跨索股拉力调整误差V60N。

5.11.4.索鞍压紧装置安装：

按顺序安装完33根索股且调整完索股线形后，即可安装索鞍压紧装置，此

前对鞍槽内空隙部分用锌块填满，并用扳手按设计要求拧紧螺栓。

5.H.5紧缆

紧缆的目的是将各单干的索股挤紧成一个外部圆整内部排列紧密，断面稳

定，能团结一致承受外部强大荷载的一个索股群，在全部索股架设完毕，并且

空缆成型调整后，即可进行此项工作，紧缆作业大致可分成准备工作、预紧缆

和正式紧缆。

5.11.5.1准备工作

主要是为紧缆作业、索夹安装、吊杆架设提供便利的运载起吊设备。

5.H.5.2预紧缆

预紧缆是把架设完了的索股群大致整成圆形的作业。

1)预紧缆顺序

为了使主缆索股沿全桥分布均匀，钢丝的松弛不集中在一个地方，预紧缆

时可把中跨和边跨分别分成四个区域，并按如图顺序进行。

30

①沿全长确认索股排列情况，索股排列不整齐或有交叉的部位，移动主缆

索股分隔器（约每隔30米一道）进行修正。

②为了使索股排列不乱，把主缆索股分隔器（每隔10米）间隔用加压器

固扎。

③把主缆索股分隔器邻近部位进行预紧，并用钢带临时紧固。

④拆除主缆索股分隔器。

⑤即使垂度调整后的索股群，由于白天日照温差影响，仍会出现索股的膨

胀、起伏等现象，表面索股下垂和下层索股呈交叉状，因此预紧缆工作也应在

夜间进行。

预紧缆的过程就是将上述工序沿全索长反复进行的过程，直至把索股群大

致整成圆形为止，预紧缆的目标空隙率在26%〜28%之间。

5.11.5.3正式紧缆

正式紧缆是用专用的紧缆器把主缆整成圆形，并进行到所规定的空隙率，

即标准断面为20%,索夹位置断面为18%。其作业可在白天进行。

31

1）作业程序，如图示

紧索器安装

紧索器移动

V

紧索器就位及调整

主缆紧固

V

空隙率计测

钢带安装

紧缆放松

空隙率确认

紧缆移动

紧缆器放松

2）紧缆顺序

正式紧缆是由各跨中央向索鞍和散索套方向进行（如图所示）。

32

图15正式紧缆顺序图

3）空隙率测定

用1m钢卷尺在距紧缆机15-20cm的地方测量周长，紧缆后的主缆空隙率是

根据测定主缆周长换算成直径计算出来的，其计算公式如下：

k=l-nd7D2

式中：k一主缆空隙率

n一钢丝总数

d一钢丝直径

D一紧索后主缆直径

当空隙率达到设计要求时，在靠近紧缆机的地方打上两道钢带，刚带间的

距离为10cm左右。松开紧缆机，移到下一个紧缆点，每一个紧缆点间的距离约

为4cm。这时再复测上一个紧缆点的周长，并把所在位置及周长记录下来。

4）质量控制

空隙率的大小直接影响主缆直径，而主缆直径偏大或偏小都会影响索夹安

装，因此在紧索时要严格控制空隙率的大小，使其尽可能地满足设计要求。一

般情况下，标准断面的空隙率为20%±2%,索夹部位为18%±2吼

5.12安装索夹

5.12.1测量方法（红外线测距法）

当主缆紧缆并且线型定型后，白天沿主缆的曲线把索夹的粗略位置在主缆

作临时标记。夜间，于空缆状态下把临时标记作为参考进行索夹正确位置的放

样。由于高空作业，工作场面狭小，可以采用全站仪的红外线测距法。（如图44

所示：

图16红外线索夹放样示意图

放样i号索夹位置时：△S=Si-Sj°

式中：S「实测距离

S「-根据实测空缆线型计算确定的i号索