探讨悬索桥上部结构的施工技术

探讨悬索桥上部结构的施工技术

发表时间：2018-06-20T15:21:24.700Z 来源：《防护工程》2018年第4期作者：魏鸿标

[导读] 本文以我国某地区的三塔两跨悬索桥为例进行研究分析，对施工过程中的一些关键技术进行了深入的分析，希冀为以后在悬索桥上部结构的施工技术方面的研究提供一份可供参考的资料。

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摘要：悬索桥由于结构复杂在施工过程中会遇到很多的难题，我国在悬索桥的建设上起步较晚，对悬索桥尤其是上部结构施工的过程中很多的技术难关还没有突破。本文以我国某地区的三塔两跨悬索桥为例进行研究分析，对施工过程中的一些关键技术进行了深入的分析，希冀为以后在悬索桥上部结构的施工技术方面的研究提供一份可供参考的资料。

关键词：悬索桥；上部结构；施工；缆架

1引言

随着桥梁技术的飞速发展，悬索桥在我国有了很广阔的应用空间。悬索桥在建造过程中由于其上部结构比较复杂，一直以来是设计以及施工中的重点。我们以我国某地区的三塔两跨悬索桥为例，将其与两塔悬索桥进行了充分的对比，对悬索桥上部结构的施工流程进行研究，对具体施工过程中所用到的一些设备、器械以及施工过程中关键的技术方案进行分析，希冀能够使悬索桥上部结构在施工技术方面有更好的发展。

2施工案例

我们通过对比研究三塔两跨悬索桥与传统的两塔悬索桥发现，在三塔两跨悬索桥的上部结构施工过程中存在着以下几点困难：①猫道在跨越顶尖的位置时会受到钢塔结构的影响；②缆架在设计时需要穿越塔顶，这就使得索股非常容易发生断裂，因此对牵引设备的质量提出了更高的要求；③由于中间塔会受到温度、风力等自然环境的影响，这就使得主缆线对起的控制难度大大的增加；

3施工流程

①安装索鞍。塔顶门架悬臂起吊系统对边塔主索鞍的主跨进行起吊。为了能够尽可能减轻运输和吊装的重量，鞍体需要分成两部分来吊装，等吊装到塔顶之后再使用高强度的螺栓进行整合。中间部分的主鞍使用的外壳是通过铸造和焊接两种形式结合起来的，鞍座的底部也不需要安装滑动轮。②安装猫道系统。安装猫道系统时首先采用重量较轻、强度高的纤维，在水面上对先导索进行牵引。然后，两个主跨就开始有秩序的过江，另外一个跨航道可以正常的使用。这个过程中使用托架法对承重索进行架设，不会影响正常的航道。③安装主缆。安装主缆的时候，可以使用门架拽拉的方式把牵引系统从北岸牵引到南岸，牵引完成后可以采用基准索法对索股进行适当的调整。④紧缆。按照跨体的主次顺序对缆线进行收紧。首先，主跨收紧缆线的方式是从跨体向中间塔的方向进行；边跨收紧缆线的方式是从锚靛向塔方向进行。⑤安装索夹。索夹的安装需要借助跨缆吊机由低向高进行安装，并且在具体的施工过程中要分多次对索夹的螺栓进行紧固。

⑥安装吊索。安装吊索的时候需要选择在索夹的位置处垂直安装吊索。⑦安装钢箱梁。钢梁箱的安装要借助全液压跨缆吊机来安装。整个悬索桥大约需要设置136个吊装的梁段，需要从主跨体向两边对称着进行安装，按照先中塔后边塔的顺序进行。⑧主缆缠丝防护。主缆的缠绕需要采用自上而下的方式，从塔顶向锚靛处进行缠丝。边跨完成缠绕工作之后再对主跨进行缠绕，采用的方式相同。所有的跨体在缠死完成之后再对其进行涂装。

4主要施工设备

4.1 ZJ620型紧缆机

ZJ620型紧缆机属于智能化控制主缆紧缆机。机器主要有紧固设备、液压设备以及移动设备等组成。制造使用的是模块化的方式，具有质量轻、操作简单的特点。

4.2缠丝机

CSJ950型主缆缠丝机适用于S型的钢丝以及圆形钢丝的缠绕，并且还具备上下连续缠绕的能力。这种缠绕机的张力可达到3KN，倾角在30°，缠丝的速度非常快。

4.3跨缆吊机

跨缆吊机的提升力在3700KN左右，提升的速度在35m/h左右。跨缆机是一个由多个部分组成的大规模机械设备，它可以在塔顶以及跨中的位置处进行同时安装和拆卸，这就使得施工的工期大大的缩短，施工干扰有效的降低。

5悬索桥上部结构施工关键技术

5.1猫道施工

三跨两塔的悬索桥在设计的过程中有不同类型的方案，在将这几种类型的方案中塔顶的处理部分进行对比之后，我们选择了四跨连续作为主要的结构形式，这种结构形式具有以下四个方面的特点：①在中塔的塔壁位置处不设计猫道结构，这样可以有效的保护中塔；②采用四跨连续的方式进行施工，不会产生不平衡力，这就对跨体的影响大大的降低，进而降低调索的难度以及安装的难度；③采用四连跨的形式还使得猫道顶部的位置和主缆更加平行，方便以后的操作；除此之外，采用这种方式施工还降低了对航道的影响。

为了使得猫道的承重索的架设速度大大提高，需要分为两段进行架设，将中塔作为分界线，南北方向的猫道承重索采用上下游四套牵引系统进行架设。两段不同方面的猫道成中所，在南北方面的牵引下，前锚头首先经过边塔然后再向中塔靠近，后锚头借助卷扬机的滑车牵引被反拉到锚固定处锚固，从而形成了四跨连续的猫道承重索。

5.2主缆架设

主缆采用预制平行钢丝索股，每根主缆由169根索股组成，每股由91根直径5.2 mm镀锌高强钢丝组成，单根索股无应力长约3100m，重约475kg。架设顺序按索股编号从1号到169号依次进行。索股的架设通常是由牵引、整形等工序组成。索股前端锚头和拽拉器连接，然后再通过两台卷扬机对索股进行牵引，需要注意的是两台卷扬机按照相同的速度进行收紧和放索。通过这种方式可以使索股的牵引速度与放索的速度保持一致，并且使得索股的反拉力可以控制在一定的范围之内，减少了索股散丝生物现象发生。牵引的过程中设置鱼雷夹具，

进行牵引时要安排专门的人员进行观察，发现问题及时的解决。

5.3钢箱梁安装

钢箱梁在安装时除了先要将吊索当作一个整体来对待之外，还需要对其它的吊装梁使用分节分段的方式进行吊装。三塔两跨悬索桥一共分为134个吊装的阶段。安装的顺序要从南北方向向中间方向进行，在中塔的两侧以及边塔位置处各自设置一个合拢段，一共设置4个。具体的安装流程图如下图1所示。

图1 钢箱梁总体安装流程

6结束语

随着现在社会的不断发展，我国的经济、科技等方面的实力有了很大的提高，综合国力逐渐的增强。桥梁作为道路交通的重要组成部分，对国家的发展有很重要的作用。目前，我国对现有的悬索桥的上部结构施工进行深入的分析，对施工过程中遇到的困难和问题进行仔细的研究，积极的寻找解决的办法，不断缩短悬索桥施工的工期，进而为以后对这类桥梁设计提供一些数据参考，为以后的发展和进步打下良好的基础。

参考文献：

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[3]周畅，杜洪池．三塔两跨悬索桥猫道设计与施工[J].中国工程科学，2010（4）:11．