牵引索及猫道的架设

牵引索及猫道的架设陕西铁路工程职业技术学院《桥梁施工》课程组主讲：刘继项目任务悬索桥牵引索的施工；悬索桥猫道的施工；引（先）导索施工导索如何过河？思考：先导索怎么样过河？？导索安装方法：浮筒支承拖船拖拉直升飞机吊拉火箭射击拖拉飞艇吊拉主缆安装是由小到大编织而成，一般在两锚之间架设导索和牵引索，上、下游主缆各架设1根导索和牵引系统。导索是悬索桥第一根索，它的粗细由拽拉安装第二根牵起索的支承重量确定，按高低支承的悬索计算。引（先）导索施工导索安装方法：浮筒支承国外采用在水面拽拉过江浮筒导索引（先）导索施工导索安装方法：拖船拖拉导索常用过江汕头海湾大桥西陵长江大桥长江上大桥需要封航控制导索张力，不落入水里。浮吊导索引（先）导索施工导索安装方法：汕头海湾大桥导索采用Ф22钢丝绳，用30t浮吊拽拉过江。封航4小时；采用平衡重调节导索张力，导索不落入水里。由北塔拽拉到南塔，并与自南塔顶放下的引绳对接，提升架空。30t浮吊Ф22钢丝绳S塔N塔引（先）导索施工导索安装方法：阳逻大桥导索采用Ф22钢丝绳，用拖轮拽拉过江。封航4小时；采用平衡重调节导索张力，导索不落入水里。由北塔拽拉到南塔，并与自南塔顶放下的引绳对接，提升架空。引（先）导索施工导索安装方法：直升飞机吊拉西候门大桥航道繁忙导索采用质轻高强度细纤维绳。多导几次绳索，才能拽拉牵引索。引（先）导索施工导索安装方法：火箭射击拖拉四渡河大桥澧水特大桥山区大峡谷采用小钢丝绳后接锦纶绳，过江后倒换粗绳，再倒换细钢丝绳，一直换到36mm直径的钢丝绳。引（先）导索施工导索安装方法：摇控飞艇吊拉坝陵河大桥矮寨大桥山区峡谷有风不能起飞采用质轻高强细纤维绳先导索直径仅1mm，承受的拉力达450kg。要倒几次绳索，才能拽拉牵引索。引（先）导索施工导索安装方法：沉索过江润扬大桥南汊桥牵引索顺利过江过江牵引索跨过高达215m的南塔顶，由牵引船从南岸沿江底铺设到北岸，再跨过北塔顶，然后两岸锚碇后方的卷扬机同时拽拉，将横躺在江底45m深的钢索呈马鞍形绷出水面，至距江面65m的高空中。25t智能化卷扬机，电脑控制卷扬机，可以自动测重测长，几个小时之后，长2900m、近18t重的牵引索将通过它绞紧、收缩。引（先）导索施工西堠门大桥先导索牵引过海过程开中国建桥史先河的起飞执行西堠门大桥先导索直升机牵引过海任务的B－7109直－9直升机直升机在南塔顶悬停机塔协同挂上先导索飞临西堠门水道上空后逆风向南塔靠近直升机牵引先导索过海工程南塔顶放索南塔挂索成功飞过北塔将先导索绳头牵引至北塔顶挂上先导索的直升机飞越西堠门水道向北塔飞去直升机悬停，与塔顶人员协同锚固先导索先导索锚固先导索锚固完成在未封航条件下成功实施先导索过海猫道架设施工设计原则承重索锚固支承构造细节横向天桥抗风索安装承重索安装猫道网猫道吊挂及拆除猫道是在主缆之下、平行于主缆的线形临时施工便道，是主缆系统乃至悬索桥整个上部结构的施工平台。施工人员在猫道上完成诸如索股牵引、调股、整形入鞍、挤紧、索夹及吊索安装、箱梁吊装及工地连接、主缆缠丝、防护涂装等重要任务。上下游各一条，断面通常呈U型，狭长且有一些摇晃，故称“猫道”，英文为Catway。它是悬索桥施工中极其重要的临时设施，大桥竣工后将被拆除。猫道架设施工设计原则根据荷载和边界条件计算出猫道承重索的有应力长度和伸长量，得到索的无应力长度，根据在相同温度条件下索的无应力长度不变的原理，计算出空缆及施工状态下索的线形及受力情况。各工况下猫道承重索的安全系数应不小于3.0。猫道必须有足够的强度和抗风稳定性，架设前必须做抗风试验。猫道构造包括承重索、猫道索锚固系统、扶手索、门架支承索、防风索、猫道面层、栏杆、防振系统及横向天桥、照明系统等。分离式猫道需在绳端设置长度调整装置；连续式猫道除在绳端设调节装置外，还需在塔顶设转索鞍及变位刚架、下拉装置等结构。猫道架设施工设计原则设计猫道中心线与主缆中心线在竖向保持一致，在主缆成型后，将猫道挂到主缆上，松开承重索两端锚固，适应主缆大变位，保持平衡。猫道不能对塔、锚碇和主缆产生附加力的影响。猫道设计应遵循构造简洁、施工方便、安全可靠、经济合理的原则。猫道面的线形应平行于主缆空载线形，并保持一定的间距；尽量减轻自重、减少受风面积；具有操作安全可靠，并能满足索股牵引、主缆挤紧等机械作业所需的工作面和净空以及强度和刚度的要求；猫道的架设还应考虑通航要求。同时要求安装和拆卸方便快捷，选材经济且有利于防火。猫道架设施工承重索锚固支承单跨简支锚固：两端锚固于塔顶下方和锚碇前方。多跨连续：支承主塔，锚碇前下方锚固。猫道架设施工构造细节猫道系统由承重索（包括索端锚头及长度调节装置）、面层、栏杆和扶手、横向天桥、抗风系统等组成。承重索是猫道的主要受力构件，采用捻制不旋转的钢丝绳来制作。根据施工要求和国外的设计施工经验，一般按猫道成形后承重索的中心线低于主缆架设中心线1.5m左右设置。该距离的选用，除应充分考虑主缆架设时施工人员的操作方便外，更重要的是必须考虑索股的牵引、主缆的箍紧及涂装时使用特殊机械（挤紧机、缠丝机）的操作空间要求。猫道架设施工构造细节猫道面层的布置不仅应具有便于安全作业的结构构造，还应在选材时考虑满足猫道整体具有足够的刚度。猫道宽度是取4.0m。面网采用二层，底层为5mm的粗眼钢丝网，顶层面网采用2mm细眼钢丝网，防止物件坠落，2m～4m设一道型钢与猫道承重索固定，之间设3根方木加强面网刚度。目前采用钢板网，刚度大。猫道架设施工构造细节猫道每隔4m设置栏杆立柱，在全长范围每侧栏杆上用钢丝绳设一根扶手索和一至二根防护索，扶手索主要作为工人行走的扶手，防护索主要用于固定侧面防护网，以策安全。侧面防护网采用高1～1.2m的粗眼钢丝网。猫道架设施工横向天桥猫道的总体刚度和稳定性与承重索的跨度和猫道的质量有关。猫道横向天桥可以满足上下游之间的猫道联系，方便施工人员和设备及材料的转移，并提高猫道自身的整体稳定性，增强其抗风能力。为降低恒载质量，横向天桥采用钢管或方钢的桁架结构，并应进行结构强度验算。横向天桥的面层及栏杆防护可与猫道面层布置相同。横向天桥以150m一道为宜。猫道架设施工抗风索猫道的抗风系统：主缆施工属高空作业，而且经常是在处于强风地带的大江大海上，所以风的影响变得尤为突出。猫道为了具有抗风稳定性、足够的刚度，需要在猫道下方设抗风缆系统。由于通航原因不能设置抗风缆的，可增加横向天桥的密度来增强猫道的稳定性和刚度。明石桥、润扬桥、阳逻桥、泰州桥没有设抗风索。猫道虽是施工过程的临时结构，但在使用过程中也有可能遭受强风和台风的袭击。为了保证猫道使用过程中的安全性，验证所设猫道的抗风能力，应做风洞试验和抗风稳定性分析和计算。猫道架设施工猫道示意图（立面）安装承重索准备工作→架设导索→架设支承索及拽拉牵引索→架设猫道承重索及线形调整→安装猫道面层及横向通道→安装门架支承索、扶手索→安装栏杆网、猫道门架及抗风缆→安装照明系统，形成猫道。钢丝绳做承重索时，须进行预张拉以消除非弹性变形。预张拉荷载不小于各索破断荷载的50%，持荷时间不小于60min，预张拉2次。架设时原则上应对称施工，边跨与中跨、上下游平衡作业，减少对塔的变位影响，控制裸塔塔顶变位及扭转在设计容许范围内。猫道索由牵引索拽拉过江，为防止垂度太大，影响通航，其后用滑钩吊挂于牵引索上，其后端也要打梢反拉，防止掉入江里。猫道架设施工安装猫道网猫道面层在塔顶两侧铺设