悬索桥-施工2学时

悬索桥—施工2学时第1页/共59页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。第2页/共59页悬索桥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第3页/共59页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→猫道拆除第4页/共59页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第5页/共59页散索鞍安装第6页/共59页放索架制动式放索架简易放索架第7页/共59页索塔施工（可与锚碇同时施工）塔吊塔顶门架第8页/共59页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、吊罐浇筑第9页/共59页施工精度误差：第10页/共59页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第11页/共59页主鞍座安装主鞍座侧面设托轮第12页/共59页先导索施工先导索：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：也适用于山涧第13页/共59页浮筒支承法国外采用在水面拽拉过江浮筒导索第14页/共59页拖船拖拉法：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。浮吊导索第15页/共59页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。第16页/共59页火箭射击拖拉四渡河大桥澧(lǐ)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。第17页/共59页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。第18页/共59页牵引系统分类：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。第19页/共59页往复式牵引系统：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。第20页/共59页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100m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”架设第21页/共59页托架承重索第22页/共59页承重索：采用：钢丝绳、钢绞线、平行钢丝束钢丝绳：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、平衡进行第23页/共59页滚筒猫道门架门架导轮组猫道横梁猫道扶手索栏杆立柱横向天桥150m一道为宜拽拉器第24页/共59页牵引索Ф36门架支承索Ф48第25页/共59页抗风缆架设作用：提高猫道抗风稳定性调整猫道面形状第26页/共59页抗风缆形式：抗风缆第27页/共59页主缆架设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400～500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。第28页/共59页第29页/共59页一根索股由若干钢丝组成第30页/共59页索股整形一根索股第31页/共59页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入主索鞍及散索鞍内对应的鞍槽。第32页/共59页第33页/共59页架设控制：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第34页/共59页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%第35页/共59页第36页/共59页正式紧缆：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%。第37页/共59页索夹安装索夹作用：刚性索夹与柔而松的主缆索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第38页/共59页安装索夹第39页/共59页猫道改吊：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ϕ18mm镀锌钢丝绳，外套橡胶管以保护主缆。第40页/共59页为确保猫道横向稳定，每隔50m设置一道双绳交叉改吊绳，如图b。第41页/共59页第42页/共59页吊索安装：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。索夹分上下两半。第43页/共59页香港青马桥第44页/共59页第45页/共59页4股骑跨式双股销铰式第46页/共59页吊索布置形式：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）第47页/共59页加劲梁施工类型：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第48页/共59页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第49页/共59页安装一节梁段约1h第50页/共59页加劲梁与吊索插销安装加劲梁与吊索连接第51页/共59页主缆涂装、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内进行第52页/共59页第53页/共59页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。第54页/共59页拆除猫道变位装置第55页/共59页X.2