悬索桥施工详细解析

悬索桥施工详细解析第1页/共156页悬索桥施工讲座悬索桥简介主塔施工布置锚碇施工布置鞍座安装导索安装猫道设计安装主缆拖拉系统设计安装主缆架设索夹吊索安装加劲梁安装主缆缠丝防护测量控制自锚式悬索桥施工第2页/共156页悬索桥简介索塔锚碇缆索吊杆桥面系索塔吊杆缆索锚碇桥面系第3页/共156页悬索桥简介索塔主塔混凝土塔钢塔索塔香港青马桥混凝土塔日本明石桥钢塔第4页/共156页悬索桥简介锚碇自锚式锚碇桃花峪自锚式悬索桥第5页/共156页悬索桥简介锚碇重力锚前锚式后锚式锚碇汕头海湾桥前锚式锚碇阳逻桥后锚式锚碇第6页/共156页悬索桥简介缆索主缆铁链索钢丝绳钢绞线平行钢丝束缆索泸定大渡河铁索桥都江堰安澜铁索桥丹麦小贝尔特悬索桥主缆汕头海湾大桥主缆，现在主缆都是AS法、PPWS法第7页/共156页悬索桥简介吊杆吊索钢丝绳平行钢丝束吊杆汕头海湾桥、西陵桥和西候门桥钢丝绳吊索阳逻桥、润扬大桥平行钢丝束吊索第8页/共156页悬索桥简介桥面系加劲梁混凝土梁桥面系汕头海湾桥混凝土加劲箱梁第9页/共156页悬索桥简介桥面系加劲梁钢梁钢箱梁钢桁梁桥面系西陵桥钢加劲箱梁四渡河大桥钢桁加劲梁第10页/共156页汕头海湾大桥汕头海湾悬索桥桥长2500m，桥宽28.1m，桥高50m，可通五万吨巨轮，通航净高46m；其主桥为154+452+154m的三跨双铰预应力混凝土加劲梁标准式悬索桥；主缆直径550mm，每根主缆有110根束股，采用91丝Φ5.1镀锌高强平行钢丝束。吊索采用Φ45钢丝绳。加劲梁为双向预应力混凝土薄壁箱梁，宽26.25m，节段长5.7m，高2.2m，节段重170t。猫道和主缆采用小循环牵引系统。是我国第一座大型预应力混凝土悬索桥,是桥梁的里程碑，也是同类型桥梁的世界第一。1992年3月28日开工，1995年12月28日建成通车。第11页/共156页西陵长江大桥西陵桥是长江上第一座悬索桥，单跨900m钢箱梁悬索桥，大桥全长1118.66m，全宽21m，双向4车道。常水位通航净空30m。主缆直径550mm，每根主缆有110根束股，采用91丝Φ5.1镀锌高强平行钢丝束，两根主缆总重4805t。吊索采用Φ45钢丝绳，共有280根。猫道和主缆牵引采用小循环系统。加劲梁采用钢箱加劲梁，其功能为前期通行大坝施工特种车辆。该桥于1993年12月开工，1996年8月竣工通车。刚建成时其跨度在同类型桥梁中居国内第一、世界第七。第12页/共156页阳逻长江大桥阳逻桥主跨为1280m单跨双塔钢箱梁悬索桥，南塔高163.5m，北塔高160.5m，采用钢剪刀撑。主缆布置为250+1280+440m，主缆中跨理论垂度为121.905m，垂跨比约为1:10.5。主缆直径837mm，每根主缆有154根束股，北边跨增加8根束，采用127丝Φ5.35长约2100m镀锌高强平行钢丝束，重达48t。吊索采用97丝Φ5平行钢丝束。南北锚采用地连墙和明挖基础。加劲梁采用全焊扁平封闭流线形钢箱梁，宽38.5m，高3m。主跨、两侧边跨的猫道和主缆“三合为一”的全贯通式系统。该桥于2003年11月26日开工，2007年12月26日建成通车。建成后国内第三，世界第八。第13页/共156页中国主跨500m以上悬索桥序号桥名跨径(m)结构型式竣工年地理位置1虎门二桥坭洲水道桥688+1680双塔双跨钢箱梁广东2舟山西堠门大桥578+1650+485单跨双铰箱梁2009浙江3润扬长江公路大桥1490单跨双铰箱梁江苏省4南京长江四桥1418双塔三跨钢箱梁江苏省5江阴长江公路大桥1385单跨双铰箱梁1999江苏省6青马大桥1377单跨双铰钢桁梁1997香港7武汉阳逻长江公路大桥1280单跨钢箱梁2007湖北8虎门二桥大沙水道桥1200单跨钢箱梁广东9吉首矮寨大桥1176单跨钢桁架梁湖南10广州黄埔珠江大桥1108单跨钢箱梁2008广东11镇胜高速关岭坝陵河大桥1088单跨钢桁架梁2007贵州12泰州长江公路大桥1080+1080三塔双跨钢箱梁江苏省13马鞍山长江公路大桥左汊桥1080+1080三塔双跨钢箱梁安徽14宜昌长江公路大桥246.255+960+246.255单跨双铰箱梁2001湖北省15西陵长江大桥225+900+255单跨双铰箱梁1996湖北省16沪蓉西巴东四渡河大桥900单跨钢桁架梁桥面距谷底560m湖北17虎门大桥302+888+348.5单跨双铰箱梁1997广东省18张花高速澧水特大桥200+856+190单跨钢桁架叠合梁悬索桥湖南19武汉鹦鹉洲长江大桥225+850+850+225三塔四跨钢箱梁悬索桥湖北20陕西葫芦河大桥160+700+200钢箱梁2008陕西21厦门海沧大桥230+648+230三跨连续钢箱梁1999福建省22镇胜高速关岭北盘江公路大桥636单跨双铰钢桁加劲梁悬索桥贵州23重庆鱼嘴长江大桥180+616+205单跨钢箱梁2008重庆市24重庆鹅公岩长江大桥210+600+210三跨连续钢箱梁2000重庆市25重庆万州长江二桥289＋580＋289单跨双铰钢桁架加劲梁2004重庆市26重庆忠县长江大桥560单跨双铰钢管桁梁重庆市27达孜大桥500单跨双铰砼板梁1984西藏第14页/共156页总体施工顺序悬索桥总体施工顺序为：施工准备工作→安装起重门架→安装鞍座下格栅→吊装主鞍、散索鞍→导索过江→安装猫道→安装主缆牵引系统→架设主缆→调整主缆线型及锚跨拉力→挤紧→安装索夹→转换猫道→安装吊索→吊装钢箱梁并分段调整索鞍位置→钢箱梁焊接→桥面系施工→缆索系统缠丝防护→安装主缆缆套、鞍盖及检修道→拆除猫道。第15页/共156页悬索桥安装流程安装鞍座导索过江安装牵引索安装猫道索安装猫道安装主缆拖拉系统拽拉架设主缆安装索夹吊索架设加劲梁第16页/共156页悬索桥施工讲座悬索桥简介主塔施工布置锚碇施工布置鞍座安装导索安装猫道设计安装主缆拖拉系统设计安装主缆架设索夹吊索安装加劲梁安装主缆缠丝防护测量控制自锚式悬索桥施工第17页/共156页主塔施工布置塔吊电梯塔顶门架塔顶平台猫道锚固支承承台面设施门架平台电梯塔吊第18页/共156页主塔施工布置塔吊构件垂直提升三大件安装技术参数起重量力距塔吊位置扶墙设计安装拆除塔吊第19页/共156页主塔施工布置电梯电梯布置垂直？倾斜？平面位置技术参数扶墙通道电梯第20页/共156页主塔施工布置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21页/共156页主塔施工布置塔顶平台安装拆除猫道安装三大件平台第22页/共156页主塔施工布置猫道锚固支承锚固式支承式支承锚固第23页/共156页主塔施工布置承台面设施卷扬机设置安装导索安装猫道牵引三大件承台第24页/共156页悬索桥施工讲座悬索桥简介主塔施工布置锚碇施工布置鞍座安装导索安装猫道设计安装主缆拖拉系统设计安装主缆架设索夹吊索安装加劲梁安装主缆缠丝防护测量控制自锚式悬索桥施工第25页/共156页锚碇施工布置散索鞍门架主缆锚固系统安装锚头牵引张拉系统索盘运输存放场布置锚顶锚后主缆牵引布置锚顶锚后主缆放索场布置第26页/共156页锚碇施工布置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27页/共156页锚碇施工布置主缆锚固系统安装锚杆安装锚索体系安装前锚式调束张拉后锚式调束张拉第28页/共156页锚碇施工布置锚头牵引张拉系统前锚式调束张拉后锚式调束张拉第29页/共156页锚碇施工布置索盘运输存放场布置因主缆束股长，盘具大，重量大，1个索盘重量在30t～60t之间，运输倒运都很困难。索盘水运到码头，由平板车倒运到存放场。汕头海湾桥有220束，分5批进场，索盘返厂倒用。第30页/共156页锚碇施工布置锚顶锚后主缆牵引布置25t双筒卷扬机第31页/共156页锚碇施工布置锚顶锚后主缆放索场布置制动式放索架简易放索架第32页/共156页锚碇施工布置锚顶锚后主缆放索场布置第33页/共156页悬索桥施工讲座悬索桥简介主塔施工布置锚碇施工布置鞍座安装导索安装猫道设计安装主缆拖拉系统设计安装主缆架设索夹吊索安装加劲梁安装主缆缠丝防护测量控制自锚式悬索桥施工第34页/共156页鞍座安装主鞍座安装散索鞍安装第35页/共156页鞍座安装主鞍座安装吊装鞍座四件主索鞍（包括鞍体、底座、主索鞍附件、格栅及反力架、鞍罩、塔顶上斜梯及平台、检修道支架等）吊装塔顶格栅及反力架，精确定位后，浇筑格栅混凝土。按照鞍座底板、前后鞍体顺序依次吊装。底板面按设计涂减摩剂，确保能顶推。鞍体分段起吊，在塔顶用高强度螺栓连成整体；主索鞍安装就位时，将主索鞍安装在预偏位置上临时固定，其后随主缆加载过程按设计和监控要求逐步顶推调整和固定。主索鞍安装就位并在上部结构安装完成后，割除反力架及格栅悬出部分，补浇索塔缺口混凝土，安装鞍罩。第36页/共156页鞍座安装散索鞍安装散索鞍（括鞍体、底座、散索鞍附件、检修道斜梯等）拼焊底板格栅支架，安装底板隔栅，精确定位后浇筑底板格栅混凝土。安装散索鞍底座，与底板上预埋螺杆栓接就位。在支墩顶安装临时支架；吊装散索鞍体，将散索鞍调整至空缆位置临时固定，其后随主缆加载过程按图纸要求逐步调整、固定。第37页/共156页鞍座安装汕头海湾大桥索鞍安装索鞍（括鞍体、底座、散索鞍附件、检修道斜梯等）用塔顶桁式吊机安装底板和前后二半鞍体。底板用定位架精确安装固定，浇筑混凝土，鞍体与底板采用扣件连接。活动面为数控车床车制，并涂四氟粉脂和减磨剂润滑。主索鞍体与散索鞍调整至空缆位置临时固定，其后随主缆加载过程按设计要求逐步调整、再固定。第38页/共156页鞍座安装阳逻桥索鞍安装索鞍鞍体为铸焊结合的混合结构，鞍槽用铸钢铸造，内设索股竖向隔板，鞍体下设不锈钢板-聚四氟乙烯板滑动副。底座由钢板焊成，塔顶设底座格栅及反力架。边跨背索锚固于鞍顶锚架上。塔顶底座格栅及反力架轮廓尺寸10.41×3.82×2.9m，重约33t

。北索鞍尺寸8.233×3.82×3.542m，重量162t，南主索鞍尺寸7.423×3.82×2.82m，重量132t，鞍体分成两半吊装，用高强度螺栓拼接，鞍体起重量53t。散索鞍尺寸4.48×3.74×5.543m，鞍体重量122.5t，重量83t；底板尺寸5.84×2.1×0.2m，重量5t；底座尺寸5.2×1.5×0.5m，重量23t。第39页/共156页主索鞍安装检查散索鞍安装检查索鞍驻厂监造和验收。索槽内部应清洁，不得沾上会减少缆索和索鞍之间摩擦的油类或油漆等材料。索鞍应锁定牢固。索鞍涂装完好，表面清洁，无损坏。鞍座填锌块等符合图纸要求。项次检查项目规定值或允许偏差检查方法1底板轴线纵、横向偏位(mm)5全站仪或经纬仪2底板中心高程(mm)5全站仪或经纬仪3底板扭转角(mm)2全站仪或经纬仪4散索鞍竖向顷斜角偏差（’）1全站仪或经纬仪5散索鞍安装基线容许扭转角(mm)符合设计要求全站仪或经纬仪6防护总干膜厚度(μm)鞍体、罩外表面符合设计要求测厚仪，10点/面鞍体、罩内表面项次检查项目规定值或允许偏差检查方法1主索鞍轴线最终偏位(mm)顺桥向符合设计要求全站仪或经纬仪横桥向102格栅顶面高程偏差（mm）+20，-0全站仪或经纬仪3格栅平面度（四角高差）（mm）2全站仪或经纬仪4防护总干膜厚度(μm)鞍体、罩外表面符合设计要求测厚仪，10点/面鞍体、罩内表面测厚仪，10点/面第40页/共156页悬索桥施工讲座悬索桥简介主塔施工布置锚碇施工布置鞍座安装导索安装猫道设计安装主缆拖拉系统设计安装主缆架设索夹吊索安装加劲梁安装主缆缠丝防护测量控制自锚式悬索桥施工第41页/共156页导索安装导索安装方法：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。第42页/共156页导索安装导索安装方法：浮筒支承国外采用在水面拽拉过江浮筒导索第43页/共156页导索安装导索安装方法：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。浮吊导索第44页/共156页导索安装导索安装方法：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塔第45页/共156页导索安装导索安装方法：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。第46页/共156页导索安装导索安装方法：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。第47页/共156页导索安装导索安装方法：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。第48页/共156页导索安装导索安装方法：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。第49页/共156页导索安装导索安装方法：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。第50页/共156页悬索桥施工讲座悬索桥简介主塔施工布置锚碇施工布置鞍座安装导索安装猫道设计安装主缆拖拉系统设计安装主缆架设索夹吊索安装加劲梁安装主缆缠丝防护测量控制自锚式悬索桥施工第51页/共156页猫道设计安装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第52页/共156页猫道设计安装猫道是在主缆之下、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。第53页/共156页猫道设计安装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。第54页/共156页猫道设计安装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。第55页/共156页猫道设计安装悬索计算公式悬链线方程曲线长度方程：伸长量方程：水平力：垂直力：索力：第56页/共156页猫道设计安装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。第57页/共156页猫道设计安装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。第58页/共156页猫道设计安装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。第59页/共156页猫道设计安装构造细节猫道每隔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。第60页/共156页猫道设计安装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。第61页/共156页猫道设计安装抗风索猫道的抗风系统：主缆施工属高空作业，而且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。汕头海湾大桥中跨一侧设了2根边跨1根Ф25钢丝绳抗风索。第62页/共156页猫道设计安装汕头海湾桥猫道猫道底板承重索：6φ45（6×37S-IWR）猫道扶手索：2φ33（6×37S-IWR）PPWS牵引索：2φ33（6×37S-FC）猫道门架支承索：2φ33（6×37S-IWR）第63页/共156页猫道设计安装阳逻猫道猫道底板承重索：8φ54（6×37S-IWR）猫道扶手索：2φ32（6×37S-IWR）PPWS牵引索：2φ36（6×37S-FC）猫道门架支承索：2φ48（6×37S-IWR）第64页/共156页猫道荷载项目规格单位重量(kg/m)单件重(kg)每米重（kg/m）承重绳8Φ5412.2

97.6猫道横梁槽10＠4m10.04210.5猫道横梁∠75x75x66.91

3.71木踏板50x50x15001.5

6底面网（粗眼）Φ5(50x100)5.13

20.5底面网（细眼）Φ2（25x25）1.97

7.88扶手立柱∠75x75x66.9120.75.18上扶手绳2Φ364.81

9.62下扶手绳4Φ21.51.64

6.56侧面网Φ5（50x100）4.62

9.24猫道门架间距60m

130013横向通道(中)

375022.65横向通道(边)

375015.96电力、照明系统

5主缆定位架

802索股滚筒间距8m

5012.5索股127Φ5.3522.41

44

荷载内容均布载(kg/m)集中载(kg)恒载均布载承重绳、猫道面层、横梁、连接件、扶手绳、滚筒、电缆通讯照明等重力213.39

集中载横向走道重力及其负重

3750活载均布载猫道上施工人员(1人/15m)5

拽拉索股的重力22.4

单边猫道荷载数值表第65页/共156页猫道安装牵引力计算主牵引卷扬机的最大牵引力可按公式计算：Tmax=（T1+T2）fa

T1=TZfb；式中：索的单位长度重量q(以kgf/m为单位）f—定滑轮的总阻力系数，对于滚动轴承f=1.02；a—拽拉器至主牵引卷扬机之间的定滑轮数，取a=2；b—拽拉器至副牵引卷扬机之间的定滑轮数，取b=2；qm—猫道承重索单位长度质量（kgf/m）；L—中跨水平跨距（m）；fmmax—过渡时猫道承重索的允许垂度（m）；qZ—牵引索单位长度质量（kgf/m）；fzmax—牵引索中跨跨中允许垂度（m）；TZ—牵引卷扬机放绳时对牵引索的张力（kgf），由卷扬机的液压马达的背压提供。猫道设计安装第66页/共156页牵引索安装单索S型钩挂双索V型托架猫道设计安装第67页/共156页猫道设计安装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。第68页/共156页猫道设计安装安装猫道网猫道面层在塔顶两侧铺设后，分别向跨中和锚碇方向下滑铺设，上下游两幅猫道要对称平衡施工，铺设过程应防止面层下滑失控现象。面网长30m，卷盘吊到塔顶沿承重索拖拉铺放，整体性好。现在都用钢板网，有利于吊索安装，不用开洞；但整体性欠佳，安装拆除有安全风险。第69页/共156页猫道设计安装猫道吊挂及拆除猫道吊挂猫道拆除第70页/共156页悬索桥施工讲座悬索桥简介主塔施工布置锚碇施工布置鞍座安装导索安装猫道设计安装主缆拖拉系统设计安装主缆架设索夹吊索安装加劲梁安装主缆缠丝防护测量控制自锚式悬索桥施工第71页/共156页主缆拖拉系统设计安装主缆架设方案有：AS法AS法纺丝轮AS法锚固鞍第72页/共156页主缆拖拉系统设计安装主缆架设方案有：PPWS法127－Ф5.3522.4kg/m91－Ф5.114.6kg/m第73页/共156页主缆拖拉系统设计安装拽拉系统设计PPWS法拽拉系统设计牵引索门架支承主缆束支承托轮牵引力计算拽拉器连接卷扬机安装双筒卷扬机循环系统第74页/共156页主缆拖拉系统设计安装拽拉系统牵引系统有循环式和往复式两种循环式牵引系统：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75页/共156页主缆拖拉系统设计安装拽拉系统牵引系统主要由驱动装置、牵引索（拽拉索）、拽拉器、锚碇门架滑轮组、塔顶门架滑轮组、猫道门架滑轮组、猫道滚筒及塔顶滚筒等组成。预制主缆索股与安装于牵引索上的拽拉器相连，通过驱动装置收放使牵引索带动拽拉器穿过猫道门架导轮组、塔顶门架导轮组、锚碇门架导轮组作往复运动，将索股逐根沿猫道滚筒拉铺到猫道上。第76页/共156页主缆拖拉系统设计安装PPWS法拽拉系统设计汕头海湾大桥小循环拽拉系统第77页/共156页主缆拖拉系统设计安装牵引索门架支承门架是限制并支承牵引索沿猫道一定范围运行。门架高6m，间距60m。牵引索Ф36门架支承索Ф48第78页/共156页主缆束支承托轮尼龙轮架，高90cm，间距8m。主鞍座侧面设托轮。主缆拖拉系统设计安装第79页/共156页主缆拖拉系统设计安装主缆索股主牵引卷扬机牵引力计算最大牵引力包括：PWS索股单跨和托轮最大张力和运行摩阻力牵引索自身的张力和运行摩阻力第80页/共156页主缆拖拉系统设计安装拽拉器连接第81页/共156页主缆拖拉系统设计安装卷扬机安装有马鞍滚筒式，也有前后滚筒的，后配备大容绳器。牵引力大，需地锚，采用大锚栓或预埋件锚固。25t双筒卷扬机2500m盘绳器第82页/共156页悬索桥施工讲座悬索桥简介主塔施工布置锚碇施工布置鞍座安装导索安装猫道设计安装主缆拖拉系统设计安装主缆架设索夹吊索安装加劲梁安装主缆缠丝防护测量控制自锚式悬索桥施工第83页/共156页主缆架设拽拉器牵引控制点对位鞍座段整形吊装对位入鞍扣紧锁定锚头牵引张拉锚固基准束调束控制平行束调束控制人工整园主缆挤紧打包第84页/共156页主缆架设平行钢丝束的主缆，则主要有空中编缆AS法和索股PPWS法两种架设方法。PPWS索股的结构：预制平行钢丝索股一般采用Φ5mm高强镀锌钢丝平行集束成六角形断面，为91或127丝，用定型包扎带间断绑扎，并在两端嵌固热铸锚具。主缆安装分索股架设、挤紧和主缆防护三个阶段。第85页/共156页主缆架设PPWS索股技术参数第86页/共156页主缆架设拽拉器牵引拽拉器第87页/共156页主缆架设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88页/共156页主缆架设吊装对位入鞍扣紧锁定索股横移，索股牵引至对岸锚固区后，利用门架起重装置将索股移到主索鞍和散索鞍的预定位置上，控制点对位后按设计要求抄紧锁定。第89页/共156页主缆架设控制点对位第90页/共156页主缆架设锚头牵引张拉锚固把索股两端锚头用卷扬机、牵引器或导链引至锚碇的锚固连接器处，用精轧螺杆将两者相连，索股不能扭转，用穿心式液压千斤顶调整锚跨各索股张力至事先计算的数值。第91页/共156页主缆架设安装上下游主缆时通常以第一根索股为基准索股，必须认真操作。应在测量计算跨径、垂度、温度变化等影响的基础上进行调整。垂度的调整须在夜间风速较小、温度相对稳定时进行。正确放置后，停留一段时间，连续观察测量不少于3昼夜，如全部结果都未超过允许偏差的范围，第一根索股的垂度即调整完成。为了保证索股的架设质量，可增设2～3条基准索股。基准索股的位置应设在不被一般索股压到的主缆边缘处。基准束调束控制第92页/共156页主缆架设基准束调束控制基准索股中跨的设计垂度允许偏差应符合图纸的规定。一般索股对于基准索股垂度的相对差应在0、+5mm以内；上下游主缆的基准索股，其垂度的相对差应在10mm以内。在基准索股安装后再继续安装的所有索股的调整，都应根据与基准索股对比的相对高度差来进行。每根新索股的垂度在调整前应比图纸规定的垂度予以预抬高，中跨跨中预抬高300～400mm，边跨跨中预抬高100～200mm，以免垂压、缠交其下面的索股。操作时，应先测量新索股与基准索股之间的高度差，然后在夜间风速较小、无雨、雾、温度相对稳定的时间内将其垂度调整到允许偏差0，+5mm以内。第93页/共156页主缆架设基准束调束控制索股的垂度逐一进行调整并签认。基准索股由于其后索股的安装架设，垂度将发生变化，必须根据索股安装架设的进展情况，对基准索股的垂度进行多次的检查测量。如基准索股由于受到其后安装的索股架设而影响精确度时，经检测判断已不能起到基准索股的作用，则应另选新的一根索股进行计算跨径、垂度、温度影响的测量，并进行调整，使符合作为基准索股的要求，然后将此新的索股作为相对垂度调整的基准索股。索股调试完毕后，适时逐一安装索鞍镀锌隔板。隔板安装前应作试拼装。第94页/共156页主缆架设基准束调束控制因主缆长达千米以上，对温度非常敏感，长度和垂度变化大，因此必须测量索股温度，垂度测量时根据设计和监控加以修正。调整扭转第95页/共156页主缆架设平行束调束控制束股入鞍后，鞍内、跨中各控制点对准对中；束束平行，似挨非挨，若即若离，上束不压下束，用手轻推可动。在悬挂状态下，束断面为六角形，丝丝平行，不扭转不鼓丝。按顺序调整中跨、边跨垂度后，最后千斤顶顶推锚头增减垫片调整锚跨。调整时，中、边跨以垂度为准，锚跨以张拉力为准。第96页/共156页主缆架设悬索可动六角断面可见架设时应注意观测塔项扭转和位移。索股架设时，应避开恶劣天气的影响，以策安全。第97页/共156页索股牵引过程，应对其施加反拉力。牵引最初几根时，宜压低牵引速度，注意检查牵引系统运转情况，对关键部位进行调整后方可转入正常架设工作。为使索股从索盘上连续牵引，必须给牵引时的索股以足够拉力，同时放索支架应安有必须的制动装置。牵引速度不宜过快，索股牵引架设过程中，应尽量匀速牵引，平缓段速率宜控制在15～20m/min以内；在鞍座等曲线变化处，运行速度应降至5m/min。索股牵引拽拉过程应有专人逐段跟踪检查，防止钢丝索股扭转、钢丝磨损、包扎带断裂、鼓丝、弯曲及松散变形等情况发生，遇缠带崩断应及时补缠。索股到位后如发现个别鼓丝现象必须移至锚跨之外，并尽量均摊在一跨之内。牵引索股不得损伤钢丝镀锌层。主缆架设第98页/共156页索股牵引到对岸，在卸下锚头前须将索股临时固定，防止滑移。索股后端宜施加反拉力。索股两端的锚头引入锚固系统前，须将索股理顺，对鼓丝段进行疏理，不得将其留在锚跨内。在猫道上，每隔一段距离宜设置一主缆成型夹，以保证索股牵引通过成型夹时，能按六角形排列成型。各层索股的长度均有差异，索股安装必须按照主缆断面排列号顺序进行。为保持结构的对称性，上、下游侧的索股应同步牵引拽拉，相差不宜超过2束。主缆架设第99页/共156页主缆架设人工整园主缆挤紧分预挤紧和正式挤紧两个步骤完成。挤紧前，应对主缆全长范围的索股进行检查，察看其排列有无变化差异，如果有则应及时将索股的排列关系调整理顺。预挤紧时，应在气温较稳定的时间内进行，从塔顶分别向跨中和锚碇方向，边拆除外层索股缠带边预紧，将主缆加压成圆形并打上钢带。初整圆后即用钢带捆扎，捆扎间距5m一道。用镀锌钢带捆扎成型，使主缆表面基本园顺。用软钢尺测量经初紧缆的主缆周长，初紧缆目标空隙率宜为26～28%。采用镀锌钢丝绳、导链、木锤、木夹等工具。第100页/共156页主缆架设主缆挤紧预挤紧完成后，即用挤紧机进行挤紧挤圆工作，每根主缆一台机，从一端到另一端，相距约1m挤紧一次，挤紧时应及时打上两道镀锌钢带、两道捆紧间距10cm，其位置应尽可能靠近施紧处，使其保持挤紧后的形状和尺寸。挤紧后的圆形主缆其空隙率须满足图纸要求，应沿桥长方向进行检查。缆索的空隙率按挤紧完后主缆的直径进行测量计算，主缆的横向与竖向直径差宜在缆径的2％以下。每台挤紧机每一工作班时间内应检查主缆横向和竖向直径2～3次。缆索的直径经测量并计算出空隙率。主缆平均直径=主缆周长/π空隙率索夹处18%，20%第101页/共156页主缆架设主缆挤紧汕头海湾大桥挤紧：挤紧力6台1000kN，比压9.9MPa。挤紧后直径560mm，竖横直径相差20mm，空隙率18%，20%第102页/共156页主缆架设检查项目外观鉴定架设后索股钢丝顺直，无鼓丝、重迭现象；索股顺直，不交叉不扭转。缠绕镀锌钢丝保护完好，符合图纸要求。项次检查项目规定值或允许偏差检查方法1索股标高(mm)基准中跨跨中±L/20000全站仪测量，每跨中点边跨跨中±L/10000上下游高差10一般与基准索股比0，+5专用卡尺量测，每跨中点2索股力与设计的偏差(%)符合设计要求抽查5%~10%，锚端放传感器测量3主缆空隙率(%)±2按45°间隔用卡尺量径后计算其平均值4主缆直径不圆度(%)2卡尺量铅直面和水平面直径后计算第103页/共156页质量缺陷猫道面网滑落主缆鼓丝索股扭转第104页/共156页悬索桥施工讲座悬索桥简介主塔施工布置锚碇施工布置鞍座安装导索安装猫道设计安装主缆拖拉系统设计安装主缆架设索夹吊索安装加劲梁安装主缆缠丝防护测量控制自锚式悬索桥施工第105页/共156页索夹吊索安装索夹测量放线缆索吊机索夹安装吊索安装吊索调整第106页/共156页索夹吊索安装索夹测量放线在塔顶安装全站仪或经纬仪+测距仪，后视另一塔顶。测站至某一索夹实际放样距离Si’K0—测站里程桩号；Ki—某一索夹设计里程桩号；L0—设计跨径；L—实测跨径；n—总索夹数第107页/共156页索夹吊索安装缆索吊机由门架承重索改装按索夹重量设计牵引到位。第108页/共156页索夹吊索安装索夹安装高强度螺栓只能张拉，不能扭拧。螺栓须多次张拉。索夹安装前，应作索夹的螺栓紧固试验和索夹抗滑试验，观察索夹安装和螺栓轴力张拉时可能出现的问题和螺栓轴力随时间的变化规律，以及测定索夹与主缆间的摩擦系数。完成挤紧作业后，应在夜间风速小而且温度稳定时，沿缆长方向根据图纸定出索夹的设置位置，并作出明显标志。索夹安装分别从跨中和锚碇处开始向塔顶方向逐个进行，遇挤紧扁钢带应予以拆除。第109页/共156页安装索夹时，应检查索夹的位置编号是否与主索上的位置次序编号相符，避免安装位置编号不符，出现索夹与主缆斜度不符而夹不紧或螺栓、钢销穿不上。索夹顶轴线与主缆天顶线一致，并应使索夹两半合缝间隙均匀。拆除索夹位置的缠带，安装索夹。对准上、下对应的两半索夹，然后将紧固螺栓插入索夹，用千斤顶同时对螺栓张拉轴力。索夹吊索安装第110页/共156页由于主缆承载后有伸长，直径也有变化，因此螺栓的观测、螺栓轴力张拉次数不应少于4次。第一次索夹高强螺栓轴力张拉为索夹安装时，第二次为钢箱梁吊装一半时，第三次为钢箱梁吊装完毕，第四次为桥面铺装及永久设施施工完毕。由于相邻两次轴力的张拉间隔时间过长，在间隔时间内，要随时监控检查，发现轴力下降值过大，应及时张拉螺栓，使轴力达到图纸规定值，确保施工安全。索夹吊索安装第111页/共156页索夹吊索安装吊索安装钢丝绳索平行钢丝束猫道开洞钢丝绳吊索钢丝索吊索第112页/共156页吊索安装：索夹紧固、抗滑试验、吊装、定位、紧固、防护及减振架等钢丝绳吊索应每根进行预拉，预拉力为设计索力100%，以消除非弹性变形。在索夹上安装吊索，吊索中心与索夹顺桥向立面之间的偏差应与图纸要求相吻合。安装过程，不得损伤吊索。索夹和吊索安装后，为避免吊索发生扭转和吊索锚头相互撞击，应设置吊索间隔的限位装置，同时安装防水帽。索夹吊索安装第113页/共156页索夹和吊索安装检查项目外观鉴定索夹安装后密封良好，索夹螺栓端头长度均匀，螺牙保护完好。吊索顺直，无扭转、损伤现象。项次检查项目规定值或允许偏差检查方法1索夹位置偏差(mm)纵向10全站仪横向3全站仪2上、下游吊点高差(mm)20水准仪或全站仪3螺栓拧紧轴力偏差（%）±3查施工记录，抽查5%~10%4索夹涂敷系统干膜厚度(μm)≥300测厚仪，抽查5%5锚头涂敷系统总干膜厚度(μm)≥200测厚仪，抽查5%第114页/共156页悬索桥施工讲座悬索桥简介主塔施工布置锚碇施工布置鞍座安装导索安装猫道设计安装主缆拖拉系统设计安装主缆架设索夹吊索安装加劲梁安装主缆缠丝防护测量控制自锚式悬索桥施工第115页/共156页加劲梁架设架设方案缆载吊机安装猫道吊挂缆载吊机牵引、走行、对位及锁定载梁驳船水中抛锚定位区域封航垂直提升，连接吊索主鞍座向中跨分次顶推塔岸段架梁方案加劲梁支座安装加劲梁工地焊接第116页/共156页加劲梁架设架设方案自主塔向跨中和锚碇方向架设汕头海湾大桥钢桁梁悬索桥特点：吊挂过程主缆变位大，梁面台阶大自跨中向主塔方向架设单跨钢箱加劲梁西陵大桥阳逻大桥特点：梁面台阶小。第117页/共156页加劲梁架设缆载吊机安装在塔顶侧主缆上用塔吊分件吊装，并支撑于塔顶平台上，走行牵引卷扬机可布置于塔顶，大容量起重卷扬机则布置于承台上，起重绳在塔顶门架上设转向。缆索吊机在驳船上拼装，垂直自爬到猫道下方，翻转两端并支承于主缆上。第118页/共156页加劲梁架设猫道吊挂第119页/共156页加劲梁架设缆载吊机牵引、走行、对位及锁定因主缆坡度大，在主缆上由卷扬机牵引走行，在索夹上对位锁定。卡夹索夹止滑滑车组牵引第120页/共156页加劲梁架设缆载吊机起重系统两点起吊四点起吊起重绳串连起升机构钢丝绳穿绕示意三点起吊第121页/共156页加劲梁架设载梁驳船水中抛锚定位，区域封航封航工作区封航工作区第122页/共156页加劲梁架设垂直提升架梁箱梁段安装前，首先应将缆载吊机、塔顶绞车、卷扬机等设备及一切准备工作就绪，按规定进行试吊，方可开始安装箱梁。梁段垂直提升的速度采用卷扬机系统比液压提升要快。起吊过程必须保持梁段处于水平状态。若采用钢绞线四点液压提升，则以电脑控制四点同步；采用卷扬机四点提升的，则一端的起重绳须串连，形成三点起吊，确保一个平面。第123页/共156页加劲梁架设垂直提升架设箱梁安装次序应按图纸规定，南北向两侧对称吊装。第124页/共156页加劲梁架设连接吊索箱梁起吊就位后，将吊索与梁段销接牢靠，并将临时连接件连接好后方可将主钩放松。第125页/共156页用两台缆载吊机吊装箱梁节段可采取如下步骤:(1)将装箱梁节段的驳船在指定的准确位置抛锚定位；(2)用左右两侧缆载吊机从驳船上同时起吊箱梁节段，起吊过程必须控制四点起吊的同步，保持梁段处于水平状态。两个相邻梁段之间，用主梁顶板临时连接件连接起来，并安装吊索；(3)移动缆载吊机至下一起吊位置定位；(4)重复上述缆载吊机起吊安装箱梁节段工作直至运装箱梁的驳船无法靠拢定位起吊钢箱梁段为止。(5)随着箱梁节段吊装的进行，两相邻节段梁底板间下缘张口逐渐减小至计算值时，即行连接梁段底板临时连接件，进行主梁现场整体焊接工作。加劲梁架设第126页/共156页加劲梁架设主鞍座向中跨分次顶推架梁过程中，塔顶出现不平衡水平力，产生倾斜位移，需要逐步顶推纠偏。必需按图纸规定，分阶段逐步向中跨顶推主索鞍至预定位置。顶推主索鞍的时机和顶推量，根据索塔顶变位情况而定，由施工监控人员（组）掌握提出。汕头海湾大桥采用2台600t水平千斤顶5次顶推1.2m；阳逻大桥采用4台500t水平千斤顶多次顶推0.786m；汕头海湾大桥顶推阳逻大桥顶推2台600t水平千斤顶4台500t水平千斤顶第127页/共156页加劲梁架设塔岸段架梁方案如果箱梁吊装到靠近塔身时，无法从运装箱梁的驳船上直接吊装，可根据两岸地形条件及水位情况，采用荡运或搭设临时支架平台辅以轨道平移的方法安装。荡运过程中，必须始终保持梁段处于水平状态。这几个梁段就位临时连接后，必须在合拢段吊装完成方可进行连接缝焊接。西候门大桥岸段架梁汕头海湾大桥塔岸段架梁第128页/共156页加劲梁架设加劲梁合龙安装合拢段位置的选择确定，应按图纸的要求。吊装合拢段前，需要将靠近塔身的几个梁段连接进行调整，测量合拢段应有的长度并对合拢段长度进行修正。梁两端合龙梁跨中合龙第129页/共156页加劲梁架设加劲梁支座安装加劲梁临时连接支座安装竖向支座横向风支座纵向限位支座纵向阻尼器临时连接箱梁吊装过程中，要掌握了解线型变化以及各主要构件关键部位的变化和应力情况，将实测与理论值相对照，如偏差值异常，应立即找出原因，及时进行处理。监测应在气温较稳定的时间内进行。第130页/共156页加劲梁架设加劲梁工地焊接钢箱梁安装时的工地焊接工作及焊接后全桥的最终涂装由钢箱梁制造厂商需要在我们密切配合下负责完成。需要提供电源、焊接平台和住宿。第131页/共156页加劲梁架设钢桁加劲梁方案梁面吊机架设坝陵河桥钢桁梁架设钢桁梁桁片架设第132页/共156页加劲梁架设钢桁加劲梁方案塔顶缆载吊机节段架设北盘江桥钢桁梁节段架设采用缆载吊机，在两个主塔中跨侧拼装钢桁梁，起吊到中部，实现由跨中往两端拼装大桥的钢桁加劲梁。第133页/共156页加劲梁架设钢桁加劲梁方案轨索滑移节段梁架设矮寨桥钢桁梁节段架设采用轨索移梁法，利用大桥永久吊索在其下端安装临时吊鞍，然后在临时吊鞍上安装水平轨索，再将水平轨索张紧作为加劲梁的运梁轨道，实现由跨中往两端拼装大桥的钢桁加劲梁。主缆上也安装临时索夹和滑车组，用于吊挂钢桁梁。第134页/共156页钢箱梁安装检查项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法1吊点偏位(mm)20用全站仪检查2同一梁段二侧对称吊点处桥面高差(mm)20水准仪3箱梁相邻接头匹配高差(mm)2钢板尺、逐段4焊缝探伤一次合格率（%）超声波≥75I、II类焊缝100%射线≥95每条焊缝两端及中部各按一张片位第135页/共156页主缆加劲梁辅肋结构安装主缆走道栏杆扶手索安装加劲梁底检查车安装加劲梁两侧栏杆安装加劲梁工地涂装伸缩缝安装梁面防水铺装鞍座、散索鞍防护罩安装散索鞍和锚室排水及除湿。鞍罩第136页/共156页悬索桥施工讲座悬索桥简介主塔施工布置锚碇施工布置鞍座安装导索安装猫道设计安装主缆拖拉系统设计安装主缆架设索夹吊索安装加劲梁安装主缆缠丝防护测量控制自锚式悬索桥施工第137页/共156页主缆缠丝及防腐缠丝防腐方案活动工作平台安装安装缠丝机缠丝机牵引、走行及支承逐段涂腻子涂密封膏开机缠丝丝头处理涂表面涂料第138页/共156页主缆缠丝及防腐缠丝防腐方案缠丝须在二期恒载完成后进行；猫道拆不拆除？汕头海湾大桥拆了猫道后进行的，其它桥没有拆。自主塔分别向跨中和锚碇方向进行缠丝。特点：主缆内不聚水。自跨中和锚碇向主塔方向(由低至高