懸索橋—施工(2學(xué)時(shí))

1、懸索橋施工目錄下頁上頁內(nèi)容提要能力要求本章主要內(nèi)容包括懸索橋的結(jié)構(gòu)類型及構(gòu)造，懸索橋的計(jì)算及施工簡介。本章的教學(xué)重點(diǎn)懸索橋的結(jié)構(gòu)類型及構(gòu)造；教學(xué)難點(diǎn)為懸索橋的計(jì)算及施工。通過本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到掌握各類懸索橋的結(jié)構(gòu)類型及構(gòu)造，熟悉懸索橋的計(jì)算及施工簡介。懸索橋 X.1 地錨式懸索橋施工 X.2 自錨式懸索橋施工 習(xí)題與思考題X.1 地錨式懸索橋施工 施工流程 基礎(chǔ)施工錨碇、塔柱施工先導(dǎo)索施工牽引系統(tǒng)貓道系統(tǒng)主索架設(shè)索夾、吊索安裝加勁梁架設(shè)橋面鋪裝貓道拆除 錨碇施工 散索鞍門架 配有起重系統(tǒng) 安裝散索鞍 扣拉牽引系統(tǒng) 橫移主纜 散索鞍安裝 放索架制動(dòng)式放索架制動(dòng)式放索架簡易放索架簡易放索架 索

2、塔施工（可與錨碇同時(shí)施工）塔吊塔吊塔頂門架塔頂門架 索塔施工后測定以下項(xiàng)目作為主纜線形調(diào)整依據(jù)： 裸塔傾斜度 跨距 塔頂標(biāo)高 施工方法： 砼塔柱：滑模、抓模、翻模等方法 塔柱豎向鋼筋連接法：冷壓套管連接、電渣焊、氣壓焊 砼澆筑方法：泵送、吊罐澆筑 施工精度誤差： 塔頂門架 配有起重系統(tǒng) 吊裝鞍座散件 支承主纜牽引索 吊裝主纜束門架門架 主鞍座安裝主鞍座側(cè)面設(shè)托輪主鞍座側(cè)面設(shè)托輪 先導(dǎo)索施工 先導(dǎo)索：懸索橋施工的第一根索 架設(shè)方法： 浮筒支承：適用封閉航道、海潮停止，將先導(dǎo)索掛上浮體，用托船牽引 拖船拖拉： 直升飛機(jī)吊拉： 火箭射擊拖拉：先導(dǎo)索多用軟繩，山澗 飛艇吊拉： 長臂浮吊架設(shè)法：也適用于

3、山澗浮筒浮筒導(dǎo)導(dǎo)索索浮吊浮吊導(dǎo)導(dǎo)索索渡河大橋渡河大橋 澧澧(l)(l)水特大橋水特大橋小鋼絲繩后接錦綸繩，過江后小鋼絲繩后接錦綸繩，過江后倒換粗繩，再倒換細(xì)鋼絲繩，一直倒換粗繩，再倒換細(xì)鋼絲繩，一直換到換到36mm36mm直徑的鋼絲繩。直徑的鋼絲繩。先導(dǎo)索直徑僅先導(dǎo)索直徑僅1mm1mm，承受，承受的拉力達(dá)的拉力達(dá)450kg450kg。 牽引系統(tǒng) 分類： 循環(huán)式 往復(fù)式 循環(huán)式牽引系統(tǒng)： 將牽引索的兩端插接起來，形成環(huán)狀無極索，通過一臺驅(qū)動(dòng)裝置、張緊設(shè)備、調(diào)整裝置和必要的支承滾筒循環(huán)運(yùn)動(dòng)。 小循環(huán)：上、下游主纜設(shè)置分開，各自獨(dú)立的循環(huán)牽索系統(tǒng) 大循環(huán)：只設(shè)一套供上、下游主纜架設(shè)使用。 往復(fù)式牽引

4、系統(tǒng)： 該牽索系統(tǒng)的牽引索兩端分別卷入主副卷揚(yáng)機(jī)，一端用于卷繩進(jìn)行牽引，另一端用于放繩，兩臺驅(qū)動(dòng)裝置聯(lián)動(dòng)，使?fàn)恳髯魍鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，由于索都長達(dá)千米以上，兩端需要大容量盤繩器配合使用。有主纜單側(cè)牽引，也有兩側(cè)牽引方式，雙牽方式貓道平衡，不易歪的好處。 貓道系統(tǒng) 托架法架設(shè)貓道 貓道索架設(shè)前，先由單線往復(fù)式牽引系統(tǒng)架設(shè)托架承重索及托架系統(tǒng)。 托架系統(tǒng)由兩根托架承重索、若干托架和一根定位索組成。 托架承重索在貓道索架設(shè)完畢后轉(zhuǎn)換成扶手索 沿跨度每隔100 m布置一道托架系統(tǒng)，作為貓道索架設(shè)的支撐。 托架承重索通過牽引索采用“吊環(huán)法”架設(shè)托架承重索托架承重索 承重索： 采用：鋼絲繩、鋼絞線、平行鋼絲束 鋼

5、絲繩： 須兩次預(yù)張拉，以消除非彈性變形， 預(yù)張拉荷載得各鋼絲繩破斷荷載的1/2，保持60min 調(diào)整： 承重索架設(shè)后，應(yīng)預(yù)留50cm以上可調(diào)長度以進(jìn)行線形調(diào)整 各索跨中標(biāo)高相對誤差宜在3cm 承重索安全系數(shù)：3 錨道面鋪設(shè)： 架設(shè)時(shí)需監(jiān)測：塔的偏移量、承重索垂度 由塔頂向跨中、錨碇方向鋪設(shè) 上下游貓道應(yīng)對稱、平衡進(jìn)行滾筒滾筒貓道門架貓道門架門架導(dǎo)輪組門架導(dǎo)輪組貓貓道橫梁道橫梁貓道扶手索貓道扶手索欄桿立柱欄桿立柱橫向天橋橫向天橋150m一道為宜一道為宜拽拉器拽拉器牽引索牽引索3636門架支承索門架支承索4848 抗風(fēng)纜架設(shè) 作用： 提高貓道抗風(fēng)穩(wěn)定性 調(diào)整貓道面形狀 抗風(fēng)纜形式：抗風(fēng)纜 主纜架設(shè)

6、 平行鋼絲束主纜編制方法 空中繞線法（空中紡絲法）（ AS法）： 通過牽引索將鋼絲逐根或幾根（最多4根）從一端拉到另一端，待鋼絲達(dá)到一定數(shù)量后（可達(dá)400500根）編扎成一根索股。可編成較大索股，使用錨頭數(shù)量少，設(shè)備一次投入大，編纜質(zhì)量不如PPWS法，空中作業(yè)時(shí)間長。 歐美多用， 預(yù)制絲股法（預(yù)制平行索股法）（PPWS法、 PS法）: 該法在工廠將鋼絲制成束繞在卷筒上，運(yùn)至工了安裝在一端錨碇處的卷輪上，通過卷揚(yáng)機(jī)將鋼絲束拉到對岸。一根索股由若干鋼絲組成一根索股由若干鋼絲組成索股整形索股整形一根索股一根索股 鞍座段整形 由門架起重機(jī)將正六邊形索股吊起，在無應(yīng)力狀態(tài)下整理、整形，并按圖紙規(guī)定順序放

7、入主索鞍及散索鞍內(nèi)對應(yīng)的鞍槽。 架設(shè)控制： PPWS法: 索股架設(shè)時(shí)，基準(zhǔn)索股采用絕對垂度法控制 其他索股采用相對垂度法控制調(diào)整扭轉(zhuǎn) 緊纜 索股架設(shè)完成后，進(jìn)行預(yù)緊纜、正式緊纜 預(yù)緊纜（整圓）： 應(yīng)在溫度穩(wěn)定的夜間進(jìn)行， 將主纜全長分成若干區(qū)段分別進(jìn)行 邊緊纜邊拆除索股上的綁扎帶，不宜一次全拆 預(yù)見緊纜完成處須用不銹鋼帶捆緊 預(yù)緊纜空隙率宜為26%28% 正式緊纜： 可在白天進(jìn)行（宜在夜間） 由專用緊纜機(jī)把主纜整成圓形， 宜向塔柱方向進(jìn)行 緊纜后在靠近緊纜機(jī)處打上兩道鋼帶 空隙率偏差2% 不圓度（緊纜后主纜橫徑與豎徑之差）不宜超過主纜直徑的5%。 索夾安裝 索夾作用： 剛性索夾與柔而松的主纜索

8、體間的連接為不穩(wěn)定連接。依靠摩擦力來保證主纜在受拉產(chǎn)生收縮變形時(shí)也不致滑動(dòng) 溫度穩(wěn)定時(shí)，在空纜上放樣索夾位置編號，除污涂防銹漆 索夾螺栓按三個(gè)荷載階段緊固： 索夾安裝時(shí) 加勁梁安裝后 橋面鋪裝、纏絲、防護(hù)后 索夾安裝順序： 中跨從跨中塔頂 邊跨從散索鞍向塔頂安安 裝裝 索索 夾夾 貓道改吊： 改吊原因： 主纜架設(shè)階段，貓道線形與主纜空纜線形保持一致，此時(shí)貓道荷載全部由錨碇處的貓道錨固系統(tǒng)承擔(dān)。加勁梁吊裝階段，主纜線形將隨加勁梁吊裝而不斷變化，為確保貓道線形能不斷適應(yīng)主纜線形的變化，須在索夾安裝完畢后、加勁梁吊裝前進(jìn)行貓道改吊。 改吊方法： 改吊時(shí)，通過千斤頂放松貓道錨固系統(tǒng)處拉桿，使貓道由邊跨

9、向中跨滑移，貓道放松后，沿貓道每隔一定距離用鋼絲繩懸吊于主纜上，使貓道荷載均勻分散傳遞至主纜。改吊繩下端固定于貓道橫梁且與橫梁對應(yīng)布置。 貓道改吊繩采用?18 mm 鍍鋅鋼絲繩，外套橡膠管以保護(hù)主纜。 為確保貓道橫向穩(wěn)定，每隔50 m設(shè)置一道雙繩交叉改吊繩，如圖b。 吊索安裝： 吊索與索夾連接 倒U騎掛式（4股騎跨式）： 兩根兩端帶錨頭的鋼絲繩索繞跨在索夾頂部的嵌索槽中，錨頭與加勁梁連接。不宜用平行鋼絲索，索夾分左右兩半。 雙股銷鉸式（銷接式、銷板式）： 兩根下端帶錨頭、上端帶銷鉸的鋼絲繩索或平行鋼絲索，上端利用銷鉸與索夾下的耳板（吊板）連接，下端用錨頭或者同樣用銷鉸與加勁梁連接。索夾分上下兩

10、半。香港香港青馬橋青馬橋4股騎跨式股騎跨式雙股銷鉸式雙股銷鉸式 吊索布置形式： 豎直 傾斜：提高整體振動(dòng)時(shí)的結(jié)構(gòu)阻尼值 吊索材料： 剛性吊桿：少量小跨，圓鋼或鋼管 柔性吊索：鋼絲繩或者平行鋼絲索（多采用） 加勁梁施工 類型： 鋼箱梁、砼箱（板）梁、鋼板梁、鋼桁梁 架設(shè)方法 地錨式懸索橋加勁梁：采用分段預(yù)制架設(shè) 主纜架設(shè)后，再安裝加勁梁 自錨式懸索橋加勁梁：采用頂推法、支架法、拼裝法 需在主纜架設(shè)前先安裝加勁梁，再架設(shè)主纜、索夾、吊索，進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換后，加勁梁轉(zhuǎn)由主纜懸吊 鋼桁架梁按架設(shè)時(shí)連接狀態(tài)分為：全鉸法、逐次剛接法、有架設(shè)鉸的逐次剛接法 全鉸法：剛性小、抗風(fēng)性能差 逐次剛接法：剛性大、抗風(fēng)穩(wěn)

11、定性好 架設(shè)鉸的逐次剛接法：是前兩種方法的折中，即在應(yīng)力過大區(qū)段設(shè)架設(shè)鉸 鋼箱梁、砼箱（板）梁、鋼板梁一般采用節(jié)段架設(shè)法 制好的梁段在廠內(nèi)應(yīng)按架梁順序試拼裝，試拼不少地3個(gè)節(jié)段 吊裝梁段時(shí)應(yīng)觀察索塔變位，根據(jù)設(shè)計(jì)和實(shí)測塔頂位移分階段調(diào)整索鞍偏移量 安裝前定安裝順序，一般從中跨跨中對稱向兩邊進(jìn)行，安裝完一段中跨梁段后，再從兩邊跨對稱地向索塔方向進(jìn)行安裝一節(jié)梁段約安裝一節(jié)梁段約1h加勁梁與吊索插銷安裝加勁梁與吊索插銷安裝加勁梁與吊索連接加勁梁與吊索連接 主纜涂裝、纏絲（主纜的防護(hù)） 主纜防護(hù)應(yīng)在橋面鋪裝完成后進(jìn)行 纏絲宜在二期恒載作用于主纜后進(jìn)行，纏絲選用軟質(zhì)鍍鋅鋼絲由纏絲機(jī)完成 焊接處補(bǔ)涂油漆應(yīng)在表面除銹24h內(nèi)進(jìn)行 貓道拆除 拆除前要進(jìn)行索夾螺栓的第三次緊固 拆除順序 按貓道架設(shè)的逆向順序，貓道面網(wǎng)貓道變位裝置和貓道索 貓道底網(wǎng)和側(cè)網(wǎng)拆除時(shí)，中、邊跨分開同步進(jìn)行，均由塔頂位置向中跨跨中和錨碇方向逐片拆除。 內(nèi)側(cè)貓道索放松后，直接鋪攤于橋面，外側(cè)貓道索放松后，鋪攤于吊索外側(cè)、檢修欄桿內(nèi)側(cè)。 拆除貓道變位裝置X.2 自錨式懸索橋