全國懸索橋施工技術(shù)

懸索橋

懸索橋施工技術(shù)目錄懸索橋的簡介施工總體部署懸索橋主要施工方法及工藝一、懸索橋的簡介二、施工總體部署1、施工場地布置⑴加勁梁的生產(chǎn)、運輸、架設(shè)；⑵主纜運輸、存放、架設(shè)；⑶貓道、鞍座的架設(shè)安裝；⑷錨碇及主塔的施工。二、施工總體部署2、懸索橋施工專用機具設(shè)備、施工設(shè)施：⑴索鞍施工：塔頂臨時吊機、索鞍頂移設(shè)施等。⑵主纜施工：貓道、牽引系統(tǒng)、擠緊機、小型索股整形機具設(shè)備、纏絲機、張拉設(shè)備、倒鏈、小型纜索吊機等。⑶加勁梁施工：頂推系統(tǒng)、現(xiàn)澆或拼裝支架、預(yù)制場、碼頭、檢測設(shè)備、運梁設(shè)備、纜載吊機或其它專用架梁機具設(shè)備等。三、懸索橋主要施工方法及工藝1、主塔它是支承主纜的重要構(gòu)件，有砼塔和鋼塔等形式。主塔施工過程中，應(yīng)控制好傾斜度、塔頂標(biāo)高（按設(shè)計規(guī)定留壓縮量）等指標(biāo)，待主塔完工后，需精確測定不同溫度條件下裸塔塔頂中心線里程和標(biāo)高（應(yīng)考慮地球曲率及日照的影響、主塔的壓縮量。主塔傾斜度符合設(shè)計規(guī)定，設(shè)計未規(guī)定時按塔高的1/3000，且不大于30mm。索鞍底板面高程:＋10mm，－0.主塔爬模外支架索塔的施工主塔的形式懸索橋的索塔形式一般均為門式框架結(jié)構(gòu)，中設(shè)若干道橫梁。索塔施工的主要機械設(shè)備選用及布置 懸索橋的索塔高度在100m以上，橋面寬度30m左右，宜設(shè)置2臺塔吊，2臺電梯。橋面寬度20m左右可設(shè)置一臺塔吊，一臺施工電梯。塔柱施工懸索橋的塔柱施工多采用爬模施工。施工時，每20m-20m設(shè)一道水平支撐，并根據(jù)計算用千斤頂施加60~100t左右的頂推力。懸索橋應(yīng)考慮橫梁預(yù)應(yīng)力張拉后的壓縮對塔柱預(yù)偏量的影響。索塔橫梁施工懸索橋橫梁施工一般采取柱梁異步施工，以有利工程進度和塔柱外觀。大跨度的懸索橋橫梁的體量較大，如江陰橋的三道橫梁高均為11m，下橫梁底寬11m，長32m。橫梁施工方法可采用一次澆筑，一次張拉；也可二次澆筑，一次張拉；還可多次澆筑，多次張拉。2、錨碇

懸索橋主纜的錨固體（錨碇）是將主纜中的拉力傳遞給地基的構(gòu)件。錨碇分為地錨式和自錨式錨碇兩類，通常的地錨式錨固體分為重力式錨固體和巖洞式錨固體。重力式地錨錨體施工

錨碇后錨面整體鋼模

重力式地錨錨體關(guān)鍵是錨固系統(tǒng)的安裝，應(yīng)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)安裝。

錨碇的施工懸索橋錨碇的施工特點懸索橋錨碇施工特點為：砼數(shù)量特特別大，持續(xù)時間長，施工期近一年，經(jīng)歷一年中的的最高溫季節(jié)和最低低溫季節(jié)。錨碇大體積砼的施工有難度。懸索橋錨碇的施工工措施（1）構(gòu)造設(shè)計上采取防防裂措施①設(shè)計合理結(jié)構(gòu)，減減少工程數(shù)量，降降低水化熱總量。具體：采用深深埋式結(jié)構(gòu)，挖空空非關(guān)鍵直接受力力部分砼，利用回填土土方壓重；在主纜纜錨固體部分采用用C40砼，其他基礎(chǔ)及配配重聯(lián)結(jié)部分用C20等砼，減少水泥用量。②延長錨碇砼的評定定驗收齡期。具體體：利用主纜架設(shè)施工期的受力力不及最終受力的的30%，允許采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件下的的60d齡期的抗壓強度作作為驗收評定的依據(jù)。③增設(shè)金屬擴張網(wǎng)，，改善錨碇大體積積砼表面受力狀況。（2）合理選材，優(yōu)化化錨碇大體積砼的的配合比①C20低標(biāo)號的砼采用低低熱礦渣硅酸鹽水水泥。②摻粉煤灰，Ⅱ級灰。③摻緩凝型高效減減水劑，初凝時間間控制在22~28h。（3）大體積砼施工溫溫度控制①砼分塊、分層1m~3m②控制砼的澆筑溫度度砼經(jīng)運輸、平倉、、振搗等過程之后后的溫度為澆筑溫溫度。③控制各層澆筑間歇歇期每層一般不超8d④通冷卻水冷卻水管水平間距距為0.9m。⑤降溫速率不超過1.5℃/d。2、錨碇巖洞式地錨巖洞式則由錨固體體將主纜中的拉力力通過錨體與巖洞洞間摩阻力和錨塞作用傳遞給巖洞周壁。。錨體混凝土必須與與巖體結(jié)合良好，，宜采用微膨脹混凝土，防止混凝土收縮縮與拱頂基巖分離離。2、錨碇自錨式錨碇而自錨式錨固體則則將主纜錨固于加勁梁體上。錨碇為大體積混凝土，應(yīng)有溫控設(shè)置，可采取沿橫橫向分塊、豎向分分層的辦法，防止止混凝土開裂.3、索鞍索鞍是用以支承主纜并使其圓順地改變變方向或擺動的重重要部件，布置在在主纜幾何線形轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)折點處，通過它它可使主纜中的拉拉力以垂直力和不不平衡水平力的方方式傳給塔頂。包包括橋塔（墩）頂頂?shù)闹魉靼啊㈠^碇（錨固體））前端的散索鞍（套）及副索鞍。主鞍準(zhǔn)備起吊主索鞍采用特別設(shè)設(shè)計的塔頂?shù)鯔C吊裝，該吊機應(yīng)能能保證鞍座分次吊吊裝上主塔頂并移移動安裝就位。塔塔頂?shù)鯔C的結(jié)構(gòu)部部分，在主纜架設(shè)設(shè)時可改裝為主纜纜牽引系統(tǒng)及索股股調(diào)整的設(shè)施。主主、散索鞍安裝時時應(yīng)根據(jù)設(shè)計提供供的預(yù)偏量就位并并臨時鎖定。專用吊架吊裝散鞍鞍主鞍在塔頂縱移就就位安裝中的主鞍上、、下承板主索鞍座板安裝誤誤差控制：中線偏差：±2mm；高高程偏差：：±2mm；4、主纜鋼絞線（或鋼絲繩繩）索股斷面示意意主纜是通過塔頂鞍座懸懸掛在主塔上的柔性承重構(gòu)件。主纜本本身通過索夾和吊吊索承受活載和加加勁梁（包括橋面面）的恒載、溫度度荷載，還分擔(dān)一一部分橫向風(fēng)荷載載并將它直接傳遞遞到塔頂。主纜常見的有鋼絲絲繩主纜、鋼鉸索索主纜及平行鋼絲絲束主纜，它們的的架設(shè)方法基本一一致，對于目前通通用的平行鋼絲束束主纜，則主要有有空中編纜AS法和預(yù)制平行索股股PWS法兩種架設(shè)方法。。4、主纜（1）架設(shè)方法①空中編纜AS法架設(shè)即空中紡絲法，是將一～四對的的鋼絲在空中貓道道上以滑車牽引紡紡成平行鋼絲索索索股，然后再將若若干根平行鋼絲索索彼此平行的捆扎扎成一根主纜。香香港特區(qū)青馬大橋橋主纜系采用AS法（97股，每股378絲）。②預(yù)制平行索股PWS法架設(shè)即預(yù)制鋼絲索股法。它是將工廠預(yù)制制好的平行鋼絲索索股牽引到貓道上上，架設(shè)后再捆扎扎成主纜。每股平平行鋼絲索中的鋼鋼絲根數(shù)一般為91或127絲。目前，國內(nèi)較較大跨度懸索橋基基本都采用這種主主纜形式，如汕頭頭海灣大橋、西陵陵長江大橋、陽邏邏長江大橋、佛山山平勝大橋、江陰陰長江大橋及潤揚揚長江大橋等。（2）工藝流程工藝流程架設(shè)步驟懸索橋主纜架設(shè)施施工步驟：貓道斷面布置示例例圖貓道是重要的空中走道和作業(yè)平臺，供主纜鋼絲索股拖拉架設(shè)、測量量、調(diào)索、主纜緊緊纜、安裝索夾及及吊索、主纜纏絲及及防護涂裝等工作作之用。（3）貓道導(dǎo)索架設(shè)主纜開始架設(shè)時，，首先需架設(shè)導(dǎo)索索將兩岸連接起來來，利用它可作為完成貓貓道和主纜索股的的架設(shè)所需要的牽牽引索。導(dǎo)索的架設(shè)通常在在海潮完全停止時時，封鎖航道，將將導(dǎo)索掛上浮體，用拖船船牽引，即為浮子法架設(shè)。當(dāng)潮水流速很大，，通航頻繁時，可可用不封鎖航道的的方法，用長臂浮吊架設(shè)法或直升機吊運導(dǎo)索法。貓道架設(shè)主纜架設(shè)用的貓道道由貓道承重索、、貓道面層、欄桿桿和貓道風(fēng)纜系統(tǒng)等構(gòu)成。。主纜與貓道面層間間的高度視主纜直直徑及緊纜和纏絲絲所用的機械尺寸而定。。貓道寬度4m。為增強貓道整體剛剛度，并滿足通行行需要，在適當(dāng)位位置設(shè)有貓道橫向天橋，，將兩側(cè)貓道連通通。貓道的風(fēng)纜設(shè)置為為提高貓道的抗風(fēng)風(fēng)穩(wěn)定性和調(diào)整貓貓道面層的形狀。其形式式有兩種：一種種將抗風(fēng)拉索傾斜斜布置，另一種將抗風(fēng)拉索垂直直布置。貓道面層放在貓道道承重索上，從塔塔頂開始滑移架設(shè)設(shè)，也可卷成盤，將其吊吊放在塔頂?shù)谋P架架上，邊展開邊將將橫梁、扶手立柱及扶手纜索索和橫向天橋安裝裝好。江陰橋的貓道架設(shè)設(shè)西堠門大橋貓道圖圖貓道架設(shè)總的原則則是做到對稱施工，邊跨和中跨作業(yè)業(yè)平衡，減少對塔的變位影響，控制塔頂變位及扭轉(zhuǎn)在設(shè)計容許的范圍圍內(nèi)。下滑貓道面層宜由由塔頂向跨中、錨錨碇方向鋪設(shè)，并并且上、下游貓道道要對稱、平衡進行。拖船拖運貓道索架設(shè)牽引索和臨時時軌道索空中編纜法(AS法)懸索橋施工貓道循環(huán)式牽引系統(tǒng)示示例圖（單位：m）（4）主纜牽索系統(tǒng)施施工牽索系統(tǒng)是架于兩兩個錨碇之間,跨越索塔的用于空空中拽拉的牽引設(shè)設(shè)備,主要承擔(dān)貓道安裝、主纜架設(shè)設(shè)以及其它牽引吊運運工作，是懸索橋橋施工必備的施工工臨時設(shè)施。它把牽引索的兩端端插接起來，形成成環(huán)狀無極索，通通過一臺驅(qū)動裝置置、張緊設(shè)備、調(diào)調(diào)整裝置和必要的的支承滾筒循環(huán)運運動。往復(fù)式牽引系統(tǒng)示示例圖該牽索系統(tǒng)的牽引引索兩端分別卷入入主副卷揚機，一端用于卷繩進進行牽引，另一端端用于放繩，兩臺臺驅(qū)動裝置聯(lián)動，，使?fàn)恳髯魍鶑?fù)運動。牽引時索股出盤索股盤裝上放索器器索股盤及放索器安安裝在錨錠后部索股即將置入滾輪輪牽引過江門架拽拉器牽引方方式示例圖牽索系統(tǒng)按其夾持持索股的方式不同同，又分為門架拽拉器牽引方方式和軌道小車牽引方方式兩種。預(yù)制主纜索股與與安裝于牽引索索上的拽拉器相相連，通過驅(qū)動動裝置收放使?fàn)繝恳鲙幼Ю鞔┻^貓道門門架導(dǎo)輪組、塔塔頂門架導(dǎo)輪組組、錨碇門架導(dǎo)導(dǎo)輪組作往復(fù)運動，將索股逐逐根沿貓道滾筒筒拉鋪到貓道上上。預(yù)制絲股法(PWS法)絲股牽引?門架式牽引系統(tǒng)統(tǒng)軌道小車牽引方方式示例圖通過驅(qū)動裝置將索股逐根沿貓貓道滾筒拉鋪到到貓道上。牽引系統(tǒng)架設(shè)步步驟①首先是導(dǎo)索過渡，利用導(dǎo)索架設(shè)設(shè)牽引索，并架架設(shè)施工貓道。。②其次在架設(shè)設(shè)施工貓道后，，安裝貓道門架及滑輪組，貓道滾滾輪等，使?fàn)恳鬟M進入貓道門架滑滑輪組內(nèi)，牽引引索與驅(qū)動裝置置連接完成，從從而形成完整的的牽索系統(tǒng)。?軌道小車牽引系系統(tǒng)?架空索道牽引系系統(tǒng)（5）PWS主纜架設(shè)①主纜索股的拽拉拉架設(shè)索股利用牽引系系統(tǒng)沿貓道牽引引架設(shè)，架設(shè)從從放索場一側(cè)向向索股另一錨固端的方向進行。平平行鋼絲索股拽拽拉架設(shè)過程中中采用垂度法控制，基準(zhǔn)索股股采用絕對垂度法控制，其它索股股采用相對垂度法調(diào)整。索股牽引架設(shè)過過程中，應(yīng)盡量量勻速牽引，放索支架的索索盤應(yīng)設(shè)置可靠靠的制動裝置。當(dāng)索股拽拉至錨錨碇（錨固體））時，應(yīng)將兩端端錨頭臨時錨固。正在牽引中的索索股主鞍邊有槽軌引引導(dǎo)錨頭構(gòu)架通通過牽引過程中工人跟隨隨錨頭前進，控控制索股行進速速度（5）PWS主纜架設(shè)地錨式懸索橋索索股架設(shè)時的整形、橫移工作，需在主索鞍及散索鞍處設(shè)置門架，其其上設(shè)倒鏈（或其它小型拽拽拉設(shè)備）以局局部收緊索股，，使整形段索股股處于放松狀態(tài)態(tài)而利于整型及及橫移就位。自錨式懸索橋PWS索股架設(shè)時的整整形、橫移工作作同地錨式；而而散索鞍（套）處處索股一般不需需要整形、橫移移。②主纜索股的的線形調(diào)整當(dāng)主塔、邊墩、、錨碇全部竣工工后，須進行一一次精密測量。在貓道鋪架完畢畢后，應(yīng)對主塔塔進行復(fù)測，以便依據(jù)跨距距變化修正基準(zhǔn)準(zhǔn)索股垂度值。。主纜成形夾及壓壓緊梁絲股整形暫時就位的索股股有待整形調(diào)整股絲索股重新整型調(diào)整索股（5）PWS主纜架設(shè)③基準(zhǔn)索股測量和和一般索股測量量:基準(zhǔn)索股一般為為最初架設(shè)的索索股（第一根）），由于其它索索股（或稱一般般索股）的垂度度測定是以基準(zhǔn)準(zhǔn)索股為參照基基準(zhǔn)，因此基準(zhǔn)準(zhǔn)索股的測定及及垂度調(diào)整的精度，將控制影響主主纜的架設(shè)精度度?；鶞?zhǔn)索股的的測量控制采用用絕對垂度法，，即指主纜索股股測點的絕對高程。一般索股的垂度度測定，用大型型卡具測定其與與基準(zhǔn)索股的相對垂度差。④主纜索股安裝裝定位:每根鋼絲索股安安裝順序原則是是先主跨后邊跨跨。主跨調(diào)整完完成后，將索股股在索鞍槽口中中固定，不允許許再發(fā)生滑動。。主跨索股線形形固定后，再進進行邊跨的調(diào)束束直至符合要求求。第一根索股已安安裝就位安裝在散鞍槽內(nèi)內(nèi)的索股索股整方安裝在在主鞍槽內(nèi)主鞍上背索的錨錨固張拉完成后的索索股及錨體錨頭安裝在螺桿桿后，用千斤頂頂調(diào)整定位索股垂度調(diào)整方方法示意圖⑤索股垂度調(diào)整：：主纜索股垂度調(diào)調(diào)整順序為先主跨后邊跨，最后調(diào)錨跨。(6)主纜擠緊①初緊纜（整圓））②擠緊成型,擠緊方向宜向塔柱方向進行緊纜機調(diào)試實驗驗緊纜時有六個頂頂點同時擠壓在跨中緊纜(7)纏絲纏絲機在工作已完成纏絲后的的主纜(8)主纜架設(shè)精度要要求主纜架設(shè)精度要要求表序號項目規(guī)定值或允許偏差1索股高程（mm）基準(zhǔn)中跨跨中±L/20000（L為中跨跨徑）邊跨跨中±L/10000（L為中跨跨徑）上、下游高差10一般相對于基準(zhǔn)索股0，+52錨跨索股力偏差符合設(shè)計要求3主纜空隙率（%）±24主纜直徑不圓度（%）2注：第4項主纜直徑不圓圓度檢查方法—緊纜后橫豎直徑徑之差，與設(shè)計計直徑相比，測測量兩索夾間。吊索與索夾的連連接示意圖5.索夾與吊索吊索與主纜通過過索夾連接。吊索與索索夾的連接方式式常采用倒U騎掛式或銷接式式（銷板式）兩種種，吊索與加勁勁梁常用錨固于于加勁梁吊點處處的吊索錨頭或或銷板予以連接接。吊索與主纜索夾夾、加勁梁間連連接關(guān)系示例圖圖地錨式懸索橋吊吊索下端在吊裝裝加勁梁時與梁梁段連接；自錨錨式懸索橋吊索索與加勁梁間連連接，是通過加加勁梁支承體系系轉(zhuǎn)換過程中張張拉吊索（通過過連接桿延長吊吊索、在梁面張張拉）的方式進進行連接錨固。。張拉順序及張張拉力按設(shè)計規(guī)規(guī)定。安裝索夾安裝吊索準(zhǔn)備安裝吊索銷銷軸吊索已預(yù)先安裝裝到索架上6.加勁梁懸索橋加勁梁典典型橫斷面圖地錨式懸索橋加加勁梁采用分段預(yù)制架設(shè)的施工方法，需需在主纜架設(shè)完完成后進行加勁勁梁安裝。自錨錨式懸索橋加勁勁梁架設(shè)可采取取頂推法、支架法法現(xiàn)澆及拼裝的施工方方法，需在主