悬索桥上部结构施工方案.doc

悬索桥上部结构施工方案 悬索桥上部结构施工包括先导索过江、牵引系统架设、猫道架设、索股架设、加劲梁架设等方案。一、先导索过江先导索是通过主塔跨越江河的第一根钢丝绳。锚碇和塔施工基本完成后，就可进行行导索过江工作，它是上部结构施工的开始。先导索过江可以采用多种方法，如浮子架设法、水下敷设法、自由悬挂法、浮吊架设法、直升飞机架设法、气球悬挂架设法等。前四种方法用得比较普遍。浮子架设法（图1），是在先导索上装上浮子，用拖轮把先导索在水上拖出，由塔顶把先导索从水面上拉起架空，同时用作业船收回浮子。这个方法不受水下地形的影响，风的影呼也较少。但易受潮流的影响，装卸浮子比较麻烦。水下敷设法骒由拖轮把先导索敷设到水底（与海底电缆的敷设方法相同），由塔顶把先导索拉起架空，这个方法在国外施工实例较多，但封航时间较长，如果江底情况不明显发生帮障。自由悬挂法，是在先导索放出端施加反拉力，同时由拖轮将另一端引到对岸，架设中先导索只有一部分落水，但不到达水底，一边放索一边由塔顶把先导索拉起架空。这个方法比浮子架设法所需时间短，受潮流影响比较小，但拉力调整设备比浮子架设法要多，操作也比较复杂。浮吊架设法，是把先导索前端安装在浮吊上，由浮吊牵引其前进，放出端施加反拉力，使先导索在牵引过程中保持一定的矢度。这种方法不必封航，但设备费用较大。二、牵引系统架设牵引系统是悬索桥架设中的动力系统，猫道架设、大缆架设等都借助牵引系统来实现。牵引系统的方式也不尽统一，它主要取决于大缆的架设方式。大缆架设可用纺丝的方法来实现，这种方法一般用无端循环法牵引方式，也可用往复式的牵引方式。大缆架设也可用预制索股进行架设，这种预制索股架设法可以用无端循环牵引方式，也可用往复式的牵引方式，甚至可以用轨道小车牵引方式。这些方法在我国都没实践过。 万州长江二桥桥悬索大缆是采用平行预制索股，经过全面比较，根据本桥的具体情况，采用往复式门架拽拉牵引系统，上、下游各设一套（图2）。 这个系统由分别设置在南锚碇和北锚碇处的主、副卷扬机，36回拽绳，拽拉器，锚碇门架滑轮组，塔斯社顶门架及滑轮组成。通过拽拉器由南锚向北锚进行牵引工作。主、副卷扬机在运转时都能实现所设定的速度和拉力控制。三、猫道架设猫道是位于大缆正下方（距大缆中心1.5m）,沿大缆设置的施工便道(图3)。与两条大缆相对应，按上、下分别设置，每条猫道分三跨，各自独立，每跨均由X根48钢丝绳（猫道支架绳）支承，上面设有钢丝网面层、扶手绳、猫道门架以及门架支承索等。上、下猫道之间设5条人行通道，其中中跨跨中、1/4跨处笳 设一根。由于猫道自重较小，所以在其下方设置抗缆，以保持猫道的稳定。猫道的架设工作，、关键在于中跨猫道支承索的架设，通常可采用两种方法进行。1、将猫道支承索的前端由牵引系统牵引，后端由卷扬机施加反拉力，在维持通航矢度的状况下牵引过江。这个方法的优点是不需辅助设备，但牵引48猫道支撑索所需主、副卷扬机功率较大，主卷扬机功率需233KW，副卷扬机功率需177KW。2、利用牵引系统在事先架设好的托架上牵引猫道主索渡江，通航净空由托架保证。虽然在架设托架支承索时也要由牵引系统直接牵引，但牵引对象为28钢丝绳，所需主、副卷扬机对其施加的拉力和反力较小。因此，这种方法突出的优点是所需主、副卷扬机的轼率小，主卷机功率需132KW，副卷扬机功率需95KW；牵引索的直径也小。本桥采用利用托架架设中跨猫道主索的方法。猫道面层是由上下层钢丝网组成，钢丝网分片在工厂制造。其安装也可以用不同的方法来实现。本桥采用在桥下现场把钢丝网按尺寸要求进行拼接，把上下层重叠作成预制卷，然后运到塔顶，沿猫道承重索下滑铺设的方法。这种方法可以减少高空作业，受风雨干扰也比较少。四、索股架设1、索股制作特点本桥每条大缆由110根索股组成，每股含127丝5.2mm镀锌高强钢丝，组成六角形截面（图4），一根标准索股重34.8t长约1640m。2、索股的架设索股架设工作包括索股牵引、矢度管理、矢度调整、锚跨拉力调整等工作。1）牵引索股牵引利用往复式门架拽拉器牵引系统，把索股的前端与拽拉器连接，由猫道面层上的滚筒从北锚碇向南锚碇前进，上下游大缆可同时进行。牵引作业流程图示于图5。2）矢度管理为了使牵引出的索股与规定的形状吻合，管理牵引就位后索股的形状，并把握其动态是很有必要的。管理包括对基准索股标高绝对值管理（绝对矢度管理）及对其它一般索股与基准索股偏离的管理。因为随着架设进展，基准索股有被其它索股挤压而变位的问题，所以如图所示将大缆全部索股分成四群，每群中选一个基准索股。3）矢度调整把白天牵引出的索股在气温稳定的夜间，一边进行矢度测量，一边进行与基准索股形状吻合的矢度调整。矢度测量：在中跨、边跨的跨度中央用水准仪等仪器测定基准索股和作为调整对象索股的矢度差。并且按测量移动索股垫片调整测量的顺序进行。调整方法：在南塔顶鞍座内固定索股，中跨在北塔顶鞍座内、边跨在各散索鞍位置根据测量结果把索股标记移动所需要的量。在调整中把索股在南塔顶鞍座内固定，是因为索股从南锚侧索引，可以断定索股在南塔顶发生的垂凸现象比较少。4）锚跨拉力调整矢度调整完以后，把索股锚头用油压千斤顶在锚杆和锚头承压面之间垫板，导入拉力。拉力的调整就用增减垫片厚度的方法进行。基管理方法是一边用变位计监测锚头位移量，一边把千斤顶油压换算成拉力进行双向管理。五、加劲梁架设索股架设完了以后，经过紧缆、索夹安装、吊索安装工作，可进入加劲梁的架设阶段。关于大跨径悬索桥钢箱形加劲梁的架设方法，一般采用由架设位置的水面垂直起吊逐次进行拼接就位的方法。本桥加劲梁架设也采用垂直起吊提升的方法，其具体方法是：将制作好的加劲梁段放在驳船上，运至桥轴线架设位置之下，用设在大缆上的吊机将梁段提升到设计安装位置。吊装至安装位置的梁段先临时伴铰接，等下缘梁段间的张口合拢后再逐次拼接施焊。