悬索桥上部结构的施工技术探讨

摘要：根据我国目前在悬索桥方面的实际工程实例，对悬索桥的上部结构在进行具体的施工过程中所面临的困境和遇到的问题进行剖析，积极寻找出悬索桥上部结构中有效的施工方案，更好地解决悬索桥在施工中遇到的问题，缩短施工工期，为以后桥梁的设计和发展奠定坚实的基础。文章对悬索桥上部结构的施工技术进行了探讨。

关键词：悬索桥；上部结构；施工技术；桥梁设计；猫道施工；主缆架设 文献标识码：A

中图分类号：U445 文章编号：1009-2374（2016）22-0104-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.22.051

以我国某三塔两跨悬索桥作为参考，将其与两塔悬索桥进行比较，充分的了解到悬索桥上部结构在具体的施工过程中所遇到的瓶颈。对具体施工过程中所使用的设备、器械以及制定的施工方案等进行分析，对悬索桥上部结构中的核心施工环节进行重点讲解，主要是为了让悬索桥上部结构在设计、施工方面得到更好的发展。

1 施工案例

某省份的大桥的主桥采用的是三塔两跨悬索桥，其中桥的跨径为（390+1080+1080+390）m。三塔两跨悬索桥与传统的两塔悬索桥进行对比发现，在进行三塔两跨悬索桥施工的过程中，其上部结构存在困难。

（1）猫道跨越顶尖的位置会受到钢塔结构的影响；（2）在主要的缆架设计时，需要多次穿越塔顶，使得索股非常容易断，因此对牵引设备等质量提出了新的要求；（3）中间塔会受到温度、自然环境等方面因素的影响，使得主缆线的对其的控制难度大大增强；（4）钢箱梁吊的组装遇到了困难，三塔两跨悬索桥需要对中间的塔进行吊装，因此对其的控制难度大大增强。

2 施工流程

（1）安装索鞍。塔顶门架悬臂起吊系统对边塔主索鞍的主跨进行起吊。为了更好地减轻运输和吊装的重量，需要将鞍体分成两部分进行吊装，最后再在塔顶使用高强螺栓进行整合。中部的主鞍使用的是铸造和焊接两种形式结合的外壳，鞍座不需要安装有滑动轮等，并且鞍体是分开进行制作的，最后再在塔顶用使用高强螺栓进行整合。（2）安装猫道系统。在安装猫道系统时，采用重量较轻、强度较高的纤维绳，在水面上对先导索进行牵引。随后，两个主跨有秩序地过江，另外一个跨航道可以正常使用。使用托架法对承重索进行架设，并不会对正常的航行产生影响。（3）安装主缆。在安装主缆时，使用门架拽拉的方式将牵引系统从北岸牵引到南岸，并且使用基准索法对索股进行适当的调整。（4）紧缆。按照跨体的主次顺序对缆线进行收紧。主跨收紧缆线的方式是从跨体向中间塔的方向进行；边跨收紧缆线的方式是从锚靛向塔方向进行。（5）安装索夹。在安装索夹的时候，需要借助跨缆吊机由低向高进行索夹的安装，并且在具体的施工过程中需要分多次对索夹的螺栓进行紧固。（6）安装吊索。在安装吊索时需要选择在索夹的位置垂直安装吊索。（7）安装钢箱梁。在安装钢箱梁时，需要借助全液压跨缆吊机进行安装。整个悬索桥大约有136个吊装梁段，需要从主跨体向两边对称进行安装，按照先中塔后边塔的顺利进行。（8）主缆缠丝防护。主缆需要采用从上到下的方式进行缠丝。从塔顶位置向锚靛处进行缠丝，并且在上下位置同时进行。边跨完成缠丝工作之后，需要对主跨进行缠丝，采用的方式相同。所有跨体缠丝完成之后，需要对其进行涂装。

3 主要施工设备

3.1 ZJ620型紧缆机

智能化控制主缆紧缆机适用于700～1000mm的直径范围，并且对主缆的紧固能力大约是6×2000kN。智能化控制主缆紧缆机由紧固设备、移动设备和液压设备等多部分组成。使用模块化的方式进行制造，具有质量轻、便于使用和操作的特点。

3.2 缠丝机

CSJ950型主缆缠丝机主要适用于对圆形钢丝和S型钢丝的缠丝，并且具有较强的上下连续缠丝的能力。CSJ950型主缆缠丝机的张力为3kN，倾角可达30°，缠丝的速度极快。

3.3 跨缆吊机

跨缆吊机的提升力大约为3700～3800kN，提升的速度为34～36m/h。跨缆吊机是由多个主要的部分组成的一个大规模机械设备，并且跨缆吊机可以在塔顶和跨中位置进行同时安装和拆卸，使得施工的工期大大缩短，施工的干扰有效降低。

4 悬索桥上部结构施工关键技术

4.1 猫道施工

三跨两塔的悬索桥具有不同类型的构造，并且将这几种不同类型的构造与塔顶的连接处理部分进行对比，最终选择4跨连续作为主要的结构形式，主要是由于其具有以下四方面的特点：（1）在中塔的塔壁位置不设计猫道结构，这样可以有利的保护中塔；（2）在使用4跨连续的方式进行施工时，不会产生不平衡力，使得对跨体的影响大大降低，从而使得调索的难度和安装的难度大大降低；（3）采用4跨连续的方式进行施工，使得猫道的顶部位置和主缆更加的平行，便于以后的操作；（4）采用4跨连续的方式进行施工，大大地降低了对航道的影响。

为了使得猫道的承重索的架设速度大大提高，需要在承重30索的位置处分为两段进行架设，将中塔作为分界线，南北方向的猫道承重索采用上下游四套牵引系统进行架设（具体的牵引系统布局见图1）。两段不同方面的猫道成中所，在南北方面的牵引下，前锚头首先经过边塔然后再向中塔靠近，后锚头借助卷扬机的滑车牵引被反拉到锚固定处锚固，从而形成了4跨连续的猫道承重索。

主跨的猫道承重索需要使用空中托架的方式进行间接的架设。托架之间的间距控制在100M左右，猫道承重索边塔自身的重量可以给其提供一定的反张力，因此采用空中托架的方式进行架设时，使得猫道承重索不会对正常的航海产生影响。承重索架设完成周后，需要对其进行调整。

4.2 主缆架设

主缆架设所使用的平行钢丝索股由169根索股共同组成，并且每根索股都是采用91根直径为5.2mm的镀锌钢丝组成，单根的索股长度大约在3100m，重量大约为475kg。在进行主缆架设时需要将索股进行顺利编号，并且按照从小到大的顺序进行使用。索股的架设一般都包含有牵引、整形等多道程序组成。

股的前段锚头和拽拉器进行衔接，然后开启卷扬机对索股进行牵引，两台卷扬机按照相同的速度进行收紧和放索。采用这种方式，可以使得索股的牵引速度和放索的速度保持一致性，并且使得索股的反拉力控制在一定范围内，有效地减少了索股散丝现象的发生。在一定距离内设有鱼雷夹具，在进行牵引时，需要安排专人对其进行观察，及时的发现遇到的问题，及时解决。索股的后锚头从索盘上放下之后，需要借助塔吊将其放置于锚跨位置。在索股进行牵引时，需要将中塔主索鞍的中点和索股的中点进行标记，观察其重合点，重合后，需要对索股进行停止牵引（索股牵引施工流程见图1）。

索股入鞍之前，需要将索股的断面调整为矩形断面，主索鞍和散索鞍位置的索股断面调整完成之后，需要将索股放置在对应的鞍槽中。为了避免上层的索股对下层的索股进行挤压，需要在入鞍时，对索股的垂度进行相应的调整。主跨体跨中部的调整位置控制在300～400m，边跨跨中部的调整位置控制在100～200m。索股入鞍之后，需要借助锚室的卷扬机对索股的锚头进行锁定，并且将索股两段的锚头进行固定。

在进行垂度调整时，首先对主跨进行调整，然后再对边跨进行调整。一般都是对基准的索股垂度和一般索股的垂度进行适当的调整，其他的不需要调整。基本索股调整一般采用的是绝对高程的方法进行调整；一般索股垂度调整是与基本索股进行对应调整。调整完索股的

垂度之后，需要借助千斤顶来对螺母进行松紧，将其张力控制在规定的范围内。

4.3 钢箱梁安装

在进行钢箱梁安装时，除了需要将吊索当作一个整体来对待，还需要对其他的吊装梁使用分节分段的方式进行吊装。三塔两跨悬索桥共有134个吊装阶段，每个吊装阶段的长度空号在16m。在进行钢箱梁安装时，需要按照从南北方向向中间方向进行安装的方式进行，在中塔的两侧和边塔位置处需要各自设立一个合拢段，共设置有4个。全桥钢箱梁总体安装流程见图2所示。

5 结语

随着社会的不断发展，我国的经济、政治、文化等方面的能力也有所提高，尤其是综合国力的提高。国家、社会的发展离不开道路的发展，所以对我国现有的悬索桥的上部结构施工进行深入细致的分析，在施工过程中遇到困难和难题进行分析，积极地寻找解决办法，从而使得悬索桥的施工工期大大降低，为今后同类桥梁的设计提供数据参考，也为以后的发展和进步打下良好的基础。

参考文献

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[2]薛光雄，闫友联，沈良成.泰州长江公路大桥上部结

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[3]陈策，钟建驰.三塔悬索桥垂跨比变化对结构静动力

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作者简介：王霜锋（1975-），男，陕西铜川人，中交路桥华南路桥工程有限公司工程师，研究方向：路桥施工。

（责任编辑：王 波）