懸索橋-施工2學時

懸索橋—施工2學時第1頁/共59頁目錄下頁上頁內(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，懸索橋的計算及施工簡介。本章的教學重點懸索橋的結(jié)構(gòu)類型及構(gòu)造；教學難點為懸索橋的計算及施工。通過本章的學習，學生應(yīng)達到掌握各類懸索橋的結(jié)構(gòu)類型及構(gòu)造，熟悉懸索橋的計算及施工簡介。第2頁/共59頁懸索橋X.1地錨式懸索橋施工X.2自錨式懸索橋施工習題與思考題第3頁/共59頁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→貓道拆除第4頁/共59頁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)橫移主纜第5頁/共59頁散索鞍安裝第6頁/共59頁放索架制動式放索架簡易放索架第7頁/共59頁索塔施工（可與錨碇同時施工）塔吊塔頂門架第8頁/共59頁索塔施工后測定以下項目作為主纜線形調(diào)整依據(jù)：裸塔傾斜度跨距塔頂標高施工方法：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、吊罐澆筑第9頁/共59頁施工精度誤差：第10頁/共59頁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第11頁/共59頁主鞍座安裝主鞍座側(cè)面設(shè)托輪第12頁/共59頁先導索施工先導索：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，將先導索掛上浮體，用托船牽引拖船拖拉：直升飛機吊拉：火箭射擊拖拉：先導索多用軟繩，山澗飛艇吊拉：長臂浮吊架設(shè)法：也適用于山澗第13頁/共59頁浮筒支承法國外采用在水面拽拉過江浮筒導索第14頁/共59頁拖船拖拉法：導索常用過江汕頭海灣大橋西陵長江大橋長江上大橋需要封航控制導索張力，不落入水里。浮吊導索第15頁/共59頁直升飛機吊拉西候門大橋航道繁忙導索采用質(zhì)輕高強度細纖維繩。多導幾次繩索，才能拽拉牽引索。第16頁/共59頁火箭射擊拖拉四渡河大橋澧(lǐ)水特大橋山區(qū)大峽谷采用小鋼絲繩后接錦綸繩，過江后倒換粗繩，再倒換細鋼絲繩，一直換到36mm直徑的鋼絲繩。第17頁/共59頁搖控飛艇吊拉壩陵河大橋矮寨大橋山區(qū)峽谷有風不能起飛采用質(zhì)輕高強細纖維繩先導索直徑僅1mm，承受的拉力達450kg。要倒幾次繩索，才能拽拉牽引索。第18頁/共59頁牽引系統(tǒng)分類：循環(huán)式往復式循環(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)動裝置、張緊設(shè)備、調(diào)整裝置和必要的支承滾筒循環(huán)運動。小循環(huán)：上、下游主纜設(shè)置分開，各自獨立的循環(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。第19頁/共59頁往復式牽引系統(tǒng)：該牽索系統(tǒng)的牽引索兩端分別卷入主副卷揚機，一端用于卷繩進行牽引，另一端用于放繩，兩臺驅(qū)動裝置聯(lián)動，使牽引索作往復運動，由于索都長達千米以上，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。第20頁/共59頁貓道系統(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100m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)第21頁/共59頁托架承重索第22頁/共59頁承重索：采用：鋼絲繩、鋼絞線、平行鋼絲束鋼絲繩：須兩次預張拉，以消除非彈性變形，預張拉荷載得≥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)預留50cm以上可調(diào)長度以進行線形調(diào)整各索跨中標高相對誤差宜在±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、平衡進行第23頁/共59頁滾筒貓道門架門架導輪組貓道橫梁貓道扶手索欄桿立柱橫向天橋150m一道為宜拽拉器第24頁/共59頁牽引索Ф36門架支承索Ф48第25頁/共59頁抗風纜架設(shè)作用：提高貓道抗風穩(wěn)定性調(diào)整貓道面形狀第26頁/共59頁抗風纜形式：抗風纜第27頁/共59頁主纜架設(shè)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，待鋼絲達到一定數(shù)量后（可達400～500根）編扎成一根索股?？删幊奢^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)時間長。歐美多用，預制絲股法（預制平行索股法）（PPWS法、PS法）:該法在工廠將鋼絲制成束繞在卷筒上，運至工了安裝在一端錨碇處的卷輪上，通過卷揚機將鋼絲束拉到對岸。第28頁/共59頁第29頁/共59頁一根索股由若干鋼絲組成第30頁/共59頁索股整形一根索股第31頁/共59頁鞍座段整形由門架起重機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)定順序放入主索鞍及散索鞍內(nèi)對應(yīng)的鞍槽。第32頁/共59頁第33頁/共59頁架設(shè)控制：PPWS法:索股架設(shè)時，基準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)第34頁/共59頁緊纜索股架設(shè)完成后，進行預緊纜、正式緊纜預緊纜（整圓）：應(yīng)在溫度穩(wěn)定的夜間進行，將主纜全長分成若干區(qū)段分別進行邊緊纜邊拆除索股上的綁扎帶，不宜一次全拆預見緊纜完成處須用不銹鋼帶捆緊預緊纜空隙率宜為26%～28%第35頁/共59頁第36頁/共59頁正式緊纜：可在白天進行（宜在夜間）由專用緊纜機把主纜整成圓形，宜向塔柱方向進行緊纜后在靠近緊纜機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%。第37頁/共59頁索夾安裝索夾作用：剛性索夾與柔而松的主纜索體間的連接為不穩(wěn)定連接。依靠摩擦力來保證主纜在受拉產(chǎn)生收縮變形時也不致滑動溫度穩(wěn)定時，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荷載階段緊固：索夾安裝時加勁梁安裝后橋面鋪裝、纏絲、防護后

索夾安裝順序：中跨從跨中塔頂邊跨從散索鞍向塔頂?shù)?8頁/共59頁安裝索夾第39頁/共59頁貓道改吊：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，此時貓道荷載全部由錨碇處的貓道錨固系統(tǒng)承擔。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、加勁梁吊裝前進行貓道改吊。改吊方法：改吊時，通過千斤頂放松貓道錨固系統(tǒng)處拉桿，使貓道由邊跨向中跨滑移，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?18mm鍍鋅鋼絲繩，外套橡膠管以保護主纜。第40頁/共59頁為確保貓道橫向穩(wěn)定，每隔50m設(shè)置一道雙繩交叉改吊繩，如圖b。第41頁/共59頁第42頁/共59頁吊索安裝：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。索夾分上下兩半。第43頁/共59頁香港青馬橋第44頁/共59頁第45頁/共59頁4股騎跨式雙股銷鉸式第46頁/共59頁吊索布置形式：豎直傾斜：提高整體振動時的結(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）第47頁/共59頁加勁梁施工類型：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，進行體系轉(zhuǎn)換后，加勁梁轉(zhuǎn)由主纜懸吊第48頁/共59頁鋼桁架梁按架設(shè)時連接狀態(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、抗風性能差逐次剛接法：剛性大、抗風穩(wěn)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個節(jié)段吊裝梁段時應(yīng)觀察索塔變位，根據(jù)設(shè)計和實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行第49頁/共59頁安裝一節(jié)梁段約1h第50頁/共59頁加勁梁與吊索插銷安裝加勁梁與吊索連接第51頁/共59頁主纜涂裝、纏絲（主纜的防護）主纜防護應(yīng)在橋面鋪裝完成后進行纏絲宜在二期恒載作用于主纜后進行，纏絲選用軟質(zhì)鍍鋅鋼絲由纏絲機完成焊接處補涂油漆應(yīng)在表面除銹24h內(nèi)進行第52頁/共59頁第53頁/共59頁貓道拆除拆除前要進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，中、邊跨分開同步進行，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)。第54頁/共59頁拆除貓道變位裝置第55頁/共59頁X.2