CN101418542B - 一种空间自锚式悬索桥缆索系统施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空间自锚式悬索桥缆索系统施工方法，其特征在于在铅垂面架设猫道和主缆，形成空缆线型；通过横移主缆和张拉吊索，形成主缆成桥线型。本发明通过上述方案特征构成的明显的技术特点，其一，铅垂面架设主缆，有利于编缆；其二，紧缆工作在铅垂面进行，有利于紧缆，保证空隙率；其三，先用临时拉索横移主缆，使主缆线型接近成桥状态，再张拉吊索，有利于索夹空间角度的控制和吊索在横向倾斜锚管内的定位。本发明的优点在于施工方法简单，利于主缆编缆成型和索夹、吊索角度的空间定位，实现主缆成桥线型。

Description

一种空间自锚式悬索桥缆索系统施工方法

技术领域：

本发明涉及桥梁的施工技术领域，具体地说是一种空间自锚式悬索桥缆索系统施工方法。

背景技术：

自锚式悬索桥由于要靠加劲梁来传递主缆的水平力，在施工方面必须先架设施工支架或者栈桥，然后在支架或者栈桥上架设好加劲梁，最后再架设主缆，安装吊索，进行吊索力的调整，使加劲梁的自重通过吊索传递到主缆，存在一个体系转换的过程。

传统的平行索面自锚式悬索桥缆索系统施工是在铅垂平面编缆成型，然后铅垂平面安装吊索、铅垂平面体系转换。但对于空间自锚式悬索桥缆索系统施工是不行的，因为在空缆状态主缆是铅垂平面，成桥状态却是空间斜面，存在一个从平面向空间转变的过程，转换不好会使索夹耳板角度偏差过大，甚至主缆出现扭转、鼓丝现象，从而使主缆、索夹受力不均，降低安全系数，影响工程质量。

因此，空间自锚式悬索桥采用何种施工方法进行缆索系统施工是非常重要的。

发明内容：

本发明的一个目的是提供一种空间自锚式悬索桥缆索系统施工方法，以便解决空间自锚式悬索桥缆索系统的施工难题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：在铅垂面架设猫道和主缆，形成空缆线型；采用多点临时吊索张拉、主缆横移，使主缆接近成桥线形；然后进行索夹空间角度的调整，逐根张拉永久吊索，形成主缆成桥线型，完成体系转换。

具体步骤包括：A、在铅垂面架设猫道和主缆；B、铅垂面紧缆；C、临时索夹、临时吊索安装，永久索夹铅垂面初始定位；D、在中跨对称张拉多对临时拉索，将中跨主缆横移张开至接近成桥线形；E、永久索夹角度精确定位、永久吊索张拉锚固、鞍座顶推；F、全桥索力调整，拆除临时索夹和临时吊索；G、主缆缠丝、防护，附属工程施工。为了加快速度，在步骤G中还可拆除临时墩支架、桥面铺装。

本发明通过上述方案特征构成的明显的技术特点，其一，铅垂面架设主缆，有利于编缆；其二，紧缆工作在铅垂面进行，有利于紧缆，保证空隙率；其三，先用临时拉索横移主缆，使主缆线型接近成桥状态，再张拉吊索，有利于索夹空间角度的控制和吊索在横向倾斜锚管内的定位。本发明的优点在于施工方法简单，利于主缆编缆成型和索夹、吊索角度的空间定位，实现主缆成桥线型。

附图说明：

图1为空缆状态主缆立面示意图

图2为空缆状态主缆平面示意图

图3为空缆状态主缆横断面示意图

图4为图3的A处放大图

图5为临时吊索立面布置示意图

图6为成桥状态立面示意图

图7为成桥状态平面示意图

图8为成桥状态主缆横断面示意图

图9为图7的B处放大图

图10为猫道总体布置图立面示意图

图11为猫道总体布置图平面示意图

图12为索夹、吊索连接示意图

图13为图12的B-B剖视图

具体实施方式：

下面结合附图和实例对本发明进一步的描述。

1、铅垂面架设猫道

如图10和图11所示，猫道1由猫道承重索、横梁、扶手索、面网、横向抗风稳定索7、锚固调整系统等组成。猫道承重索1可以用三跨分离结构。两边跨各设一幅合并猫道。中跨主缆由于需要经过空间转换过程，所以中跨猫道采用两幅独立猫道。

2、铅垂面编缆

主缆2设置在猫道1上方，主缆单元索股采用铅垂面架设技术比较成熟，分为一般索股架设和基准索股架设两类。主要施工步骤为：索股牵引；索股上提、横移整形入鞍；索股垂度调整；锚跨张力调整。先架设基准索股，观测、调整好后，再以基准索股为基准架设一般索股。

3、铅垂面紧缆

紧缆工作须分两步进行，即预紧缆和正式紧缆。索股上的绑扎带采用边紧缆边拆除的方法，不宜一次全部拆除。正式紧缆采用专用的紧缆机把主缆整成圆形。正式紧缆的方向宜从跨中向塔柱方向进行，边跨由锚碇向塔柱方向进行。图1～图4为空缆状态主缆的示意图。

4、临时索夹、临时吊索安装，永久索夹铅垂面初始定位

在铅垂面内安装多对临时索夹和临时吊索3。临时索夹、吊索与永久索夹、吊索均不在同一位置，长度也不一样。考虑到是临时构件，材料强度可以考虑适当降低。临时索夹安装在主缆2上，临时吊索3一端通过临时索夹与主缆2相连，另一端与大桥主梁4相连。由于本桥永久吊索为空间索面，这就要求永久索夹准确定位。先进行永久索夹初始定位，三维空间坐标定位准确，索夹螺栓初拧，吨位较小，不使索夹滑移。永久索夹由跨中和锚碇处向塔顶逐只安装。

5、在中跨对称张拉多对临时拉索，将中跨主缆横移张开至接近成桥线形

采用多点法，根据需要，在中跨对称张拉多对临时拉索，将中跨主缆横移张开至接近成桥线形，控制索夹与吊索的空间角度与成桥角度比较接近，以确保吊索安装时，能够穿入主梁锚管内。此过程是空间自锚式悬索桥缆索系统施工方法的关键。确定几点，即几对临时拉索，需通过模拟计算得到。目的是通过几对临时吊索的张拉，使主缆横移后，吊索横向偏角能满足设计的精度要求。根据跨度，一般临时吊索之间间距约50m左右。图5为临时吊索布置示意图，图6～图9为成桥状态主缆的示意图。

6、永久索夹角度精确定位、永久吊索张拉锚固、鞍座顶推

永久吊索间距约10m左右，每根吊索上端对应一个永久索夹。主缆横移张开至接近成桥线形后，才能进行永久索夹的精确定位调整。此状态下，由于高宽比的原因，靠近塔柱的索夹位置较高，与主梁锚点的横向角度与成桥状态接近，而靠近跨中的索夹位置较低，与主梁锚点的横向角度与成桥状态差距还很大。因此，吊索的张拉顺序应从塔柱6向跨中方向进行张拉，方可使索夹耳板与吊索之间的角度差满足精度要求。同时为消除张拉本身吊索对其它吊索的影响，索夹角度的精调必须在上一根吊索张拉完后进行。

通过事先在主缆上做的标记点，用万能量角器，量测此时主缆扭转的角度，根据测量数据和修正计算值对索夹耳板角度进行精确调整。根据施工过程体系转换模拟计算的结果，由于主缆的空间非线性和吊索安全系数要求，张拉过程中有部分索需要接长锚固。随着吊索的张拉，主缆的线形逐渐向成桥线形靠拢，索夹角度偏差也越来越小。为防止吊索横向角度过大，在每个永久索夹上设有加劲环装置8，可通过牵引索调节索夹的空间角度，使吊索在张拉过程中横向偏角控制在±2度以内。

7、体系转换、全桥索力调整

在体系转换过程中，随着永久吊索的张拉，临时吊索的索力逐渐减小至零，这时可以将临时吊索拆除掉。恒一阶段以吊索索力与线形双控，以索力为主。主要通过调节临时吊索索力及张拉永久索的顺序和次数来解决。恒一完成、钢梁脱架后，根据需要对吊索索力进行全桥调整。恒二阶段以吊索索力与线形双控，以线形为主。此时为加快施工进度，可以先进行桥面铺装和第二桥面系主缆防护系统的施工，待成桥后根据需要进行最后索力总调整。

8、主缆缠丝、防护，附属工程施工

最后进行主缆系统防腐涂装，猫道拆除。完成空间自锚式悬索桥缆索系统施工，成桥。

本发明中所使用的技术标准与规范包括：

(1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)

(2)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)

(3)《公路悬索桥设计规范》(报批稿)

Claims (2)

1.一种空间自锚式悬索桥缆索系统施工方法，其特征在于铅垂面架设猫道和主缆，形成空缆线型；采用多点临时吊索张拉、主缆横移，使主缆接近成桥线形；然后进行索夹空间角度的调整，逐根张拉永久吊索，形成主缆成桥线型，完成体系转换。

2.如权利要求1所述的空间自锚式悬索桥缆索系统施工方法，其特征在于该方法包括如下步骤：A、在铅垂面架设猫道和主缆；B、铅垂面紧缆；C、临时索夹、临时吊索安装，永久索夹铅垂面初始定位；D、在中跨对称张拉多对临时拉索，将中跨主缆横移张开至接近成桥线形；E、永久索夹角度精确定位、永久吊索张拉锚固、鞍座顶推；F、全桥索力调整，拆除临时索夹和临时吊索；G、主缆缠丝、防护，附属工程施工。

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