独塔单跨地锚式悬索桥复合索鞍吊装施工技术

香丽高速公路虎跳峡金沙江大桥为当今世界跨度最大的独塔单跨地锚式钢桁梁悬索桥,主缆孔跨布置为766 m+160 m,该桥为独塔非对称结构悬索桥,在香格里拉岸隧道锚处采用了集主索鞍和散索鞍于一体的滚轴式复合索鞍,单个鞍体重87.5 t。采用缆索吊装将索鞍各构件吊运至支墩门架下方的滑移支架上,并通过滑移支架横移至门架正下方,解决了山区施工便道坡度大及拐弯半径小、无法采用常规方法运输大吨位索鞍的难题;采用"组合吊具"将索鞍纵移至隧道锚锚洞内,解决了隧道锚锚洞内吊装空间不足的问题;通过各构件安装精度控制,完成复合索鞍的精确定位与安装,解决了索鞍安装精度要求高的难题。     

金沙江白鹤滩水电站葫芦口大桥主桥设计

葫芦口大桥主桥为(158+656+145)m的单跨双铰钢桁梁悬索桥。该桥设2根主缆,主缆采用预制平行高强钢丝索股结构。全桥共布置71对吊索,吊索采用预制平行钢丝束,与索夹采用销轴连接方式。主索鞍为全铸式结构,鞍底设置滑动副。散索鞍为底座式结构,下设滚轴支座。主缆锚固系统采用型钢锚固系统。加劲梁采用钢桁梁,桁高4.5m,宽17m,采用钢混组合桥面系。两岸锚碇均采用重力式锚、现浇扩大基础,其中巧家侧锚碇采用明挖嵌岩基础。桥塔为钢筋混凝土门式框架结构,塔柱竖直布置,基础采用直径2.5m的钻孔灌注桩。采用有限元软件BNLAS及MIDAS对该桥进行计算分析,结果表明该桥的静力、动力特性均满足规范要求。     

深槽索股入鞍装备及质量检测系统研发与应用

温州瓯江北口大桥为主跨2×800 m三塔双层桥面钢桁梁悬索桥,中塔采用刚度较大的钢筋混凝土塔,主索鞍设计为深槽索鞍(深726～907.5 mm),鞍槽内设置14道竖向隔板(厚12～16 mm,横向净距61 mm)。为解决深槽索股入鞍施工工效低、质量控制难等问题,提出采用机械化设备及数字化检测系统替代人工的思路,进行入鞍装备与质量检测系统研发,同时进行装备工艺试验验证和鼓丝、散丝检测验证,最后将其应用于该桥施工中。结果表明：入鞍装备采用自动顶推机构替代人工,实现了索股入鞍的机械化施工,确保了索股均匀压入鞍槽,入鞍施工效率提高了20%～30%;入鞍质量检测系统通过线激光传感器对索股表面进行实时成像,并及时对鼓丝和散丝问题进行报警,确保了索股入鞍质量随时可测可控,简单方便,识别准确且效率高,可有效确保索股入鞍的质量。     

温州瓯江北口大桥中塔索鞍抗滑移构造研究

温州瓯江北口大桥为主跨800m的三塔四跨悬索桥,中塔采用刚度较大的钢筋混凝土塔。为解决中塔索鞍与主缆之间的抗滑移问题,提出在鞍槽内设置水平摩擦板、竖向摩擦板、水平摩擦板+竖向摩擦板3种方案来提高中塔索鞍与主缆间的名义摩擦系数,对索鞍进行抗滑移计算,采用MIDAS Civil软件建立索鞍有限元模型对其进行受力分析,并对比3种方案的抗滑移效果。结果表明:水平摩擦板索鞍、竖向摩擦板索鞍、水平摩擦板+竖向摩擦板索鞍的名义摩擦系数分别为0.392、0.422、0.412,抗滑安全系数分别为2.63、2.83、2.76,3种方案均能显著提高索鞍的抗滑移性能;水平摩擦板与索鞍的连接构件局部应力较大,且施工困难;全竖向摩擦板索鞍各部位的应力相对较小且分布较均匀,并通过相关试验验证了施工可行性,该桥最终采用全竖向摩擦板防滑索鞍方案。     

金安金沙江大桥缆索系统设计

金安金沙江大桥主桥为330m+1 386m+205m单跨钢桁梁悬索桥。主缆钢丝直径为5.25mm,主缆组成为127丝×169股,主缆钢丝公称抗拉强度为1 770 MPa。吊索为公称直径54mm钢丝绳,公称抗拉强度为1 670MPa。骑跨式索夹采用左右对合的形式,用螺杆连接两个半索夹并夹紧主缆,接缝处嵌填橡胶防水条以密封防水,全桥索夹分有吊索索夹、紧固索夹两种。     

矮寨大桥缆索系统总体布置及结构设计

矮寨大桥为(242+1 176+116)m的单跨钢桁梁悬索桥,主梁全长1000.5 m.主梁两侧与桥塔间无吊索区长度分别为95 m和109.5 m,在较长无吊索区加1根辅助竖拉杆,可使无吊索区主桁受力明显改善.主缆矢跨比为1/9.6,单根主缆由169根通长索股组成,单根索股由127φ5.25 mm镀锌平行钢丝组成.采用...     

重庆几江长江大桥主桥设计

重庆几江长江大桥主桥为176m+600m+140m的单跨悬吊钢箱梁悬索桥。全桥共布置2根主缆,主缆采用预制平行钢丝索股结构、新型缠包带除湿防护体系、预应力钢束锚固系统。主缆与加劲梁间共设49对吊索,吊索采用预制平行钢丝束股,其上、下端连接方式均为销接式。主索鞍鞍体采用全铸型结构,散索鞍鞍体采用铸焊结合的结构。加劲梁采用流线型扁平钢箱梁,梁高3m、宽33m。南锚碇采用重力式锚碇,沉井基础;北锚碇位于软岩区,采用型钢加劲复合式隧道锚碇。桥塔采用钢筋混凝土框架结构,基础采用分离式承台钻孔桩基础。     

重庆寸滩长江大桥主桥设计

重庆寸滩长江大桥主桥为250m+880m+250m的单跨简支钢箱梁悬索桥。该桥设2根主缆,主缆采用预制平行高强钢丝索股结构。全桥共布置57对吊索,吊索采用预制平行钢丝束,与索夹采用销接式连接方式。主索鞍为全铸式结构,鞍底设置座板作为滑动副。散索鞍为底座式结构,底部设置柱面钢支座。主缆锚固系统采用型钢锚固系统。加劲梁采用流线型扁平式封闭钢箱梁,梁高3.5m,宽42m。南、北锚碇均为重力式锚碇,现浇扩大基础,锚体在平面均呈U形。桥塔为钢筋混凝土门式框架结构,两塔柱竖直布置,基础为分离式承台桩基础。     

多塔悬索桥中塔鞍座水平摩擦板抗滑方案试验研究

为解决多塔悬索桥主缆与中塔鞍座间的抗滑问题,提出在鞍座内增设水平摩擦板的抗滑设计方案,通过模型试验研究鞍座设置水平摩擦板后主缆索股的滑移特性,并提出主缆名义摩擦系数的计算方法,以温州瓯江北口大桥[(230+2×800+348)m三塔悬索桥]为对象进行抗滑方案研究。结果表明:加载初期,顶推所产生的不平衡力在索股间基本平均分配;随着加载继续,各索股以水平摩擦板为界呈现明显的分层滑移现象;索股与鞍座相对位移随索力差变化过程可分为线性变化、局部蠕动和滑移3个阶段;提出的主缆名义摩擦系数计算方法可用于中塔鞍座内设有水平摩擦板时主缆的抗滑能力计算;对于温州瓯江北口大桥,采用2块水平摩擦板分别设置于距顶部约1/4及1/2处是合理可行的抗滑方案。     

贵港市同济大桥自锚式悬索桥总体设计

贵港市同济大桥主桥为主跨280m的自锚式悬索桥,桥跨布置为(50+140+280+140+50)m,桥面宽37.5m。悬吊跨主梁为单箱多室钢箱梁,采用顶推法施工,最大顶推跨径2×85m。两端锚跨采用预应力混凝土结构。桥塔采用独柱式"荷花"造型,桥面以上塔柱不设置横梁,横向呈"H"形框架结构,景观造型新颖美观,桥塔结构最小稳定安全系数6.4。主缆采用预制平行钢丝索股,钢丝抗拉强度标准值为1 670 MPa,主缆强度安全系数2.71大于2.5,满足规范要求;吊索及索夹为销接式结构,主索鞍为全铸式结构,鞍底与底座座板间设滑动摩擦副。     

瓯江北口大桥中塔设计及索鞍施工预偏量影响研究

温州瓯江北口大桥主桥为缆跨布置(230+800+800+348)m的三塔四跨连续弹性支承体系悬索桥。该桥中塔采用四柱式钢筋混凝土A形刚性塔,总高142m,纵向为A形,横向为门形。由于刚性中塔的采用,在提高中塔自身抗推刚度的同时,提高了结构的整体刚度,活载作用下加劲梁挠跨比1/588,中塔单根主缆的最大不平衡力达到35 003kN;与此同时,结构扭转基频提高到0.486Hz,颤振临界风速达到113.9m/s,抗风性能得到很大改善。采用BNLAS软件对中塔索鞍预偏与否进行分析,结果表明:中塔顶主鞍座的理论预偏量为0.239m,预偏与否对中塔受力影响很有限、对边塔受力基本无影响,因此设计建议取消中塔索鞍预偏及顶推。     

温州瓯江北口大桥北锚碇设计

温州瓯江北口大桥采用主跨2×800 m三塔双层桥面钢桁梁悬索桥,结合北锚碇区域地形、地质条件,经研究比选确定北锚碇采用重力式锚碇基础.北锚碇由整体锚块和两侧设置的前锚室、散索鞍支墩及对应基础、系梁组成.通过缩短主缆边跨长度、采用锚体与支墩分离式锚碇结构型式减少了山体开挖量及对环境的影响,并节省投资.采用便于维护、耐久性...     

棋盘洲长江公路大桥上部结构施工技术

棋盘洲长江公路大桥主桥为(340+1038+305)m的双塔单跨钢箱梁悬索桥,桥塔采用门形框架式结构,加劲梁采用钢箱梁,单根主缆由101股通长索股组成,吊索与索夹和钢箱梁采用销铰式连接.主索鞍采用分块安装方式,利用塔顶门架、卷扬机、滑车组配合起吊至塔顶,通过倒链配合在塔顶门架上横移安装到位.主缆采用PPWS法架设,利用...     

白洋长江公路大桥主桥设计

白洋长江公路大桥主桥为主跨1 000m的双塔单跨钢桁梁悬索桥,北岸边缆跨度276m,南岸边缆跨度269m。该桥采用塔连杆+柔性中央扣支承体系,通过塔连杆的转动满足加劲梁纵向位移与转动要求。桥塔采用混凝土门形结构,北塔高142.5m,南塔高151m,基础为分离式承台+群桩基础。钢桁梁全宽36.7m,高7.5m,采用2片主桁,华伦式桁架,主桁与桥面系分离,桥面系采用钢-混组合桥面系。充分利用长江优质航道资源及桥下水深条件好的优势,钢桁梁采用30m大节段吊装。主缆采用1 860MPa锌铝合金镀层高强钢丝,吊索采用1 960MPa镀锌钢丝绳。主索鞍、散索鞍鞍体采用铸焊结合结构。主缆采用型钢锚固系统,白洋侧锚碇采用重力式嵌岩锚,宜都侧锚碇位于富水巨厚卵石层中,国内首次采用浅埋扩大基础。     

三维空间索面主缆架设施工技术

松原市天河大桥北汊主桥为主跨266m的双塔三跨自锚式悬索桥,主缆为三维空间索面。猫道施工采用已架设钢梁作为工作平台,在其上进行整体预制吊装预拉猫道承重索,安装U形横梁,铺设面层网,安装踏步方木、扶手索、侧网,并通过塔顶门架进行吊装施工。主缆架设采用PPWS法施工,利用牵引系统由南向北架设主缆。为了控制由于主索鞍平弯及竖弯引起的主缆鼓丝,索股入鞍采用由主索鞍中心向两侧出口的施工顺序,并控制四边形整形器的间距,保证鞍槽内的主缆平顺、不发生扭转现象,抑制主缆鼓丝的产生。主缆索股架设完成后,进行主缆的紧缆、索夹及吊索安装施工,达到设计的成桥主缆线形。     

大跨度三塔悬索桥主缆系统施工技术创新及改进

针对大跨度悬索桥主缆系统施工存在的一些技术难题,介绍近年国内3座三塔悬索桥主缆系统施工技术方面所做的创新和改进。通过使主索鞍底面在底板上直接滑移,简化主索鞍滑动副结构,方便施工过程索鞍顶推;设计制造支座型散索鞍结构,改善散索鞍摆动性能;采用左右对合的双吊耳板索夹结构,改善索夹结构受力性能;采用了主缆PPWS索股水平成盘放索架设方法,减少PPWS索股架设"呼啦圈"和散股问题。针对索鞍槽和主缆索股的抗滑移问题,探索应用了中塔主索鞍加厚鞍槽隔板和91丝规格PPWS索股增加"填充钢丝"的密实整形入鞍等方法。     

湘西矮寨大桥设计创新技术

湘西矮寨大桥为塔梁分离式单跨钢桁梁悬索桥,主缆跨径布置为242 m+1 176 m+116 m,加劲梁长度为1 000.5 m.该桥设计时结合特殊的地形、地质条件,首次提出了塔梁分离式悬索桥新结构,实现了结构与环境的完美融合.采用在主缆无吊索区增设竖向岩锚吊索的方式解决了无索区过长造成的结构问题.采用高性能复合材料CFRP作为锚杆、超高性能混凝土RPC作为锚杆两端的粘结介质,形成一种高效、耐久的新型岩锚体系.针对山区大跨度悬索桥加劲梁运输与架设的难题,提出了柔性轨索滑移法架设加劲梁的新工艺.通过三维数值模拟分析,分析了施工、运营过程中结构体系与山体的稳定性问题,形成了结构与山体系统稳定新技术.     

重庆笋溪河大桥钢桁梁悬索桥设计

为适应桥位处的地形、地质、运输、场地等建设条件,经方案比选,重庆笋溪河大桥主桥确定为单跨660 m简支钢桁梁悬索桥。桥塔采用钢筋混凝土门式框架结构,两塔柱竖直布置,基础为分离式承台桩基础;大桥主缆由预制平行高强钢丝索股组成,吊索采用预制平行钢丝结构;加劲梁采用钢桁梁,桥面板为正交异性钢桥面板,板桁分离结构体系;两岸锚碇均为重力式锚碇,预应力锚固系统,基础为现浇扩大基础。本桥的重难点问题主要有大桥的抗风稳定性、主桥单向纵坡带来的不利影响、钢桁梁连接顺序、主塔横向不等高设计等,通过分析和研究该桥重难点问题,找到解决该问题的关键技术,为大桥的成功建成奠定了基础。     

南宁英华大桥主桥设计

南宁英华大桥为45 m+410 m+45 m单主缆钢箱梁悬索桥。该桥设置单主缆,主缆采用预制平行高强钢丝索股结构。全桥共布置40对吊索,均采用预制平行钢丝束。主索鞍采用全铸造结构,塔顶设有格栅底座。该桥采用散索套散开主缆,通过结构优化,有效解决了采用传统散索套所带来的索股不稳定及难以架设的技术难题。主缆锚固采用钢拉杆锚固系统,锚固方式为无粘接后锚承压式。主塔为曲面桥塔,采用文物"羊角钮编钟"作为造型元素,下塔柱为预应力混凝土结构,上塔柱为钢结构。主梁采用扁平流线型钢箱梁,全宽37.7 m,中心高3.5 m。锚碇均为重力式锚碇,由于本桥为单主缆结构,因此两岸均只在引桥正下方设1个锚碇。     

温州瓯江北口大桥施工期索夹抗滑移控制

温州瓯江北口大桥为主跨2×800 m的三塔四跨双层钢桁梁悬索桥,主跨钢桁梁采用1 000 t缆载吊机大节段吊装,施工期索夹受力大、索夹螺杆紧固力损失大,索夹滑移风险高。为给施工期索夹滑移风险评估和抗滑移控制措施提供依据,在《公路悬索桥设计规范》(JTG/T D65-05—2015)索夹抗滑移系数计算公式的基础上,考虑索夹上临时荷载、主缆轴力增加引起的主缆直径变小和主缆丝股重新排列、螺杆时变效应造成的索夹螺杆紧固力损失,提出适用于大跨悬索桥施工期的索夹抗滑移系数计算方法,分析主要参数对施工期索夹抗滑移系数的影响,并评估该桥施工期索夹抗滑移风险,提出索夹抗滑移控制措施。结果表明：钢桁梁吊装过程中,索夹倾角变化大,应采用当前施工阶段索夹倾角计算施工期索夹抗滑移系数,主缆轴力增加引起主缆直径变小是造成索夹滑移的主要原因之一;该桥除主跨跨中钢桁梁节段对应索夹抗滑移系数满足规范要求外,其余索夹抗滑移系数均不满足规范要求。根据索夹滑移风险评估结果,采取紧固索夹螺杆的抗滑移控制措施,并明确了该桥索夹螺杆紧固次数和时机。该桥采取索夹抗滑移控制措施后,施工过程中索夹均未出现滑移现象。