第四讲现代吊桥的施工设计与控制_上_

第 6 期 (总第 73 期 ) 1 9 9 1 年 1 2 月 2 0 日 华 东 公 路 E A S T CH 刀呀A H IG H W A Y N o . 6 (T o恤1 N o . 7 3 ) D e e e m be r 1 9 9 1 第四讲 现代吊桥的施工 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 与控制 (上 ) 黄锦源 陈蓝 周良 上海市城建设计院 【提要】 本文以 日本 南备赞瀚户大桥为例 , 重点介绍 了现代 吊桥的架设方法与机 械及其施工步骤与有关的细部构造吊装工艺 , 不仅施工技术安全可靠 , 而且保证 了安装 精度 , 取得 了满意的效果 。 可供选用参考 。 1 概述 如同所有具有相当规模的桥梁施工一样 , 现代吊桥的架设方法是和设计密切相关的 。 设 计 中要考虑施工的架设方法和顺序以及与施工 有关的细部构造 。 主缆架设 ! 加劲梁架设 .”. 1一海一一卜、二卜r.非二褂一J丝一般工仁栩亡架亡架痛二歇二道二缆准二弥二猫二主 11111III 吊吊布礴礴{索架设设 主主缆lll缠丝丝 处处架设设 桥桥面振铺装 二二 图 1 吊桥施工顺序 由于现代吊桥的规模大 , 以 1 9 8 8 年完成 的 日本 南备 赞赖 户大桥 为 例 , 中孔 跨 径 1 1O0m , 主塔高约 1 8 0m , 每个塔柱分 1 8 个节 段 , 最大节段 重量 为 1 24 t 主缆 由 3 4 0 0 0 根 赫 . 12 m m 的 钢 丝 组 成 , 钢 丝 的 总 长 度 达 12 2 0 0 0 km ; 三跨连续加劲析梁 , 高 1 3m , 两片 析架间距 3Om , 吊装总重量达 4 3 0 0 0t 。 所以需 要专门的制造技术和装备 , 保证必要的安装精 度 , 确保桥梁在施工中和使用时的安全性 。 并 应依据架设地点的地形条件 、 气象条件 、 作业 环境等因素采取相应的施工措施 。 1 · 1 施工步骤 一般施工步骤为先做塔和锚锭 , 再是架设 主缆 , 最后完成加劲梁的架设 。 概略的施工顺 序框图如图 1 所示 。 l · 2 施工进度 按上述的施工步骤 , 吊桥的施工工期亦由 塔和锚锭 、 主缆 、 加劲梁这三部分安装工期组 成 。 跨径大于 6 O0m 的吊桥 , 施工工期一般在 4 年以上 。 但通过招标也可缩短工期 , 玖犯po ru s 海 峡第二大桥 , 中跨 1 0 9 0 m , 1 9 8 5 年 1 2 月 3 日开 工 , 19 8 8 年 5 月 29 日完工 。 比承包契约规定的 3 年工期 , 提前约 6 个月 。 参 考 文 献 ( 日) 市原燕 , 技村俊部编 . 道路设施工程学 . 北京 : 人民 交通出版社 .’1今82 (美) w . 5. H . 口b u r , r . J . H . K. “著. 交通工程基础 . 修订 第十一版 , 北京 : 中国建筑工业出版社 , 1 9 9 0 任福田 , 徐吉谦等编 . 交通工程学导论 . 北京 : 中国建筑 工业出版社 . 19 8 7 美国各州公路与运愉工作者协会 . 公路与城市道路几何设 计 . 西北工业大学出版社 . 19 8 8 · 8 3 · l · 3 大型施工机具设备 随着工业技术的进步 , 现代吊桥从跨越大 江大河发展到跨越海峡 。 其构件的大型化和不 可避免的深水和高空作业 , 除了一般的桥梁施 工机具设备之外 , 还采用了各种大型机具设 备 。 l · 3 · 1 海上工作平台 近年来 , 由于近海石油资源的开发 , 海洋 工程空前发展 , 桥梁深水基础也有了一定的发 展 。 从简易的固定式或移动式平台到可适 应 50 m 水深的大型 自升式海上工作平台 , 能适应 5 . sm 浪高的半潜水型工作船台。工作平台上装 备有钻机 、 吊机 、 空气吸力机等 , 可用于海底 钻挖 、 凿孔 、 爆破以及挖掘 后的基底加工整 平 。 同同同侧侧rooo }0 111互互互沙{{{同同{口_111 )))石石 。。陌陌同同 OOO ⋯000 }000 下下同同了了了了了了了了了 ~~~~~司司司口口 ’口口 一同同 OOO {万万 }}}]]] }{n lll::::::::::::::::: OOO }{ \~ 尸 }}} OOOOO _巨巨巨 {0 _____回回 OOOOO 一 }叫叫叫 {OOOOO 叫叫 {{{000 回回⋯⋯ {o -----同’’{{{{{{{{{ooo ⋯⋯{¹ 尸尸OOOOO _冲___________同同同回回回回 、o }}}}⋯0 {{{{夕夕夕夕夕}一剑剑。。 }0 }}}{ooooooo同同同.司司反反同同口口同同⋯一。。 勺勺 可可回回回回、p ~~~冲))))) }}}国回回⋯劝劝回回回 10 8 50~ 8 7 10 图 2 v err aza no N 0 rro w s 桥主塔断面 1 . 3 · 2 挖掘机械 钻孔直径为 树 . 2m 到 侧 . 4m 各种凿 孔 机 , 用冲击和旋转并配合高压射水成孔 , 然后 可自动装炸药爆破 。 排水量 18 24t ~ 317刁t 的大 型挖泥船 , 每年可挖普通土 25 m “ , 或硬土 13 ~ 2 0m 3 , 或超硬土 10 m 3 。 l · 3 · 3 混凝土灌注设备 混凝土从骨料洗净 、 除盐 、 筛分 、 贮藏到 自动称量 、 拌和 、 泵送的成套设备 。 有时为了 施工方便还专门配备卸料船 , 用于对设置沉井 中自动投填石料 , 在自卸的同时还有向沉井全 面散铺的功能 。 也有将混凝土拌和工厂装到船 上的 。 1 · 3 · 4 各种吊机 架设主塔用的液压式或钢缆爬升吊机 、 塔 式吊机 。 其他还有浮式吊机 、水边驳运吊机 、 塔 柱上的旋转吊机 、 移动式吊机等 。 卜 3 · 5 架设缆索的机械 主缆架设的曳拉装置和 捆紧机及绕丝机 等 。 曳拉装置是利用曳拉索来引拉猫道钢索和 主缆钢索的设备 。 2 主塔施工 二 、 三十年代 , 以美国为代表的西方国家 的钢铁工业 己相当发达 , 那时代建造的大部分 悬索桥的主塔都采用钢结构 。 随着五十年代混 凝土技术的发展 , 混凝土材料己开始用于悬索 桥的主塔结构 , 如 Se v e n 桥 , H u m 加r 桥和 翻ttle Be lt 桥 。混凝土除了 自重较大外 , 它已被证明在 150 ~ 20 Om 塔高时 , 甚至更高时 , 造价比钢塔要 便宜 , 具有很大的竞争性 。 当然 , 有许多因素 影响塔柱材料的选用 , 不仅仅是经济指标 。 如 地质条件 、 钢结构嘴蚀速度 、 当地施工条件 、 工 期等因素 。 材料的不同 , 施工方法也是完全不 同的 。 悬索桥主塔在运行阶段可承受的主要荷载 是由悬索传来的轴向压力 , 然而在施工阶段 ,塔 柱与一般的塔桅结构一样 , 承受着由风荷载或 地震力而产生的水平荷载 , 从而在塔底产生很 大的弯矩 , 其值往往是控制设计的 。 所以 , 在 设计阶段 , 就应充分考虑施工阶段各种不利因 素的影响 。 2 · l 钢结构主塔的施 工 钢结构 自重轻 , 制造容易 , 可在工厂预制 节段 , 施工工期较短 , 也可减少基础工程量 , 所 以仍具有一定竞争力 。 钢塔柱一般为箱形截面 , 为了使塔身保持 比较细长的外形 , 所以常常采用 比较厚的板材 , 厚度从 2 5m m 至 1o o m m 不等 。 直到 6 0 年代中 期 , 钢塔柱的连接仍采用铆钉或螺栓 。 最近几 年开始 , 焊接已作为一种优先考虑的形式 。 悬索桥的主塔截面尺寸一般较大 , 由于受 到运输和起重能力的限制 , 不能象斜拉桥的主 塔那样 , 整个断面一次预制好 , 而必须将一个 截面分成若干小的单元进行预制 。 至于小单元 的尺寸 , 仍要根据运输及起重能力而定 。 这种 方法直到 60 年代中期仍在美国使用 , 如 v er - ~ n o Na rr o w s 桥 〔见图 2) 。 如图所示 , 每个塔 身 由 6 8 个小箱形单元组成 。 由于每个单元尺 寸较小 , 约 1 . lzn X I . lm , 4 、 6 或 8 个小单元组 成一组在工厂进行铆接 , 然后运到工地 , 用起 重机吊装拼接 。 这里举这个例子只是想说明这 种方法早就已被采用 , 并不作为一种推荐的方 法 。 一般来说 , 作为抗轴向力和弯矩的截面 , 多 单元并不能获得最优效果 。 目前较常用的截面形式为由四块经过加劲 的组合板组成一个单室箱形截面 。 每块组合板 在工厂用焊接方式连接 , 运至工地后再用高强 螺栓将它们组装成一个箱形截面 , 这样的方法 可避免用过多分散的连接板 , 同时又可能使所 有螺栓放置在箱梁内部 , 从外观上看比较简洁 。 这种四块加劲组合板形成的箱形截面塔柱首先 在 Se ve rn 桥作用 , 以后在 致‘por us 桥使用 。 其 侧壁板材厚度在 20 m m 至 22 m m 之间 , 竖向加 劲板为 圆趾平板 , 每隔一定间距设置的水平平 板通过螺栓连接在横向加劲板上 。 水平板应开 设一定的孔洞 , 以便施工人员及机具的运输 , 以 后作为维修养护的通道 。 总而言之 , 钢结构主塔无论采用何种断面 形式 , 其施工顺序为工厂预制块件 (一般采用 焊接 ) 一运至现场~ 用起重设备吊装拼接 (一 般采用高强螺栓) 。 2 · 2 混凝土塔的施工 随着混凝土技术的发展和施工方法的不断 更新 , 混凝土塔柱愈来愈显示出其优越性 。 已 有 4 00 m 高混凝土桥塔的设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 出现 。 在大部分情况下 , 混凝土塔柱都是空心断 面 , 由于轴 向力较大 , 所 以其壁厚往往很厚 。 成 桥后塔的全截面主要承受压力 , 但在施工时 , 塔 柱就象一根悬臂梁 , 承受较小的由自重产生的 轴向力 , 而承受较大的水平风荷载 , 在大部分 情况下 , 其值会使截面产生拉应力 , 对混凝土 材料来说 , 这是非常致命的 。 另外 , 在吊装上 部结构时 , 不可避免总会在塔柱上侧产生不平 衡状态 , 从而在塔根产生一定量的弯矩 。 因而 塔身内配筋通常是由施工荷载决定的。 目前悬索桥的塔身一般采用 50 号 以上标 号的混凝土 , 可用竖直吊机运输 , 但更多的是 泵送 , 目前 , 达到 20 0 高度的泵送 已没有什么 大困难了 。 为了防止过大的徐变收缩 , 必须有 专门的配合比 , 粗料骨不能少于一定含量 , 同 时也可掺加减水剂 。 在塔柱内 , 竖向主钢筋一 般为 小3 2 m m 以上的粗钢筋 。 主筋的连接 , 一般 采用电焊对接 , 但最近国内己发明了一种精制 螺纹轧头 , 效果极佳 , 又可避免在高空焊接 , 不 失为一种值得推广的连接技术 。 由于轧头处直 径较大 , 故钢筋间距应大于 25 0m m , 以利混凝 土浇筑 。 截面配筋率往往达到 o 、 2 ~ 0 . 3 % , 含 筋量 为 2 0 0 ~ 2 3 o kg / m 3 。 箍筋量约 为主 筋的 3 0写左右 。与一般钢筋混凝土结构有很大区别 。 在局部地方 (如索鞍处 ) 还可能要配置一定的 6 5 50 一 乙0 0 0 子子:::凡一一J LJJJ 一 [二[ In ---巨巨巨人‘‘\\\\\ /// / iii当当募募募募丈’’\ /// 分分分 r ~~~‘‘‘‘‘‘‘‘‘~~~rrrrrrrrrrrrrrr一一卜卜卜卜卜卜卜卜‘一一卜卜卜卜卜 国‘‘‘‘‘‘‘‘‘ 艺艺鬓鬓鬓鬓鬓 {1 2 , -------------111111111 12 0 0000000000000}}}}}}}}}}} 广lllllllllll ;;;;;;; 厂厂/ \\\爪....... /////// ///// \\\ \\\ 叨叨叨口Ll ::: { 】l」())): 仁】【【周周 图 3 Li ttl o Be lt 桥主塔断面 后张预应力钢束 。 由于塔上轴向力相当大 , 不允许塔柱有明 显的偏差 , 塔身斜率一般控制在 l/ 2 0 0 0 ~ l/ 30 00 , 也就是说 , 20 0 m 高的塔顶水平位移必须 小于 sc m o 图 3 显示 了 Li ttl e Be lt 桥的混凝土塔柱截 面 。 其壁很厚 , 但从外观上看 , 非常纤细 , 另 外也使塔柱具有一定的柔性来适应 由于边索的 伸缩而产生的水平位移。 但是在施工时必须加 设一些临时风缆 , 防止塔柱断面开裂或失稳 。 塔柱的施工方法有 : 提升爬模法 、 滑模法 、 大型装配式 模板 个人简介word模板免费下载关于员工迟到处罚通告模板康奈尔office模板下载康奈尔 笔记本 模板 下载软件方案模板免费下载 法和倒用式模板法等 。 其基本 原理大同小异 , 施工进度可达 2 ~ 3m /天 , 下面 介绍一下应用较多的提升爬模法 。 厂厂十十十十十十十 叹叹叹叹叹叹喊习习晒晒晒晒晒二,, 因因月月月 梦梦 /////////////////////////////////////////// }}}}}月月 {{{lll丫丫{{{{{{{{{{{{{{{ 丫丫 /////////////////////////了了了了了了了了了了了了了了了((((((((((((((((((((((((((((( ///11111口口口口口口口口口 少少 抓抓抓抓抓抓抓抓抓抓抓抓抓抓抓抓抓抓抓抓抓 !!!!!!!!!!!⋯⋯」」分分」」」」」 丫丫不不不不不不沙沙沙沙沙沙 之之 若若若若若若若若若若若若若若若若若若若 }}}}}丁丁lll{{{侧侧妇妇妇妇妇 了了 万万万万万万万万万万万万万万万万万万万 }}}}}IIIlll{{{ 几扮扮EEEEEEEEE 介介雪雪雪雪方方创创创创创 才才才才才才才才才才才才才才才才才才才才才才才才才才又又又又 l里舀舀舀夕夕少少少 牙牙牙 玄玄玄玄玄玄玄玄玄玄玄玄玄玄玄玄户户户户户户户户户户户户户户户户户户户 常常常常常常常常常常常常常常江江\\\」」」\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ 图 4 提升爬模上升状态 提升爬模架集爬升架 、 脚手 、 操作平台于 一体 (见图 组) 。 适用于各种竖直 、 倾斜之高耸 塔体结构 。 爬升模板系统在进行正常施工阶段 后 , 利用爬架作为脚手 , 即可进行支模 、 扎钢 筋 、 浇筑混凝土等工序 , 不需再搭设大量脚手 , 只需搭设一些通道脚手和安装水平支撑系统即 可 。 但在爬架安装之前还需搭设脚手 , 以便进 · 8 6 · 行第一段塔体的施工 。 爬升模板系统施工顺序为 : 搭设脚手一安 装校正劲性骨架~ 扎钢筋一支第一翻模扳一浇 筑混凝土一养护及施工缝处理一拆除柱体内侧 脚手~ 支第二翻模板~ 浇筑混凝土一养护及施 工缝处理一拆下内侧模扳一安装爬架一扎钢筋 ~ 提升内外摸 ~ 安装就位一浇筑混凝土一进入 爬模施工正常循环 。 2 · 3 主塔基础形式 在岩层或硬层不深处宜做扩大基础 。 当硬 层深时可做沉井基础或用素混凝土做筒形地下 壁 , 然后 出土封底并在其中用滑模再做承重井 筒 。 在无硬层地基中 , 柱群基础可与沉井对 比 , 并择优选用 。桩基可采用钻孔灌注桩或钢管桩 , 应视具体情况综合比较而定 。 3 主缆架设 在吊桥的结构中占最重要地位的主缆的材 料及其架设方法的进步 , 与吊桥理论的进步一 起 , 对吊桥的发展起了极大的影响 。 主缆架设施工顺序大致可分为 : (l) 安装塔顶吊机及鞍座 ; (2 ) 导索渡江 , (3) 架设曳拉装置 ; (4) 架设猫道 (工作走道 ) 缆索 、 面板 、 及 横向工作天桥 ; (5 ) 架设抗风缆索 ; (6 ) 架设主索 ; (7 ) 安装垂直吊杆 。 3 · 1 导索渡江 导索渡江是在封锁航道后进行的作业 , 它 是整个主缆工序中的第一道难关 。 导索渡江一般有下面三种方法 (见图 5) (l) 江底拖引法 ; (2 ) 渡船浮子法 ; (3 ) 浮吊渡运法 。 3 · 2 架设猫道 (工作走道 ) 猫道是为了架设主缆而设置的工作走道 。 一般由 8 ~ 10 根钢丝绳组成 , 布置在主缆以下 约 1 · 0~ 1 . 3m 。 将钢丝网卷成卷材送到猫道钢 丝绳上打开铺平 , 再在钢丝网上铺木板 。 两根 主缆下的猫道间横向工作桥 , 可在地面组装然 后吊起再移到要求的位置上 。 江底拖引法 在塔顶处用塔顶门式起重机 , 将主缆抬起 放入索鞍 , 白天放缆 , 夜晚再进行仔细调整 。 3 。 3 。 2 A S 法 空中组缆法架设主缆 , 由 J . A . 罗布林所 发明 , 就地编织成缆 。 在缆索全长范 围内设置 一无端绳圈 , 将携丝滑轮固定其上 。 再将一岸 桥头的卷筒 (丝盘 ) 钢丝引套于携丝滑轮 , 驱 动无端绳圈 , 即将两股钢丝带到对岸 。 对岸将 钢丝卸下套在锚固用的靴跟形铸件上 (索靴 ) 上 , 并将对岸的卷筒丝引套于的携丝滑轮 , 驱 动无端绳圈 , 将对岸的钢丝带回原岸 。 这样往 复直至全部编成 , 其原理图见图 6 。 图 5 引道索渡江 3 · 3 架设主缆 主缆索的安装有 PS 法和 A S 法 , PS 法为 预制钢索法 , A S 法为空中组缆法 。 3 · 3 · 1 PS 法 采用 Ps 法架设主缆 , 施工顺序为 : (l) 主缆的工厂预制 ¹ 集束 、 成形 : 把钢丝从线卷中取下 , 通 过整个滚筒紧密地按正六角形成形 , 每隔 lm 用塑料带包扎起来 , 使其保持正六角形的断面 形状。 º 测量长度 、 标记 : 钢束在鞍座 、 安装吊 杆位置均按计算长度丈量并作好标记 。 » 两端分别做冷铸锚 ¼卷筒 : 将预制的钢索卷在直径 Zm 的绞 盘上 , 为了防止钢丝交错 、 扭曲 , 在架设后恢 复到原来的六角形断面 , 要用独特的卷盘方 法 。 (2 ) 现场架设 主缆送到工地 , 放在锚锭处 , 让猫道从一 端放在滚轴上拖向另一端 , 两端同时送入锚锭 锚固并初步调整长度 。 一扭妾 图 6 A S 法原理示意 3 · 4 主缆成形 为将六角形主 缆桥压成 圆形 , 用 6 个 6O0k N 千斤顶 , 安装在穿于主缆上的钢夹圈内 , 千斤顶的活塞支承在弧形衬板上 , 衬板沿钢缆 周边互相抵紧 , 在千斤顶夹圈的后壁上 , 有一 圆形转盘 , 可用来将被压紧的钢缆绕上细的镀 锌钢丝 , 然后将干斤顶移到新的位置 。 一般挤压的次序为 : 先中央 、 1/ 41、 1/8 l处 , 然后从鞍座位置向跨中每隔 1一 1 . sm 进行压 紧作业 , 并在该处绕 6 ~ 8 圈钢丝 。 压紧后的钢 缆在钢丝间的空隙只有 19 %左右 。 3 · 5 主缆防腐及 吊杆夹箍的安装 压紧的钢缆经清洗后 , 涂亚麻子油和铅丹 膏调成的糊剂 , 然后在吊杆位置安装吊杆夹箍 , 夹箍 由两个半环组成 , 螺栓用千斤顶拉紧 , 然 后旋紧螺母 。 夹箍安装完毕即可安装吊杆索 。 3 · 6 主缆缠丝 捆扎主缆钢丝不只是为了钢缆的保护及防 腐 , 并且 由于钢缆捆紧了就有内部应力均一的 效果 。 因此对于平行线钢缆的捆扎是不可少 白勺。 用缠丝机以 1 . 0 ~ 1 . 4k N 拉力在钢缆上缠 “m m 镀锌钢丝 。 靠近夹箍处则用人工缠线 。缠 线完毕后 , 主缆 、 吊杆上均涂防锈涂料 。 4 加劲梁架设 吊桥加劲梁的架设有几个特点 。 首先 , 加 劲梁架设是在主索和 吊杆完成之后进行的 , 此 时 , 桥跨结构的主要部分已经形成 , 主索可以 作为加劲梁架设的支承结构和工作平台。第二 , 从理论上来说 , 加劲梁在恒载作用下不承受弯 矩 (不考虑吊杆间局部弯矩 ) , 因此 , 施工方法 自由度较大 , 施工内力计算也比较简单 。 4 · 1 加劲梁节段的连接方式 与其他大跨桥梁一样 , 吊桥加劲梁也是分 节段安装 , 最后形成整体结构 。 根据工程实践 , 一般有以下两种方法 : (l) 全铰结方法 ; (2 ) 逐步刚结法 。 全铰结方法是传统的 , 也是最常用的方法 , 如图 7 示 。 其施工步骤为 : 首先吊装就位新的 节段 , 并在节段上与已有节段作一临时连接 ,然 后安装吊杆 。 当节段上的吊钩释放后 , 加劲梁 连接处可以承受一定的剪力 , 但不能承受弯矩 。 在全桥所有节段架设完毕后 , 再进行所有接头 的刚结连接 , 同时折除临时连接 。 全铰结法的 优点是施工速度快 , 施工控制容易 , 加劲梁完 成后受力状态比较理想 (基本上保证加劲梁无 应力状态 ) 。 缺点是施工期间刚度较差 , 抗风能 力不高 。 第二种方法 , 即逐步刚结法 , 是针对全铰 结法刚度太差的缺点而提出的 。 这种方法在日 本应用较多 , 如关门桥和本四工程中的几座大 跨吊桥 。逐步刚结法的施工见图 8 。在这种方法 中 , 节段吊装后马上进行刚结连接 , 加劲梁始 终是一个整体 , 全桥刚度大为提高 。 逐步刚结 · 8 8 · 法的缺点是对施工控制 , 以及加工和安装的精 度提出了较高的要求 。 另外 , 在安装过程中 , 加 劲梁会出现较大的变形 , 甚至在某些区段会出 现应力超限 。 因此 , 在施工计算中必须作出充 分的估计 。 而且 , 在施工中也往往要采取一些 惜施 。 第 l 阶段 \\\\\\\\\\\ \\\\\\\\\\\ 铰铰铰 {{{ 卜卜卜 、、 ///// 第 2 阶段 一一一\ ..... \\\\\ 第 3 阶段 图 7 全铰结法 第 l 阶段 第 2 阶段 \\\\\\\\\\\ \\\\\\\\\\\ 义义义义 \\\ ///// 第 3 阶段 图 8 逐步刚结法 4 · 2 架设单元的确定 架设单元的划分必须考虑运输条件 、 吊装 能力 、 安装技术和施工工期等因素的影响 , 下 面就箱梁和析梁分别进行讨论 。 4 · 2 · 1 箱梁 箱梁都采用全节段 吊装 。 节段长度取一个 或两个吊杆间距长 , 也就是说 , 在节段上一般 布置一对或两对吊杆 。 短节段的优点是制作运 输容易 , 吊装重量小 , 吊杆受力均匀 , 安装较 为容易 , 但节段多 , 接头增加 , 工作量大 , 工 期长 。 同时 , 因只能采用一台缆索吊机 , 还会 带来吊装稳定性的间题 。 双吊杆节段其优缺点 则正好相反 。 有一种做法是制作时为一个吊杆 间距长度 , 然后在码头上或驳船上将两个节段 连接为一个节段 , 以克服前述缺点 。 4 . 2 · 2 析梁 析梁在纵向划分与箱梁相似 , 但其架设单 元又可分为以下三种情况 : (1) 单根杆件法 这种方法是将析架的每根杆作为一个安装 单元 。 析架的节点连接 , 全部在现场完成 。 它 的优点是吊装重量小 , 可以使用桥面吊机 , 架 设受地形约束较小 , 但现场工作量很大 , 施工 误差积累多 , 工期长 。 (2 ) 平面析架法 这种方法是将加劲梁分解为成片的析架 , 以此作为一个单元来吊装 。 它可使用桥面吊 机 。 (3 ) 立体析架法 这种方法是将整个节段作为一个架设单 元 。 制作时它的纵梁 、 横联 、 乃至桥面系都己 连成一体 。 其施工方法和箱梁施工很相似 。 它 的优点是现场工作量少 、 工期短 、 误差小 , 但 吊装重量大 , 必须采用缆索吊机或大型浮吊。受 地形约束 , 必须有开阔工作面以便浮运 , 安装 时会影响航运 。 还需较高的制作 、 安装精度要 求 。 随着技术的发展 , 这一方法的使用在增加 , 如 日本本四工程中 , 曾用浮 吊架设了重达 3 0 0 0 吨的整体析架单元 。 4 · 3 吊装方法 根据各国大跨吊桥的施工实践 , 一般有三 种方法 。 4 · 3 , 1 缆索吊机法 这种方法充分利用了吊桥的特点 , 直接在 己完成的主缆上设置可移动的缆索吊机 。 吊装 时吊机移动到节段位置上方 , 将浮运至正下方 水面处的加劲梁节段垂直提升就位即可 。 缆索 吊机法的优点是设备简单 , 吊装重量大 , 施工 速度快 。 采用箱梁的吊桥 , 均采用此法 。 缆索 吊机的吊装重可达 2 00 吨以上 , 吊装一个节段 一般不超过一个小时 。 它的缺点是必须浮运节 段 , 这不仅受地形和气候的影响 , 还会影响航 运 。 缆索吊机一般为梁式 , 支承于两根主索之 上 , 吊钩一般布置在两索之间 。 在 吊机支承处 设有行走装置 , 它较为特殊的地方就是行走时 必须能越过主索上的吊杆夹箍 。 吊机的动力设 置可有两种做法 。 一种是将动力 (卷扬机 ) 设 置在地面或主塔横梁处 , 通过在塔顶和吊机上 的滑轮组起吊构件 。 另一种做法则是将卷扬机 直接设置在吊机上 。前者的好处是吊机重量轻 , 但转动装置复杂 , 对塔受力不利 。 后者则吊机 重较大 , 安装不便 。 不论那种做法 , 都必须保 证节段上各吊点受力均匀 , 一般通过必要的滑 轮组来解决这个问题 。 综合考虑起吊重量和节 段长度 , 每个节段可采用一台或两台缆索吊机 来起吊 , 至于吊机的移位 , 都由地面卷扬机驱 动 。 4 · 3 · 2 桥面吊机法 对于以单根杆件或平面析架为架设单元的 析梁吊桥 , 可采用桥面吊机法 。 这类似于某些 斜拉桥的施工方法 。 它要求加劲梁从塔侧开始 拼装 , 吊机设置于加劲梁前端 。 在施工时 , 构 件由浮运或地面运输到塔底处 , 由设置于塔上 的吊机将构件提升至加劲梁上 , 再由梁上的平 板车水平运输至前端 , 最后 由桥面吊机进行拼 装 。该法的最大优点是可以在塔处起吊构件 , 而 不会影响航运 , 不过它需要较多的设备 , 起吊 能力低 , 工期较长 。 4 . 3 · 3 浮吊法 这是近年来出现的一种新方法 。 浮吊可以 起吊很重的构件 , 施工速度快 , 施工质量高 。 它 对施工管理 , 加工和安装精度有较高要求 , 对 航运也有影响 。 浮吊可以直接将节段在存放地 起吊 , 自行或拖运至桥址架设 , 也可以由驳船 · 8 9 · 将节段运至桥址 , 再起 吊安装 。这要视地形 、 航 运 、 气候等条件而定 。 为了在流速条件下保证 浮吊的精确位置 , 可以使用牵拉索和先进的全 向推进装置进行控制 。 浮吊吊装还会遇到一个 特殊问题 , 就是主索上挂下的吊杆与浮吊吊臂 在空间上会发生交错和碰撞 , 吊装时必须临时 拉开某些吊杆 。 以上三种方法也可以结合使用 , 如 日本南 、 北备赞獭户大桥 ,近塔处节段采用浮吊架设 , 而 中央部位则用桥面吊机法 。 4 · 4 架设顺序 吊桥加劲梁的架设可分为两类 : (a) 从跨中 和锚锭处开始架设 , 在主塔处合拢 。 (b) 从主塔 处开始架设 , 在跨中合拢 。 几乎所有的箱梁吊桥都是采用 (a) 法施工 的 。 该法主索变形较小 , 施工控制较为容易 。 不 过 , 由于它从中央开始架设 , 施工场地的配置 , 人员和设备的运输 , 都较为困难 。 这种施工方 一法的抗风稳定性也较差 。 (b ) 方法的变形要 比 (a) 法大 , 采用逐步 刚结法时加劲梁会出现较大的应力 , 它的施工 控制 比较复杂 , 对最后会拢段的架设精度要求 较高 。 但它避免了 (a) 法 的缺点 , 又可以使用 桥面吊机 , 因而在析梁吊桥中使用较普遍 。 如使用绳索吊机 , 在架设到近塔处时 , 有 时会遇到一种情况 , 即这些节段下方没有供浮 运的航道或吃水太浅 , 节段无法浮运过去 。 这 时就要采用一种特殊的施工工艺 , 可以称作为 “空中摆渡 ” 法 。 具体做法是 “将该节段在可浮 运的位置起吊 , 并与该处吊杆作临时连接 , 然 后 吊机移动至下一个节段位置斜向起吊该节 段 , 同时放松连接的吊杆 , ’ 当节段到达吊机正 下方时再与新位置上吊杆作临时连接 , 经多次 移位后节段便可 “摆渡 ” 至预定位置 。 在架设合拢段时 , 如存在施工误差 , 可通 过桥面压重或张拉 吊杆的方法来解决 。 4 · 5 连接施工 连接施工包括加劲梁与吊杆的连接和加劲 梁节段之间的连接两方面 。 加劲梁与吊杆之间的连接在节段吊装就位 后即可进行 。 其步骤如下 : (1) 在吊杆锚固处穿入吊杆 ; (2) 在吊杆锚头和锚固处之间插入垫片 ; (3 ) 放松吊钩 , 将力传递至吊杆 ; (们 如需要 , 张拉吊杆以调整受力。 节段之间的连接又可分为临时连接与永久 连接两种 , 临时连接是全铰结法施工所需 , 均 设于加劲梁上缘 。一般临时连接数量不须很多 , 尺寸也较小 , 永久连接可分为栓接 、 栓焊和全 焊三类 。 衍梁栓接较多 , 而箱梁全焊较多 (特 别在欧洲 ) 。 箱梁也可采用栓焊结合方式 , 如 日 本大岛大桥 , 桥面板 (正交异性板) 采用焊接 , 其余部位仍用栓接 。 桥面用焊接是为了避免顶 板上露出螺栓头 , 以便采用较薄的铺装 。 该桥 桥面板的水平长焊缝使用了埋弧 自动焊 , 而加 劲肋则采用手焊 。 (待续 ) 参 考 文 献 小西一郎编 , 戴振藩译 . 钢桥 (第五分册 ). 北京 : 人民铁 道出版社 , 1 9 8 1 川田忠树 . 现代力吊桥 . 理工图 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf . 1 9 87 桥梁内基础 v ol . 18 No . 8 . 19 84 . 本四联络桥专集 N ie ls J . G ims i n g O b l e S u PPo r t叻 B rid seS Co nCe Pt a n d D es i即 . 1 9 8 3 博斯普鲁斯海峡第二大桥的设计与施工 . 桥梁刃基础 . V OI 2 3 N o . 1 0 . 1 9 8 9