索桥架设施工

自锚式施工工艺

1、主塔施工

悬索桥一般主塔较高，塔身大多采用翻模法分段浇筑，在主塔连结 板的部位要注意预留钢筋及模板支撑预埋件。对于索鞍孔道顶部的混凝土要在主缆架设完成后浇筑，以方便索鞍及缆索的施工。主塔的施工控制主要是垂直度监控，每段混凝土施工完毕后，在第二天早晨8:00至9:00间温度相对稳定时，利用全站仪对塔身垂直度进行监控，以便调整塔身混凝土施工，应避免在温度变化剧烈时段进行测试，同时随时观测混凝土质量，及时对混凝土配比进行调整。

2、鞍部施工

检查钢板顶面标高，符合设计要求后清理表面和四周的销孔，吊装就位，对齐销孔使底座与钢板销接。在底座表面进行涂油处理，安装索鞍主体。索鞍由索座、底板、索盖部分组成，索鞍整体吊装和就位困难;可用吊车或卷扬设备分块吊运组装。索鞍安装误差控制在横向轴线误差最大值3mm标高误差最大值3mm.吊装入座后，穿入销钉定位，要求鞍体底面与底座密贴，四周缝隙用黄油填实。

3、主梁浇筑

主梁混凝土的浇筑同普通桥一样，首先梁体标高的控制必须准确，要通过精确的计算预留支架的沉降变形;其次，梁体预埋件的预埋要求有较高的精度，特别是拉杆的预留孔道要有准确的位置及良好的垂直度，以保证在正常的张拉过程中拉杆始终位于孔道的正中心。 主梁浇筑顺序应从两端对称向中间施工，防止偏载产生的支架偏移，施工时以水准仪观测支架沉降值，并详细记录。待成型后立即复测梁体线型，将实际线型与设计线型进行比较，及时反馈信息，以调整下一步施工。

4、索部施工

(1)主缆架设

根据结构特点，主缆架设可以采取在便桥或已浇筑桥面外侧直接展开，用卷扬机配合长臂汽车吊从主梁的侧面起吊安装就位。

缆索的支撑:为避免形成绞，将成圈索放在可以旋转的支架上。在桥面每4-5m，设置索托辊(或敷设草包等柔性材料。)，以保证索纵向移动时不会与桥面直接摩擦造成索护套损坏。因锚端重量较大，在牵引过程中采用小车承载索锚端。

缆索的牵引:牵引采用卷扬机，为避免牵钢丝绳过长，索的纵向移动可分段进行，索的移动分三段，分别在二桥塔和索终点共设三台卷扬机。

缆索的起吊:在塔的两侧设置导向滑车，卷扬机固定在引桥桥面上主桥索塔附近，卷扬机配合放索器将索在桥面上展开。主要用吊车起吊，提升时避免索与桥塔侧面相摩擦。当索提升到塔尖时将索吊入索鞍。在主索安装时，在桥侧配置了3台吊机，即锚固区提升吊机、主索塔顶就位吊机和提升倒链。 当拉索锚固端牵引到位时，用锚固区提升吊机安装主索锚具，并一次锚固到设计位置，吊机起重力在5t以上;主索塔顶就位吊机是在两座塔的二侧安置提升高度大于25m时起重力大于45t的汽车吊，用于将主索直接吊上塔顶索鞍就位，在吊装过程中为避免索的损伤，索 上吊点采用专用索夹保护;主索在提升到塔顶时，由于主跨的索段比较长，为确保吊机稳定，可在适当的时候用塔上提升倒链协助吊装。

(2)主缆调整

在制作过程中要在缆上进行准确标记。标记点包括锚固点、索夹、索鞍及跨中位置等。安装前按设计要求核对各项控制值，经设计单位同意后进行调整，按照调整后的控制值进行安装，调整一般在夜间温度比较稳定的时间进行。调整工作包括测定跨长、索鞍标高、索鞍预偏量、主索垂直度标高、索鞍位移量以及外界温度，然后计算出各控制点标高。

主缆的调整采用75t千斤顶在锚固区张拉。先调整主跨跨中缆的垂直标高，完成索鞍处固定。调整时应参照主缆上的标记以保证索的调整范围。主跨调整完毕后，边跨根据设计提供的索力将主缆张拉到位。

(3)索夹安装

为避免索夹的扭转，索夹在主索安装完成后进行。首先复核工厂所标示的索夹安装位置，确认后将该处的PE护套剥除。索夹安装采用工作篮作为工作平台，将工作篮安装在主缆上(或同普通悬索桥一样搭设猫道)，承载安装人员在其上进行操作。索夹起吊采用汽吊，索夹安装的关键是螺栓的坚固，要分二次进行)索夹安装就位时用扳手预紧，然后用扭力扳手第一次坚固，吊杆索力加载完毕后用扭力扳手第二次紧固。索夹安装顺序是中跨从跨中向塔顶进行，边跨从锚固点附近向塔顶进行。

(4)吊杆安装及加载

吊杆在索夹安装完成后立即安装。小型吊杆采用人工安装，大型吊杆采用吊车配合安装。

由于自锚式悬索桥在荷载的作用下呈现出明显的几何非线性，因此吊杆的加载是一个复杂的过程。主缆相对于主梁而言刚度很小。如果吊杆一次直接锚固到位，无 论是张拉设备的行程或者张拉力都很难控制而全桥吊杆同时张拉调整在经济上是不可行的。为了解决这个问题，就必须根据主梁和主缆的刚度、自重采用计算机模拟的办法，得出最佳加载程序。并在施工过程中，通过观测，对张拉力加以修正。

吊索张拉自塔柱和锚头处开始使用8台千斤顶对称张拉。吊索底端冷铸锚具，其锚杯铸有内外螺纹，内螺纹用于连接张拉时的连接杆以便千斤顶作用，外螺纹用螺母连接后将吊杆固定于锚垫板上。由于主缆在自重状态标高较高，导致吊杆在加载之前下锚头处于主梁梁体之内，因此在张拉时需配备临时工作撑脚和连接杆。

第一次张拉施加1/4的设计力将每一根吊杆临时锁定!第二次顺序与第一次相同，按设计力张拉完，然后检测每一根吊杆的实际荷载，最后根据设计力具体对每一根吊杆进行微调。在吊索的张拉过程中，塔顶与鞍座一起发生位移!塔根承受弯矩!这样有可能产生塔根应力超限的危险，为了不让塔根应力超限!张拉一定程度后，根据实际观测及计算分析!进行索鞍顶推，使塔顶回到原来无水平位移时的状态，如此反复后!将每根吊索的张拉力调整至设计值。施工过程的控制对于自锚式混凝土悬索桥每一道工序的施工均非常重要，尤其在索部施工过程中每一阶段每一根吊索的索力都要及时准确的反馈。吊索张拉时千斤顶的油表读数是一个直观反映，另外利用智能信号采集处理分析仪通过对吊索的振动测出其所受的拉力，两种方法互相检验，确保张拉时每一根吊索的索力与设计相吻合。

《汉书·西域传》已有"以绳索相引而度"、"悬绳而渡笮" 的记载。

唐僧智猛《笮桥赞》中说:"冰崖皓然，百千余仞;飞絙为桥，乘虚而过;窥不见底，仰不见天;寒气残酷，影战魂栗。"，"窥不见底，影战影栗。"较逼真地描写一个人借笮桥渡河谷的情景。唐代和尚智猛称其实真正渡之还是安全的，正如《徐霞客游纪》对贵州盘江桥评价的那样:"望之飘然，践之则屹然不动。"

宋《太平寰宇记》说自《汉书》以下至州郡图籍中所谓的"笮"，即系"土夷人于天水之上置藤为桥"。可见藏、彝等少数民族，对我国首创索桥作出了重要贡献。

宋代诗人陆游曾用"度索临千仞，梯山蹑半空"的诗句来构画索桥的雄姿。

从宋范成大所著《吴船录》对珠浦桥的记载看，宋时，桥长120丈，5孔，用并排的12根绳索，竹笆桥面，木架墩。"挂桥于半空，大风过之，掀举幡幡然。略如渔人晒网，染家晾丝帛之状"。与清代桥式不尽相同。1965年修建新都江堰时，交通局按清时桥的式样改建成珠浦桥，用25毫米直径的钢丝绳代替竹索，栏杆索锚定部 分改用钢筋混凝土柱，用绳夹固定，底锚情况不变。

还用一首《度笮》七绝:"翩翩翻翻笮受风，行人疾走缘虚空。四观目眩浪花上，小跌身裹蛟龙中"。生动地描绘出过桥时的惊险画面。

明代地理学家徐霞客在他的游记中记录了西南龙川东江上的一座藤桥，"桥长十四、五丈，以藤三、四枝，高络于两崖，以树杈中悬而反下，编竹子藤上，略可置足，两旁亦横竹为栏，以夹之。盖凡桥巩而中高，此桥反挂而中垂，一举足辄摇荡不已，必手揣旁枝，然后可移，止可渡人，不可渡马也"。

索桥的索有藤、竹、皮绳和铁链等几种。历史记载，公元前285年便有笮桥(竹索桥)。秦.李冰蜀守(公元前256至前251年)造了7座桥于盖州(现成都)，其中一座是竹索桥。

铁索桥传说起自汉初，西汉大将樊哙在陕西褒城县(今留坝县)古栈道上建成的樊河桥(公元前206年)，很可能就是铁索桥。有确切记载的横江铁锁(即铁索)，是西晋伐吴(公元280年)吴守将用铁锁多道，横截长江三峡的西陵峡口以挡舟师。

云南永平县霁虹桥，跨澜沧江，是中国现存最古、最宽、铁索最多的铁索桥，桥净跨57.3米，全长113.4米，桥宽约4.1米。桥底有索16根，左右栏杆索共两根，桥位于通往印度、缅甸的千年古道上。

四川泸定铁索桥，跨越大渡河，位于川、藏要道，是铁索桥中现存制作最精良的一座。桥始建于清.康熙四十四年(公元1705年)，次年完成。桥净跨100米，桥宽2.8米，上铺木板。底索9根，每根索长约128米，两侧各有两根栏杆索，由四川善于制作铁索桥的天全州修建。两岸石砌桥台，用台身自重来平衡铁索的拉力。为首批国家级重点文物保护单位。

在我国云贵川的怒江、澜沧江、金沙江上游、雅砻江、大渡河、乌江、北盘 江上以及秦岭山区、台湾山区，常常可以看到各类索桥。在西藏喜马拉雅山北的雅鲁藏布江，峡谷深邃，急流飞瀑，千百年来，两岸往来就是靠各种索桥。1977年我国青藏高原综合科学考察队也是通过墨脱县横跨在雅鲁藏布江上的藤网筒桥到对岸去作科学考察的。西藏人民还把铁索桥称为扎桑巴。古代的索桥绝大多数是单孔的，仅有云南省跨越怒江的惠人桥(又名潞江桥)等少数几座是双孔的。贵州盘江桥、四川泸定桥、云南霁虹桥等在国际桥梁史上负有盛名。台湾省高山中还有藤网吊桥。索桥刚度很差，随风摇晃，初过索桥者不免有胆战心惊之感。

主要由桥塔(包括基础)、主缆(也称大缆)、加劲梁、锚碇(分重力式和隧道式)、吊索(也称吊杆)、鞍座(主鞍座和散索鞍座)及桥面结构等组成。

现在以地锚式居多，地锚式施工一般是先架设桥塔也就是主塔，然后锚碇大缆，之后吊杆和加劲梁的施工，最后桥面工程。

斜拉桥，又称斜张桥，是将桥面用许多拉索直接拉在桥塔上 的一种桥梁，是由承压的塔，受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。

桥的主要承重并非它上面的汽车或者火车，而是它本身，也即我们看的的路面。现在我们就分析这个:

我们以一个索塔来分析。索塔两侧是对称的斜拉索，通过斜拉索将索塔主梁连接在一起。现在假设索塔两侧只有两根斜拉索，左右对称各一条，这两根斜拉索受到主梁的重力作用，对索塔产生两个对称的沿着斜拉索方向的拉力，根据受力分析，左边的力可以分解为水平向向左的一个力和竖直向下的一个力;同样的右边的力可以分解为水平向右的一个力和竖直向下的一个力;由于这两个力是对称的，所以水平向左和水平向右的两个力互相抵消了，最终主梁的重力成为对索塔的竖直向下的两个力，这样，力又传给索塔下面的桥墩了。

斜拉索数量再多，道理也是一样的。之所以要很多条，那是为了分散主梁给斜拉索的力而已。

斜拉桥作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的最主要桥型。斜拉桥是由许多直接连接到塔上的钢缆吊起桥面，斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。索塔型式有A型、倒Y型、H型、独柱，材料有钢和混凝土的。斜拉索布置有单索面、平行双索面、斜索面等。第一座现代斜拉桥始建于1955年的瑞典，跨径为182米。目前世界上建成的最大跨径的斜拉桥为法国的诺曼底桥，主跨径为856米。1993年建成的上海杨浦大桥是我国目前最大的斜拉桥，主跨径为602米斜拉桥是将梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的桥。它由梁、斜拉索和塔柱三部分组成。斜拉桥是一种自锚式体系，斜拉索的水平力由梁承受、梁除支承在墩台上外，还支承在由塔柱引出的斜拉索上。按梁所用的材料不同可分为钢斜拉桥、结合梁斜拉桥和混凝土梁斜拉桥。

斜拉桥是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一。目前为止建成或正在施工的斜拉桥共有30余座，仅次于德国、日本，而居世界第三位。而大跨径混凝土斜拉桥的数量已居世界第一。

50年代中期，瑞典建成第一座现代斜拉桥，40多年来，斜拉桥的发展，具有强劲势头。我国70年代中期开始修建混凝土斜拉桥，改革开放后，我国修建斜拉桥的势头一直呈上升趋势。

我国一直以发展混凝土斜拉桥为主，近几年我国开始修建钢与混凝土的混合式斜拉桥，如汕头石大桥，主跨518m;武汉长江第三大桥，主跨618m。钢箱斜拉桥如南京长江第二大桥南汊桥，主跨628m;武汉军山长江大桥，主跨460m。前几年上海建成的南浦(主跨423m)和杨浦(主跨602m)大桥为钢与混凝土的结合梁斜拉桥。

我国斜拉桥的主梁形式:混凝土以箱式、板式、边箱中板式;钢梁以正交异性极钢箱为主，也有边箱中板式。

现在已建成的斜拉桥有独塔、双塔和三塔式。以钢筋混凝土 塔为主。塔型有H形、倒Y形、A形、钻石形等。

斜拉索仍以传统的平行镀锌钢丝、冷铸锚头为主。钢绞线斜拉索目前在汕头石大桥采用。钢绞线用于斜拉索，无疑使施工操作简单化，但外包PE的工艺还有待研究。

斜拉桥的钢索一般采用自锚体系。近年来，开始出现自锚和部分地锚相结合的斜拉桥，如西班牙的鲁纳(Luna)桥，主桥440m;我国湖北郧县桥，主跨414m。地锚体系把悬索桥的地锚特点融于斜拉桥中，可以使斜拉桥的跨径布置更能结合地形条件，灵活多样，节省费用。斜拉桥的施工方法:混凝土斜拉桥主要采用悬臂浇筑和预制拼装;钢箱和混合梁斜位桥的钢箱采用正交异性板，工厂焊接成段，现场吊装架设。钢箱与钢箱的连接，一是螺栓，二是全焊，三是栓焊结合。

一般说，斜拉桥跨径300~1000m是合适的，在这一跨径范围，斜拉桥与悬索桥相比，斜拉桥有较明显优势。德国著名桥梁专家F.leonhardt认为，即使跨径1400m的斜拉桥也比同等跨径悬索桥的高强钢丝节省二分之一，其造价低30%左右。

斜拉桥发展趋势:跨径会超过1000m;结构类型多样化、轻型化;加强斜拉索防腐保护的研究;注意索力调整、施工观测与控制及斜拉桥动力问题的研究。

悬索桥,悬索桥(吊桥)(suspensionbridge)指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。其缆索几何形状由力的平衡条件决定，一般接近抛物线。从缆索垂下许多吊杆，把桥面吊住，在桥面和吊杆之间常设置加劲梁，同缆索形成组合体系，以减小活载所引起的挠度变形。

位于美国旧金山的金门大桥，是非常典型的悬索桥设计。悬索桥是桥梁的一种，悬索桥的主要承力部分是桥两端的两根塔架，在这两根塔架间的悬索拉住桥的桥面。为了保障悬索桥的稳定性，两根塔架外的另一面也有悬索，这些悬索保障塔架本身受的力是垂直向下的。这些悬索连接到桥两端埋在地里的锚锭中。有些悬索桥的塔架外还有两个小一些的桥面，它们可以由小一些的悬索拉住，或由主索拉住。

悬索桥的构造方式是19世纪初被发明的，现在许多桥梁使用这种结构方式。现代悬索桥，是由索桥演变而来。适用范围以大跨度及特大跨度公路桥为主，是当今跨度超过1000米的唯一桥式。又名吊桥，是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁。悬索桥由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。悬索桥的主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，一般用抗拉强度高的钢材(钢丝、钢绞线、钢缆等)制作。由于悬索桥可以充分利用材料的强度，并具有用料省、自重轻的 特点，因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大，跨径可以达到1000米以上。1981年建成的英国恒比尔悬索桥的跨径为1410米，是目前世界上跨径最大的桥梁。悬索桥的主要缺点是刚度小，在荷载作用下容易产生较大的挠度和振动，需注意采取相应的措施。

按照桥面系的刚度大小，悬索桥可分为柔性悬索桥和刚性悬索桥。柔性悬索桥的桥面系一般不设加劲梁，因而刚度较小，在车辆荷载作用下，桥面将随悬索形状的改变而产生S形的变形，对行车不利，但它的构造简单，一般用作临时性桥梁。刚性悬索桥的桥面用加劲梁加强，刚度较大。加劲梁能同桥梁整体结构承受竖向荷载。除以上形式外，为增强悬索桥刚度，还可采用双链式悬索桥和斜吊杆式悬索桥等形式，但构造较复杂。

桥面支承在悬索(通常称大揽)上的桥称为悬索桥。英文为SuspensionBridge，是"悬挂的桥梁"之意，故也有译作"吊桥"的。"吊桥"的悬挂系统大部分情况下用"索"做成，故译作"悬索桥"，但个别情况下，"索"也有用刚性杆或键杆做成的，故译作"悬索桥"不能涵盖这一类用桥。和拱肋相反，悬索的截面只承受拉力。简陋的只供人、畜行走用的悬索桥常把桥面直接铺在悬索上。通行现代交通工具的悬索桥则不行，为了保持桥面具有一定的平直度，是将桥面用吊索挂在悬索上。和拱桥不同的是，作为承重结构的拱肋是刚性的，而作为承重结构的悬索则是柔性的。为了避免在车辆驶过时，桥面随着悬索一起变形，现代悬索桥一般均设有刚性梁(又称加劲梁)。桥面铺在刚性梁上，刚性梁吊在悬索上。现代悬索桥的悬索一般均支承在两个塔柱上。塔顶设有支承悬索的鞍形支座。承受很大拉力的悬索的端部通过锚碇固定在地基中，个别也有固定在刚性梁的端部者，称为自锚式悬索桥。

澧水特大悬索桥是张花高速公路控制性工程，途经张家界永定区以及自治州永顺、保靖、花垣三县。张花高速公路建成通车后，将在湘西北地区形成一条东西方向的运输主动脉，推动湘西北少数民族区域经济发展，促进沿线旅游资源和矿产资源开发。