山区峡谷悬索桥主梁安设工艺

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山区峡谷悬索桥主梁安设工艺主要有缆索吊法、桥面吊机法及轨索滑移法三类技术。本文分析了这三类技术的特征与关键点把控、适用范围等，以保证施工质量与控制施工成本、周期。同时，分析了三类技术中的主梁安设方法：梁底运梁与跨缆吊机组合方案、跨缆吊机带梁移动和荡移法，力求为相似工程提供主梁安设技术选择的参考。

山区峡谷主梁安设简介

主梁架设次序分为二类：由主跨跨中到两侧桥塔，可降低主缆次应力。由两侧桥塔到主跨跨中，施工简洁。

按空中拼装数目，山区主梁架设划分成三类：单根杆件架设，设备小巧，不受场地空间限制，施工周期长，空中作业多易出现偏差，安全系数低；平面分片架设，多采用中型设备，场地地形限制少，空中作业适中，施工周期适中，精度与安全系数适中；整段架设，设备大，场地地形制约施工，精度高且施工周期短。

三类主梁安设技术分析

缆索吊法

安设主梁利用缆索吊方式，即借助缆吊体系完成主梁节段竖直方向升降与水平方向移动，缆索吊主要由塔架与锚锭系统为主构成，主索、牵引及起重系统为辅构成。缆索吊法架设顺序一般从跨中到两侧桥塔方向对称施工，实景如图1所示。结合两侧塔区地形，可灵活选择两侧共同吊起或单侧吊起。

图1 缆索吊法安设主梁时由跨中到两侧桥塔方向对称施工情景

缆索吊的索鞍可选择在横梁上或索塔外侧布设。在外侧布设，可借助于索塔外侧的悬臂牛腿支撑索鞍，起重系统通过三角形吊具或C形吊具与梁段连接，会造成吊装重量大，但该方式提升缆索吊主索的矢跨比，缩减主索投资。在横梁布设，缆索吊吊点与主梁吊车连接，无需吊具。该方式不影响两侧共同起吊，但选用单侧起吊，因中部梁段已安装，吊装对侧梁段必须穿过已安装的梁段，这样减小缆索吊主索的矢跨比，增大了主索投资，某河大桥选择缆索吊与旋转吊具组合方法单侧起升主梁的方式。

缆索吊法的关键点把控如下：主梁架设同时安设缆索吊；由跨中到桥塔顺向安设主梁，利用全绞连接节段，符合设计线形后方可刚接；所有节段整体地面拼装，空中整体安设。

缆索吊法的施工特征分析如下：可主梁节段的整体移动与吊升，缩短工时，减少施工投资，保证安设效果，提升安全性；缆索吊架设和主缆架设、紧缆、索夹安设等同时施工，缆索吊架设工时短，不影响主线工时；施工时临时荷载附加于主塔，不干扰破坏主梁结构设计，能够无应力安设主梁节段；临近塔柱的梁段安设时机是主缆接近设计线形时，这样塔顶处主缆只剩下极小的永久角变时可紧固挨近塔柱的吊索索夹，有效降低主缆内的次应力；若悬索桥跨径升高，单个主梁节段质量上升，主索与牵引体系要求更加严格，成本大幅飙升，但缆索吊体系风险上升。

桥面吊机法

桥面吊机法利用行走式桥面吊机悬臂拼接法安设，架设方向由桥塔两端到跨中施工，最后在跨中合龙。

图2 桥面吊机法临时吊索与梁段上提施工情景

桥面吊机法的关键把控点如下：主塔倒数第一节与第二节段钢桁梁选择在主塔底部整体拼装后整体吊起至指定位置；剩下的钢桁梁标准节段选择桥面吊机以桁片形式悬臂安设，桁片在塔底拼装，利用塔身提梁门机起吊至桥面，运梁车搬运到安装位置；钢桁梁第一节段选取临时绞支座约束钢桁梁滑动，绞支座能够实现桁梁垂直方向转动；全桥可利用钢桁临时绞实现释放钢桁梁顺序刚接安设时的杆件应力，把临时吊索安设于主缆上，起吊钢桁梁，实现永久吊索与钢桁梁的连接，如图2所示；考虑到安设时吊机大臂的角度问题，必须选取C形或L形吊具，防止影响主缆与锚道。

桥面吊机法安设主梁施工技术的特征分析如下：由桥塔到中跨的施工次序，实现梁节段水平方向的移动，减小施工投资；梁片安设多集中在空中，施工效率低，风险大；桥面吊机质量大造成梁段附加应力大，临时荷载会破坏主梁永久结构设计，并造成主梁杆件效用失效，投资上升；桥面吊机必须行走在刚接梁段，应力变化决定了高栓安设效果。

轨索滑移法

图3 运梁小车实物图片

图4 轨索滑移法安设主梁次序从中间向两侧施工情景

某山区悬索桥钢桁梁选择轨索滑移法完成安设，主要由主缆、吊索、吊鞍、轨索、运梁小车、跨缆吊机等部分构成主梁体系。轨索悬挂运梁小车，在两侧山岩内锚固的轨索利用吊鞍支撑在永久吊索下部，力作用在主缆，构成轨索滑移运梁体系，运梁小车实物图片如图3所示。梁段到达指定地点，利用跨缆吊机改变力的作用，竖直方向升降，将梁段悬挂于永久吊索上。

轨索滑移法的关键点把控如下：在主缆架设结束后，安设索夹与吊索；在吊索底部安设吊靴，加固轨索与张拉；在轨索上设置运梁小车，且在梁段拼接成整体时，连接运梁小车，借助牵引机械把小车竖直方向运送到梁段指定地点下部，利用起升机械提拉主梁，完成与永久吊索连接；安设次序从中间向两侧，具体施工情景如图4所示。

轨索滑移法安设主梁技术的特征分析如下：轨索滑移法内的轨索体系将永久吊索设为吊点，间隔较小，能够适用于承载能力与跨径范围大的情形，尤其适用于大跨径的悬索桥建设工程；只有全部吊索安设结束才能构成轨索体系，其中吊索安设受主缆安设及线形验收等制约，施工效率低，滑移体系构建增加了主线工时；整体安设主梁，安设效率高；吊靴安设时，吊索底端悬在高空，挨近吊笼下放工人，安全系数小；在大桥两侧安设竖直方向起吊设施，吊升主梁节段与运梁小车相连。该施工技术不适于选择单侧安设手段实现。

探索中的主梁安设技术分析

除了上述三类主流的主梁安设技术以外，相关人员正不断探索的安设技术涵盖梁底运梁与跨缆吊机组合方案、跨缆吊机带梁移动、荡移法。

梁底运梁与跨缆吊机组合方案受安设方向影响引发的弊端与桥面吊机法一致，梁底端运梁时必须保障梁段刚度达到要求。

跨缆吊机带梁移动技术行走轨道安设于主缆上，其采用的起升与拉推手段同缆索吊大致类似。其安设次序是由主塔到跨中顺向，梁段整体安设。该技术特征分析概况如下：较大程度发挥了主缆承载性能，多应用于跨径更大的悬索桥；可达到主梁无应力安设的效果。

荡移法通过临时索夹与临时吊索实现主梁节段摆动方式移动，多应用于山区无吊索梁段安设的情形，但该方式高空作业繁多，施工周期长，风险大。