山区大跨度悬索桥猫道施工技术

钟相海

(中铁大桥局集团第八工程有限公司 重庆 400000)

1 工程概况

该工程位于云南省永仁-大姚段,是永大高速公路控制性工程。江底河特大桥主缆采用主缆跨径布置为（255+920+255）m布置的双塔单跨钢箱梁悬索桥，边主跨比为0.277，每根主缆由91 根直径为5.0 mm，公称抗拉强度为1 770 MPa 的高强度锌铝金镀层钢丝组成。该工程猫道基本平行于主缆空缆线型，其纵桥向布置采用三跨连续式[1]，猫道承重索与主缆丝股距离为1.5 m，面层净宽4.0 m，为增强猫道横向刚度，提高其抗风性能，全桥共设置7道横向天桥，其中中跨5道，永仁岸及大姚岸边跨各一道。猫道总体布置见图1。

图1 江底河特大桥猫道总体示意图

2 猫道架设

猫道架设主要施工流程为：先导索架设→形成牵引系统→猫道承重索、扶手索及防护索架设→变位钢架安装→猫道面网铺设→横向天桥安装。

单侧猫道承重索由8 根Φ48 mm（6×36WS+IWR，1 960 MPa）钢芯、光面、镀锌钢丝绳组成。本猫道其纵桥向布置采用三跨连续式[2-4]，猫道承重索与主缆丝股距离为1.5 m，面层净宽4.0 m。其结构图具体见图2。

图2 猫道结构示意图

单侧猫道承重索在6#索塔及7#索塔塔顶设置承重索转向鞍座，在两岸塔顶附近设置变位钢架，使其能在塔顶处不间断通过。猫道承重索两端锚固在两岸散索鞍支墩上的锚固调节装置上，利用锚固张拉装置及精轧螺纹钢对单根承重索进行调节。

2.1 导索架设

江底河特大桥下跨500 m 深的峡谷，谷底有江底河经过，但江底河旱季水量较低。在综合考虑其成本控制、地形及气象条件等因素后，工程人员决定采用人工拽拉的方式，即从两岸主塔靠中跨侧采用人工将先导索拽拉至峡谷底进行连接（见图3），然后采用两岸塔顶卷扬机同时收紧将先导索提升。

图3 先导索在峡谷底对接

该工程先导索过江先过右幅导索，过江后即进行右幅牵引索架设。第二根先导索通过右幅牵引索牵引过江后再横移至左幅，即进行左幅牵引索架设。

2.1.1 右幅导索架设

（1）先导索过塔。两岸30 t和10 t卷扬机布设到位后，将永仁岸φ14 mm先导索（长度为800 m）和φ22 mm过渡索（长度为800 m）连接并穿入锚碇散索鞍门架10 t 卷扬机内（先穿φ22 mm 过渡索），然后将φ32 mm牵引索穿入永仁岸10 t 卷扬机内，启动10 t 卷扬机吐出φ14 mm 先导索人工拽拉至6#塔小里程侧，并盘扎成捆，然后采用塔吊起吊至门架进行打梢，同样方式将大姚岸边跨先导索架设至塔顶。

（2）先导索过江。将φ14 mm先导索盘扎成捆放置在两岸主塔中跨侧，采用塔吊吊装至塔顶打梢，然后将地面端采用人工拽拉至江底河峡谷底进行连接，在江底河峡谷底将先导索对接好后同时收紧两岸卷扬机，提升先导索。

（3）过渡索架设。启动两岸塔顶门架10 t卷扬机，将过渡索牵引至塔顶并打梢，中跨过渡索在永仁岸中跨侧盘扎成捆，然后塔吊起吊至塔顶门架与中跨侧先导索连接，启动两岸塔顶门架卷扬机，将永仁岸φ22 mm过渡索牵引至大姚岸门架卷扬机内，完成右幅过渡索架设。

2.1.2 左幅导索架设

左幅边跨过渡索架设方法与右幅相同，中跨过渡索先在永仁岸中跨侧盘扎成捆，采用塔吊吊装至塔顶门架，并穿入10 t卷扬机内并进行打梢临时锚固，然后采用塔吊将从10 t卷扬机内穿出的绳头吊装至右幅与φ22 mm 过渡索连接，启动右幅两岸塔顶门架卷扬机，将左幅过渡索牵引至大姚岸，并在塔顶门架进行打梢临时锚固，将绳端采用塔吊吊装至左幅门架并穿入卷扬机内，完成上下游过渡索架设。

先导索与过渡索之间采用绳卡连接，共设两个接头，接头间隔30 m，第一个绳头接近卷扬机时，停止牵引，解除绳卡，然后将绳头穿入卷扬机内，并进行牵引，待第二个绳头接近卷扬机时解除第二个绳头。

2.2 牵引系统架设

江底河特大桥猫道牵引系统采用单向往复式，由主副卷扬机、牵引索、导轮组、拽拉器等组成。

2.2.1 牵引索架设

在过渡索架设完成后进行牵引索架设，先将牵引索索盘运至大姚岸锚碇锚块处，然后穿入30 t 卷扬机内，绳头与边跨过渡索进行连接，然后启动大姚岸塔顶10 t卷扬机，将牵引索牵引至塔顶，穿过门架后与中跨过渡索进行连接，然后启动两岸塔顶门架10 t卷扬机，将牵引索牵引至永仁岸塔顶，穿过门架后与永仁岸边跨过渡索连接，并牵引至永仁岸30 t卷扬机内，形成右幅牵引系统架设[5]。左幅牵引系统架设与右幅相同。

2.2.2 牵引索线型调整

同时启动两岸30 t卷扬机，调整Φ32牵引索线形，并均衡Φ32 牵引索在两岸卷扬机上的储绳量，最后将牵引索两端打梢锚固，形成单向往复式牵引系统。

2.3 猫道承重索架设

猫道承重索安装采用将猫道承重索挂于Φ40门架支撑索上，并以猫道牵引系统牵引猫道承重索并拖拉滑钩来架设。架设时为使主塔承受较小的不平衡外力，单幅猫道承重索应左右对称架设，安装示意图具体见图4。

图4 猫道承重索架设示意图

2.4 猫道承重索空索线型调整

猫道的架设主要控制猫道的各跨跨径、矢高及跨中标高，进行垂度调整。在地面二等控制点上架设全站仪测量索塔、散索鞍支墩位置，确定跨径；在索塔横梁上架设仪器，根据三角高程观测计算跨中点猫道承重索的标高，并测出猫道绳的温度，将实测值与设计值对照，利用塔顶门架处的卷扬机及散索鞍处的千斤顶对猫道承重绳垂度进行调整，此项工作反复进行，直至猫道承重绳垂度满足要求为此。

猫道承重索的垂度测量是观测跨中点的高程，由于承重索上不能设置测量棱镜（猫道架设完成前人无法前往），因此只能采用三角高程计算法。垂度调整分两阶段进行。

2.4.1 承重索线型初调

置全站仪于地面测站点，用高程测量法逐根将同幅猫道索跨中标高调至同一高程面，并将其初步锁定。

2.4.2 承重索线型精调

待猫道面层铺设完毕后，整体调整同幅猫道索的垂度以满足设计要求。置棱镜杆于每根索上，准确测量其高程并做精确调整。

2.5 其他施工

该工程还需控制好猫道门架支撑索、扶手索及防护索、变位刚架、猫道面网及横向天桥的安装质量，由于其篇幅过大，该文将不再赘述。

3 施工相关重难点分析

3.1 重难点分析

该工程为主跨920 m 的双塔单跨悬索桥，猫道跨径大，架设难度高。

根据风力检测数据，该工程区域最大风力可达到11级，因此猫道架设阶段和使用阶段的抗风稳定性是该工程的重点及难点。

3.2 重难点解决措施

提前准备猫道所需材料及设备，选择施工经验丰富的作业队伍负责实施。从作业人员、施工材料、猫道设计、项目管理等方面进行着手管控，确保猫道架设的安全性和实用性。在工程技术人员不断努力之下，该工程在第一根承重索架设完成后仅耗时25 d便实现猫道全线贯通，可为类似工程提供借鉴。

在进行猫道面网铺设时将横向天桥与面网在塔顶变位钢架处进行预组拼，随猫道面层一起下滑就位，提高猫道整体抗风稳定性[6-7]。

4 结语

随着经济及基础设施建设的发展，桥梁设施建设起着不可或缺的作用。如何在保证高质量的情况下做到快速化、经济化施工仍是桥梁建设者们面对的重要问题。只有不断丰富自己理论知识，在既有施工技术基础上不断创造革新，才能推动我国桥梁事业的发展。