图解桥梁施工技术(八)悬索桥施工(上)

【技术】悬索桥施工方法详细介绍（超全面，含动画），请收藏~！矮寨特大悬索桥施工动画四渡河特大桥悬索桥施工动画演示双塔悬索桥施工悬索桥，又名吊桥(suspension bridge)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，以减小荷载所引起的挠度变形。

悬索桥中最大的力是悬索中的张力和塔架中的压力。

由于塔架基本上不受侧向的力，它的结构可以做得相当纤细，此外悬索对塔架还有一定的稳定作用。

假如在计算时忽视悬索的重量的话，那么悬索形成一个抛物线。

这样计算悬索桥的过程就变得非常简单了。

老的悬索桥的悬索一般是铁链或联在一起的铁棍。

现代的悬索一般是多股的高强钢丝。

悬索桥的构造方式是19世纪初被发明的，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，当今大跨度桥梁全采用此结构。

是大跨径桥梁的主要形式。

悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁，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。

1998年建成的日本明石海峡桥的跨径为1991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。

矮寨特大悬索桥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。

桥梁悬索施工方法悬索桥是一种采用悬挂在两个或多个大跨度桥塔之间，并由输送索拉紧的主悬索来支撑桥面的桥梁结构。

它具有结构简单、抗风性能好等优点，广泛应用于大江大河等大跨度桥梁的建设。

本文将介绍悬索桥的施工方法，并分析其中的关键环节。

一、悬索桥施工前准备在进行悬索桥施工前，首先需要进行详细的勘测与设计工作。

勘测工作包括地质勘测、水文勘测、地形勘测等，以获取施工所需的数据信息。

设计工作主要包括荷载计算、结构设计等，确保悬索桥的结构稳定性和安全性。

施工前还需要制定详细的施工方案，包括施工工序、施工方法、施工组织等。

同时，还需要进行风洞试验、模型试验等工作，以验证设计方案的可行性。

二、悬索桥主塔施工悬索桥的主塔是支撑桥面和悬索的关键部位，其施工过程需要严格控制。

主塔可以采用徐变高支撑、工字钢支撑或钢管支撑等方式。

1. 主塔基础施工：首先进行主塔基础的施工，通常采用钻孔灌注桩或沉箱基础等方式。

施工过程中要注意土质的稳定性和承载力，避免因地基问题引发的施工事故。

2. 主塔筒施工：主塔的筒体可以采用预制钢筋混凝土构件进行施工，也可以现浇混凝土进行成型。

在施工过程中，要保证主塔的垂直度和水平度，确保施工质量。

3. 主塔顶部施工：主塔的顶部需要建设悬索锚固系统和悬挂索具的支撑装置。

一般采用中空筒体，通过内嵌锚具和索具固定在主塔顶部。

三、悬索桥桥面施工悬索桥的桥面施工是整个项目中较为复杂的部分，需要充分考虑各种情况和因素。

1. 桥墩施工：桥墩作为桥面的支撑点，要保证其稳定性和力学性能。

施工过程中需要根据设计要求进行模板制作、钢筋绑扎、混凝土浇筑等工作。

2. 钢桁梁安装：钢桁梁是悬索桥的关键构件，将其安装在主塔和桥墩之间。

安装时需要使用吊车或蓝架等设备，确保桁梁的安全和精确度。

3. 桥面铺装：桥面的铺装可以采用预制块状混凝土或沥青铺装等方式。

施工过程中要保证铺装的平整度和耐久性，同时考虑排水系统和防滑性能。

四、悬索索具安装悬索索具是悬索桥的核心部件，它将主悬索与桥面连接起来，并承受桥面的荷载。

悬索桥施工技术第一节认识悬索桥悬索桥（图9.1.1）也叫吊桥，其行车和行人的桥道梁（通常叫加劲梁）挂在大缆上。

它由主缆、吊索、索夹、加劲梁、桥塔、鞍座和锚碇组成。

悬索桥是以主缆为主要承重结构的桥梁结构，加劲梁是由从主缆上垂吊下来的吊索扣系固定的。

现在的大缆一般用许多根高强钢丝组成，大缆两端用锚碇固定。

锚碇用大体积混凝土做成，也有在山体中开挖隧道，然后灌注混凝土作锚碇用的。

通常还用两个高塔给大缆提供中间支承。

悬索桥承重主要靠大缆，大缆的钢丝强度高且可根据需要增加钢丝数，所以悬索桥的跨越能力特别大，这说明悬索桥是一种最适合于大跨度的桥，也是目前跨越能力最大的桥型。

由于其跨度大，悬链线的曲线形状能够给人以舒缓柔美的美感，相对来讲，悬索桥的构件就显得特别的柔细好看。

因此，大跨度悬索桥的所在地几乎无不将其作为重要的旅游景点。

图9.1.1 悬索桥的组成从结构受力上讲，悬索桥主缆所承受的力是通过锚碇和桥塔传给地基的，主缆、塔和锚碇三者构成悬索桥受力的主体，传力途径简洁、明确。

悬索桥的加劲梁承受交通活载，其作用很重要，用料也很多，但却不是主要受力构件，其自重全由主缆承担，它只是将活载传递给主缆。

悬索桥是大跨桥梁的主要形式之一，具有跨越能力大、受力合理等特点，高强钢丝组成的主缆受拉最能发挥其材料性能。

与其他桥型相比，悬索桥的跨径越大，材料耗费相对越少，桥的造价相对也越低。

悬索桥由主缆、吊索、索夹、加劲梁、桥塔、鞍座和锚碇组成。

一、桥塔桥塔也称主塔，是支撑主缆的重要构件。

塔主要承受压力，不管是用混凝土还是钢材修建悬索桥的塔，跨径可以加大，塔的增高却是有限的。

1. 桥梁顺桥向（桥轴方向）的结构形式从结构力学上来分类，悬索桥的桥塔在桥梁顺桥向的结构形式主要有以下三种：（1）刚性塔。

所谓刚性塔，是指塔顶水平变位量相对较小的桥塔。

刚性塔可做成单柱形状，也可做成A字形状。

刚性塔一般用于多塔（桥塔数量为3 个或3 个以上）悬索桥，特别是位于中间的桥塔，可通过提高桥塔的纵向刚度来控制其塔顶的纵向变位，从而减小梁内的应力。

悬索桥施工（一）概述悬索桥的基本施工步骤是先修建基础、锚碇、桥塔，然后利用桥塔架设施工便道（称为猫道），利用猫道来架设大缆，然后安装吊索，拼装加劲梁。

大跨度悬索桥塔采用钢或混凝土材料建造，小跨度悬索桥则有采用圬工材料建造的实例。

悬索桥施工的重点是大缆和加劲梁的架设，大缆架设分为空中送丝法架缆和预制平行丝股架缆，加劲梁则采用梁段提升、预制拼装施工。

猫道承重索施工缆载起重机吊装梁段导索是缆索工程中最先拉过江河（或海湾）的一根钢丝绳索，一般架设导索有如下四种方法：海底拽拉法、浮子法（如日本的关门桥和因岛桥）、自由悬挂法、直升飞机牵引法（如日本明石海峡大桥）。

直升飞机牵引法回避了通航及潮流条件的限制。

悬索桥加劲梁的架设方法按其推进方式分，主要有两种：（1）先从跨中节段开始，向两侧主塔方向推进，此例有旧金山奥克兰海湾大桥、维拉扎诺海峡桥、小贝尔特桥等；（2）从主塔附近的节段开始，向跨中及桥台推进，此例有金门大桥等。

我国近期施工的大跨度悬索桥，都采用前者。

加劲梁梁段的吊装方式，主要有浮运提升、缆载吊机安装等。

后者专用于大跨度悬索桥施工。

其特点是，利用已架设好的两条主缆为支承，将提升梁段用的吊机固定于主缆上，进行垂直提升吊装。

（二）锚碇的施工悬索桥的锚碇是支承主缆的重要结构之一。

大跨悬索桥的锚碇由锚块、基础、主缆的锚世纪固定装置、散索鞍支墩等部分组成。

锚碇一般是大体积混凝土结构，施工中要对锚块进行平面分仓和竖向分层。

施工时按照一定的施工计划分期分层进行浇筑和养护。

锚碇大体积混凝土施工阶段产生的温度应力，往往超过外贺仔引起的结构应力，使混凝土块产生温度裂缝，影响锚碇的使用寿命。

在国内外大跨度悬索桥的施工中，都采取了多项措施来控制混凝土体内外的温度。

这些措施包括：（1）砂石料与拌和水预冷却；（2）混凝土入泵温度控制；（3）利用冷却水管通水降低混凝土内部温度。

爬升式吊机施工法：是在桥塔塔杆上安装爬升导轨。

爬升式吊机沿此导轨，随桥塔的施工增高而向上爬升的施工方法。

悬索桥施工基本工序你们见过悬索桥吗？那长长的桥身，高高的桥塔，还有那像大绳子一样的悬索，看起来特别壮观。

今天呀，我就来给大家讲讲悬索桥是怎么建造的。

要建悬索桥，第一步得把桥塔立起来。

这就好像盖房子要先打地基、立柱子一样。

桥塔可是很重要的，它就像两个大力士，要撑起整个悬索桥呢。

比如说有一座悬索桥，它的桥塔是用好多好多的大钢筋和混凝土做成的。

工人们先在地上挖好大大的坑，然后把钢筋一根一根地放进去，再浇灌上混凝土。

就像搭积木一样，一层一层地把桥塔建起来，慢慢地，桥塔就变得又高又大啦。

桥塔建好之后，就要开始拉悬索啦。

悬索就像桥的“手臂”，把桥身给吊起来。

工人们会先用小飞机或者是船，把很细很细的绳子拉到对岸去。

这就像我们在学校里玩的传纸条游戏，只不过这个纸条特别长，而且是从河的这边传到河的那边。

然后呢，再把这根细绳子换成粗一点的绳子，一次又一次地换，直到换成很粗很粗的钢索。

这钢索可结实了，能承受很大很大的重量。

就像大力水手吃了菠菜一样有力气。

有了悬索，接下来就是做桥面啦。

桥面就像我们走的路，要稳稳当当的才行。

工人们会把一块块的桥面板拼接起来，这些桥面板有的是用钢铁做的，有的是用混凝土做的。

在拼接的时候，就像我们拼拼图一样，一块一块地对好，然后用螺丝或者是胶水（其实是特殊的材料啦）把它们固定好。

想象一下，如果我们把桥面当成是长长的火车轨道，那每一块桥面板就是一节节的小轨道，要拼接得严丝合缝才行。

在整个悬索桥施工的过程中，还有很多小细节呢。

比如说，工人们要经常检查桥塔是不是很稳固，悬索有没有松动，桥面是不是平整。

就像我们每天检查自己的小书包一样，看看有没有东西掉了，拉链有没有拉好。

而且呀，天气也会给施工带来影响。

如果刮大风下大雨，工人们就得停下来，等天气好了再继续干活。

这就像我们下雨天不能出去玩一样，要等雨停了才能出去。

悬索桥的施工工序虽然看起来很复杂，但是只要一步一步地做，就能建成一座又漂亮又坚固的悬索桥啦。