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1、第21卷第4期40中外公路2001年8月文章编号:1671-2579(2001)04-0040-03大跨径悬索桥主缆架设技术潘振胄编译(石家庄铁道学院,河北石家庄050043)摘要:介绍了日本近年来修建的几座有代表性的悬索桥主缆架设技术,包括主缆架设方法、步骤,导索架设、猫道构造和架设以及主缆索股架设等内容。关键词:悬索桥;主缆;架设技术X桥、因岛桥为主跨700m,主缆重5000t级;大鸣门1引言桥等为主跨1000m,主缆重10000t级;明石海峡桥为主跨2000m,主缆重50000t级。近20年来,日本
2、相继建成关门、因岛、大鸣门、几座有代表性的悬索桥主缆的各项技术指标,下津井濑户、南北备赞濑户、明石海峡等十余座大跨如表1所示。很明显,大鸣门桥比关门桥、因岛桥的径悬索桥。规模大2倍以上;明石海峡桥约为大鸣门桥的5倍,这些悬索桥的主缆架设技术可分为三级:关门关门桥、因岛桥的10倍。表1主缆技术指标项目大鸣门桥因岛桥关门桥明石海峡桥线材JISSWRS77BJISSWRS77BJISSWRS77BJISSWRC82B镀锌钢丝直径/mm5.375.175.045.23-2抗拉强度/kg·m160～180160～1
3、80160～180180每股钢丝根数12712791127-1单位重量/kg·m22.52520.95514.25121.363索股长度/m1722136011624071～4074重量/t39.028.516.687.5每根主缆索股数15491154290直径/mm8406106701120主缆每根主缆钢丝数19558115571401436830总重量/t119625166508250000大部分都用这种AS法施工。2架设方法比较AS法架设时,风不能大,而且需作业人员多,在多座悬索桥同时施工,并且自然
4、条件恶劣的情况下,早在1814年J.A.ROCbling将为数很多的钢此法不适用,需开发新法。丝,平行地架设和张拉并紧成圆形、获得了制索法的PS法即为代替AS法开发的,是在工厂中,将专利。此法,是将一个像自行车轮子一样的,名为数十根钢丝制成索股并卷成盘后,两端加上锚具,运“纺轮”的上边,挂上钢丝,放在牵引索上,驱动牵引至现场进行架设的方法。索,即可往返于桥两端的锚碇之间,不断地架线,直第一座采用PS法的悬索桥是美国的Newport至达到设计数量为止。美国的东纽约河Brooklyn桥(1969)。日本上吉野
5、川桥(主跨253m),左右两桥(1883)即有此法架设的主缆,此后,欧美的悬索桥根主缆分别以AS法和PS法架设,在同种条件下,X收稿日期:2001-01-284期大跨径悬索桥主缆架设技术41对两法进行了比较,结果证实,PS法的效果比较好。此后,关门、因岛、大鸣门、南北备赞濑户、大岛、明石海峡等桥皆以PS法施工。其他国家采用PS法的也逐渐增多。实践证明,用PS法架设悬索桥主缆的质量,包括主缆的空隙率、圆度、钢丝顺直程度等均比AS法好。现在PS法虽然已经普及,但像日本下津井濑户桥采用隧峒式锚碇(图1)的情况下
6、,采用新AS法仍然有利。因为新AS法与老AS法一样,都是在桥两端往返架设钢丝,所不同的是新AS法是将数百根钢丝(下津井濑户桥是552根)成束后张拉,与PS法相比索股数量大为减少,所以新AS法适用于锚碇幅宽较窄的隧峒式锚碇的情况。新法与旧法相比,前者成束钢丝张拉,后者逐根钢丝张拉,前者钢丝之间的应力差小。新AS法,还有抗风性能好,使用机械、人力少以及缩短工期等优点。图1下津井濑户大桥的隧峒式锚碇(单位:mm)3主缆架设图2主缆架设施工步骤3.1架设步骤了直升飞机吊运导索架设法。悬索桥主缆架设施工步骤如图2所
7、示。3.3猫道架设3.2导索架设3.3.1猫道的构造悬索桥能跨越大江、大河与海峡,主缆开始架设主缆架设用的猫道,由猫道承重索、猫道面层、时,首先需要架设导索将两岸连接起来,利用它可作栏杆和猫道风缆系统等组成。为完成猫道和主缆索股的架设所需要的牵引索。此作为猫道工作面层的主要条件是安全、易于作项导索的架设,通常在海潮完全停止时,封锁航道,业以及主缆的横向天桥布置均匀等。主缆中心与猫将导索挂上浮体,用拖船牵引的方法即浮子法架设。道面层之间的高度,视主缆直径大小以及紧缆和缠然而当潮水流速很大或通航频繁的航道仍以
8、封丝所使用的机械尺寸而定。该高度关门桥为1.3锁航道的方式架设导索,则对船舶通行有很大影响,m,大鸣门桥为1.4m。猫道宽度为4m。关门桥为需缩短封锁时间或不封锁航道就能架设导索,例如,了作业方便,主缆中心与猫道中心,采用偏心设置。关门桥和因岛桥系用拖船牵引带浮子的导索架设由于有了关门桥偏心设置的经验,了解了这样设置法,而备赞濑户桥则采用不封锁航道,使用长臂浮吊的弊端,大鸣门桥采用了不偏心设置。架设法。大鸣门桥,对猫道面层的构
