悬索桥各结构施工之主塔、锚碇、鞍座、导索、猫道设计安装

悬索桥施工：

悬索桥简介

主塔施工布置

锚碇施工布置

鞍座安装

导索安装

猫道设计安装

主缆拖拉系统设计安装

主缆架设

索夹吊索安装

加劲梁安装

主缆缠丝防护

测量控制

自锚式悬索桥施工

总体施工顺序：

悬索桥总体施工顺序为：

施工准备工作→ 安装起重门架→ 安装鞍座下格栅 → 吊装主鞍、散索鞍 → 导索过江 → 安装猫道 → 安装主缆牵引系统 → 架设主缆 → 调整主缆线型及锚跨拉力 → 挤紧 → 安装索夹 → 转换猫道→ 安装吊索 → 吊装钢箱梁并分段调整索鞍位置 → 钢箱梁焊接 → 桥面系施工 → 缆索系统缠丝防护 → 安装主缆缆套、鞍盖及检修道 → 拆除猫道。

悬索桥安装流程：

主塔施工布置

锚碇施工布置

鞍座安装

汕头海湾大桥索鞍安装：

索鞍（括鞍体、底座、散索鞍附件、检修道斜梯等）

用塔顶桁式吊机安装底板和前后二半鞍体。底板用定位架精确安装固定，浇筑混凝土，鞍体与底板采用扣件连接。

活动面为数控车床车制，并涂四氟粉脂和减磨剂润滑。

主索鞍体与散索鞍调整至空缆位置临时固定，其后随主缆加载过程按设计要求逐步调整、再固定。

阳逻桥索鞍安装：

索鞍鞍体为铸焊结合的混合结构，鞍槽用铸钢铸造，内设索股竖向隔板，鞍体下设不锈钢板-聚四氟乙烯板滑动副。

底座由钢板焊成，塔顶设底座格栅及反力架。边跨背索锚固于鞍顶锚架上。

塔顶底座格栅及反力架轮廓尺寸10.41×3.82×2.9m，重约33t 。

北索鞍尺寸8.233×3.82×3.542m，重量162t，南主索鞍尺寸7.423×3.82 ×2.82m，重量132t，鞍体分成两半吊装，用高强度螺栓拼接，鞍体起重量53t。

散索鞍尺寸4.48×3.74×5.543m，鞍体重量122.5t，重量83t；

底板尺寸5.84×2.1×0.2m，重量5t；

底座尺寸5.2×1.5×0.5m，重量23t。

导索安装

过江牵引索跨过高达215m的南塔顶，由牵引船从南岸沿江底铺设到北岸，再跨过北塔顶，然后两岸锚碇后方的卷扬机同时拽拉，将横躺在江底45m深的钢索呈马鞍形绷出水面，至距江面65m的高空中。25t智能化卷扬机，电脑控制卷扬机，可以自动测重测长，几个小时之后，长2900m、近18t重的牵引索将通过它绞紧、收缩。

猫道是在主缆之下、平行于主缆的线形临时施工便道，是主缆系统乃至悬索桥整个上部结构的施工平台。施工人员在猫道上完成诸如索股牵引、调股、整形入鞍、挤紧、索夹及吊索安装、箱梁吊装及工地连接、主缆缠丝、防护涂装等重要任务。

上下游各一条，断面通常呈U型，狭长且有一些摇晃，故称“猫道”，英文为Catway 。它是悬索桥施工中极其重要的临时设施，大桥竣工后将被拆除。

设计原则

猫道构造包括承重索、猫道索锚固系统、扶手索、门架支承索、防风索、猫道面层、栏杆、防振系统及横向天桥、照明系统等。分离式猫道需在绳端设置长度调整装置；连续式猫道除在绳端设调节装置外，还需在塔顶设转索鞍及变位刚架、下拉装置等结构。

根据荷载和边界条件计算出猫道承重索的有应力长度和伸长量，得到索的无应力长度，根据在相同温度条件下索的无应力长度不变的原理，计算出空缆及施工状态下索的线形及受力情况。

各工况下猫道承重索的安全系数应不小于3.0。

猫道必须有足够的强度和抗风稳定性，架设前必须做抗风试验。

设计猫道中心线与主缆中心线在竖向保持一致，在主缆成型后，将猫道挂到主缆上，松开承重索两端锚固，适应主缆大变位，保持平衡。猫道不能对塔、锚碇和主缆产生附加力的影响。

猫道设计应遵循构造简洁、施工方便、安全可靠、经济合理的原则。猫道面的线形应平行于主缆空载线形，并保持一定的间距；尽量减轻自重、减少受风面积；具有操作安全可靠，并能满足索股牵引、主缆挤紧等机械作业所需的工作面和净空以及强度和刚度的要求；猫道的架设还应考虑通航要求。同时要求安装和拆卸方便快捷，选材经济且有利于防火。

构造细节

猫道系统由承重索（包括索端锚头及长度调节装置）、面层、栏杆和扶手、横向天桥、抗风系统等组成。

承重索是猫道的主要受力构件，采用捻制不旋转的钢丝绳来制作。

根据施工要求和国外的设计施工经验，一般按猫道成形后承重索的中心线低于主缆架设中心线1.5m左右设置。该距离的选用，除应充分考虑主缆架设时施工人员的操作方便外，更重要的是必须考虑索股的牵引、主缆的箍紧及涂装时使用特殊机械（挤紧机、缠丝机）的操作空间要求。

猫道面层的布置不仅应具有便于安全作业的结构构造，还应在选材时考虑满足猫道整体具有足够的刚度。

猫道宽度是取4.0m。面网采用二层，底层为5mm的粗眼钢丝网，顶层面网采用2mm细眼钢丝网，防止物件坠落，2m～4m设一道型钢与猫道承重索固定，之间设3根方木加强面网刚度。

猫道每隔4m设置栏杆立柱，在全长范围每侧栏杆上用钢丝绳设一根扶手索和一至二根防护索，扶手索主要作为工人行走的扶手，防护索主要用于固定侧面防护网，以策安全。侧面防护网采用高1～1.2m的粗眼钢丝网。

横向天桥

猫道的总体刚度和稳定性与承重索的跨度和猫道的质量有关。

猫道横向天桥可以满足上下游之间的猫道联系，方便施工人员和设备及材料的转移，并提高猫道自身的整体稳定性，增强其抗风能力。

为降低恒载质量，横向天桥采用钢管或方钢的桁架结构，并应进行结构强度验算。横向天桥的面层及栏杆防护可与猫道面层布置相同。

横向天桥以150m一道为宜。

抗风索

猫道的抗风系统：主缆施工属高空作业，而且是在处于强风地带的大江大海上，所以风的影响变得尤为突出。猫道为了具有抗风稳定性、足够的刚度，需要在猫道下方设抗风缆系统。

由于通航原因不能设置抗风缆的，可增加横向天桥的密度来增强猫道的稳定性和刚度。明石桥、润扬桥、阳逻桥、泰州桥没有设抗风索。

猫道虽是施工过程的临时结构，但在使用过程中也有可能遭受强风和台风的袭击。为了保证猫道使用过程中的安全性，验证所设猫道的抗风能力，应做风洞试验和抗风稳定性分析和计算。

汕头海湾大桥中跨一侧设了2根边跨1根Ф25钢丝绳抗风索。

安装承重索

准备工作→架设导索→架设支承索及拽拉牵引索→架设猫道承重索及线形调整→安装猫道面层及横向通道→安装门架支承索、扶手索→安装栏杆网、猫道门架及抗风缆→安装照明系统，形成猫道。

钢丝绳做承重索时，须进行预张拉以消除非弹性变形。预张拉荷载不小于各索破断荷载的50%，持荷时间不小于60min，预张拉2次。

架设时原则上应对称施工，边跨与中跨、上下游平衡作业，减少对塔的变位影响，控制裸塔塔顶变位及扭转在设计容许范围内。

猫道索由牵引索拽拉过江，为防止垂度太大，影响通航，其后用滑钩吊挂于牵引索上，其后端也要打梢反拉，防止掉入江里。

安装猫道网

猫道面层在塔顶两侧铺设后，分别向跨中和锚碇方向下滑铺设，上下游两幅猫道要对称平衡施工，铺设过程应防止面层下滑失控现象。

面网长30m，卷盘吊到塔顶沿承重索拖拉铺放，整体性好。

现在都用钢板网，有利于吊索安装，不用开洞；但整体性欠佳，安装拆除有安全风险。