02-钢管拱拱肋安装技术(一).docx

支井河特大桥钢管拱肋节段拼装施工技术中铁十三局集团第一工程有限公司袁长春内容提要：沪蓉国道主干线湖北沪蓉为（宜昌至恩施）高速马路支井河特大桥主桥为1-430m上承式钢管舲拱桥，其法肋轴线采纳悬链线，是目前世界上同类桥梁跨径最大者。枳肋纵向分30个节段，采纳无支架缆索吊机安装，两岸对称悬拼、齐头并进至跨中合龙的斜拉扣挂法施工。介绍了拱肋节段拼装系统的施工设计方案、计算分析等。关键词：拱桥拼装悬链线上承式斜拉扣挂法缆索起重机1 .工程物1.1 工程简介湖北沪蓉国道主干线是我国马路主骨架网“五纵七横”中的“一横”，湖北省宜昌至恩施高速马路是其重要的组成部分，是鄂西南地区必不行少的重要运输通道。沪蓉西21合同段工程是该项目中施工条件最恶劣、施工难度最大的工程之一，其中支井河特大桥位于巴东县野三关镇支井河村一组，大桥宜昌侧（东侧）接漆树槽隧道出口，恩施侧（西侧）接庙城隧道进口，由于桥隧紧密相连，两侧均为陡峻的悬崖峭壁，交通运输条件之恶劣、施工场地之狭小、工程之艰难为全路段之最。1.1.1 结构型式支井河特大桥中心桩号为K120+433.507,起点桩号为K120+170.037,终点桩号为K120+715.577,桥梁全长545.54m。主桥为1-43Onl上承式钢管碎拱桥，引桥为简支梁桥；桥跨布置为lX36m（引桥）+1×19.lm+19×21.4m+l×19.Im（主桥）+2X27.3m（引桥）。桥台采纳扩大基础，引桥墩采纳桩基础，过渡墩干脆座于拱座上；桥台身为钢筋碎结构，引桥墩（D3墩）为矩形实体墩，过渡墩为钢筋睑薄壁空心墩，其中Dl墩墩身高82.383m,D2墩墩身高73.872m；桥面板采纳预应力碎箱梁，先简支后连续；桥面铺装为6cm防水碎和9cm沥青碎，全桥在两过渡墩和两桥台位置各设一道伸缩缝。主拱桥拱轴线采纳悬链线，计算跨径430m,计算矢高78.18m,矢跨比1/5.5,拱轴系数1.756。拱肋采纳钢管混凝土主弦管和箱形钢腹杆组成的空间桁架结构，截面高度从拱顶6.5In变更到拱脚13m,拱肋宽度为4m,两肋间距13m,以20道“米”字横撑相连。主拱圈钢管外径1200mm,管壁厚度：拱脚下弦1/8跨为35mm,1/4跨为30mm,其余下弦及上弦均为24mm,钢管内填充C50睑。主桥拱上立柱为口140OmmX100Omnl的钢箱（内壁加劲）与钢箱横联组成的格构体系，高度为3.153m71.866m,拱上盖梁亦为整体钢箱结构。桥型总体布置见图Io544.541.1.2 技术标准(1)马路等级：高速马路；(2)设计行车速度：80kmh;(3)路基宽度：24.5m；(4)设计荷载：活载：汽车-超20级，挂车T20；温度荷载：全桥整体升温：+30；整体降温：-30；(5)设计洪水频率：1/300；(6)地震烈度：VI度，按Vn度设防。1.2 项目环境1.2.1 地形地貌支井河特大桥地处构造侵蚀溶蚀峰丛峡谷低中山区，山顶高程为1415m,河床高程660m,相对高差755m,地形上属不对称“V”字型峡谷，两岸地形变更极为困难，谷深陡坡、悬崖连绵，整体呈现纵坡陡峻、横坡起伏变更、切割剧烈的幽谷地貌景观。东岸沿桥轴线为陡缓相间的折线陡坡，桥面下方斜坡由下至上坡度变更为45°30°20°45°64°73°,桥面上方坡度为42°陡坡，仅在76081Om高程为缓坡带，拱座及桥台位于64°73°急陡坡及悬崖地段，平面投影范围对应的地面高程850888m。西岸下方为悬崖峭壁，崖肩高程855m,以上为40。陡坡，拱座位于崖肩以上地带，平面投影范围对应的地面高程887904m。在高程660665In段为深切河谷，河流总体由北流向南，河谷谷底宽30m。318国道于拟建桥位北4km以外通过，桥位处交通闭塞，通行条件极差。1.2. 2地质、水文1.3. 2.1地质岩体裂隙发育一般，岩性坚硬，整体稳定性及持力层条件较好。从两岸钻孔揭露来看，东岸裂隙不甚发育，西岸地表陡岩边缘岩体沿节理松弛开裂、溶蚀，形成稳定性较差的危岩体。1.4. 2.2地表水支井河特大桥跨越的支井河，全长数十公里，流域面积大，总落差100O余米，平均坡降18%,年迳流量达亿立方米，为常年性河流。河床宽30m,水随季节变更大，调查最高洪水位高出河床约3m,远低于拟建桥面，对拱桥无影响。据支井河水质分析成果：PH值8.24,硬度111.9mg1.,矿化度169.98mg/1.,水化学类型为HCO3-Ca型，属中性微硬淡水。参照马路工程地质勘察规范（JTJO6498）结合区域水文地质条件综合推断，桥址区地表水、地下水水质均较好，对碎无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。1.5. 2.3地下水钻孔未揭露到稳定的地下水位，一般为干孔。因此，桥址区地下水类型主要为季节性岩溶裂隙水及埋藏较深的岩溶管道水。桥位区地形切割剧烈，桥台及拱座位分布标高较高，地下水径流及自然排泄条件好，岩溶水位埋藏较深，浅层风化、岩溶裂隙季节性滞水水量极贫乏，对工程施工影响小.1.6. 3气象桥址区气候属亚热带大陆性夏热潮湿气候区，光照足够，降水足够，寒冷期短，雾多湿重，最大相对湿度超过85%,区域降雨量大，多年平均降水1084.1mm,多集中于四至八月份。年平均气温17.4,极端最高气温41.6,极端最低气温T5.2 .总体施工方案因受到施工空间及运输条件的限制，拱肋共分成30个吊装节段，节段长度在0.626.266m之间，水平投影最长为21.639m（第一节段），节段最大吊重约281t（双肋）°节段间采纳“先栓后焊、栓焊结合”的原则连接。本桥主拱肋安装利用缆索吊装系统，采纳“两岸对称悬拼、齐头并进至跨中合龙的斜拉扣挂法”施工。缆索吊装系统由缆索吊机系统和斜拉扣挂系统组成。3 .缆索吊机系统3.1. WJ1.Q3000kN型无支架缆索起重机概况缆索起重机设计跨径756m,单钩起吊实力75t,额定起重量为4X75t=300t,同等跨度下额定起重量位居国内首位。最大起上升度HmaX=100m；最小起上升度HnIin=4m。主索由20根62.5mm钢丝绳组成“单跨双索制”，通过稳定的板单元结构锚固于重力式锚碇处。采纳先进的“螺旋式摩擦卷扬机”和“增力式自调平衡运行小车”作为运行和起升机构，解决了缆索起重机运行机构和起升机构运行不稳定的问题。动力源为4台28t双筒慢速卷扬机和4台IOt单筒快速卷扬机，牵引速度0.36Iommin,起升速度0.263mmin.总设计寿命为12500h,综合平安系数K=3.2,工作级别为A7级。缆索起重机总体布置见图2。本缆索起重机主要由组合式索鞍、主索（承重索）导挠系统、牵引索导挠系统、起重索导挠系统、增力式自调平衡运行小车、定滑轮和动滑轮组、双钩回转吊钩系、悬链式支索机构、动力源（Iot快速单筒卷扬机4台、28t双筒慢速卷扬机4台），电控柜、防雷系统和重力式锚碇等十一个系统组成单跨双索制。工作原理本缆索起重机采纳电控空间调速运动技术。在跨度范围内作空间运行，其原理为：纵向移动：是牵引和回空运行。在电控系统指令下，接收系统启动电控柜和牵引卷扬机，绕入卷筒的牵引索经过一系列导挠后，在索鞍导向滑轮组牵引悬挂式运行小车和起升机构，直到须要的位置。回空时在电控系统的限制下，回空牵引索牵引运行小车，经导挠卷入回空卷筒。牵引索是“一进一出双绳制”。升降运行：是跨中上下垂直运动。在电控器的限制下，起重索从IOt卷扬机卷筒出绳（绳头固定在对岸索鞍台车上）经导向轮、定滑轮、吊钩的动滑轮导挠后减速、增力，吊钩向下运动。为了避开定、动滑轮组在下降时产生自锁现象，采纳“顺绕法”，（局部“花绕法”）。在机构设计中定滑轮组上增设四个平衡轮，改善滑轮组中钢丝绳的受力关系，克服动滑轮自锁现象和歪斜现象。升降运行采纳一线制。主要技术分数额定起重量:Q=2×750×2=3000kN的双钩双起。建筑跨度和运用跨度（单跨双索制）：1.j=5+756+5=766m;1.=756m;1.s=1.-2（1./10）=756-2（756/10）=604.8m。起上升度：本桥跨径430m,矢高78.18m,矢跨比f=l5.5,拱肋拱脚高度13m,拱顶高6.5m,依据此条件设定了运行小车至吊钩最小距离h=4.Ilm,缆索起重机起上升度H=100m,运行速度：小车运行速度VI=O.361（/Inin,起升速度V2=0.263mInin。主索形式：主索采纳62.5mm的钢丝绳20根，单跨双索制。工作级别（GB3811T983）：总设计寿命以1250Oh计算，总的工作循环次数2X106利用等级U6,载荷Q3-重，名义载荷谱系数KP=O.5,依据起重机设计规范(GB3811T988)，设计取用工作级别为A7级。主要技术参数见表1。表1J1.Q3000KN型无支架畿索起重机主要技术分数表项目承市牵引起升荷载10002kN×2=20004kN410×2=820kN750×4=3000kN利用等级7A77滑轮底径6412mm672mm420mm动力系数.=1.2.=1.2l=l.3钢丝绳型号8T×36SW+IWR6×36SW+1WR4V×39S+5FC钢丝绳直径62.511wn42mm26mm抗拉强度1960MPa1960MPa1870MPa最小破断拉力3010kN1230kN455kN拉力平安系数Kin=2.558Kus5.1Knn=5.1拉应力平安系数Knl,1=4.1接触应力平安系数Kt11=2.3Kn,n=3.17K,n=3.39钢丝绳折减系数0.850.850.85速度0IOmmin010mmin0.263mmin卷扬机型号2JM28F.IlOA型JK10F26160牵引拉力280kN100kN电机型号YZR280M-6型YZR315S-8型电机功率62kW60kW电机转速N=975rmin733rmin卷筒绳速V=10.023raminV=25.5m11in容绳量<48m1600m绳径42mm26mm制动器YWZ-400/90YWZ3-315/90减速器ZQ75-40.17-3ZZQ650-12.64-3Z卷筒直径800×1040mm620×1180×1690mm3.2. WJ1.Q3000KN型无支架缆索起重机设计计算荷鼓计算缆索起重机是露天工作，作用在缆索起重机上主要荷载有自重荷载、起升荷载、水平荷载、惯性荷载、冲击荷载、风荷载、斜向拉力荷载、碰撞荷载、安装荷载、试验荷载、工艺荷载和温度荷载等。冰雪荷载和地震荷载不考虑。主要的荷载和参数选取如下：自重荷载：包括主索自重、牵引索自重、起重索自重、运行小车及滑轮组重、链式支索系统重、索鞍自重、动力源自重。起升荷载：支井河特大桥钢管拱肋节段最大吊重2800kN(双肋)，吊具重按100kN考虑，共计起升荷载为PQ=2900kN<)各种系数：起升冲击系数l=1.0,动荷载系数2=1.3,风力系数C=1.风压高度变更系数kh=2.025,突然卸载冲击系数3=-0.5873,运行冲击系数4=l.16226510水平荷载：包括运行惯性力Ph和水平侧向力Ps。碰撞荷载Pb：每一组索道上两台起重小车同时运行，设计上已设置缓冲器。但刚体分析法对重量分布和缓冲弹性特性同缓冲力相平衡，所产生的力和水平惯性力乘以系数中7等于碰撞载荷7=1.2(00.5)设计计算要点.1缆索起重机计算筒图计算简图见图3。756my040.441040.44q图3计算筒图.2主索(承重索)计算主索设计采纳巾62.5mm的8t×36SW+IWR型线接触钢丝绳，单位重17.6kgm,抗拉强度。t=1960MPa,最小破断拉力为FPmin=3010kN,弹性模量1.16X105,绳截面面积2086mm2,钢丝直径3.0mm、2.4mm和1.8mm,线膨胀系数1.2X10-5。标准抗拉平安系数Klmin=2.54,实际抗拉平安系数为Kmin=3.01(不考虑钢丝绳折减系数)和KnIin=2.558(考虑钢丝绳折减系数)；标准应力平安系数K2min=22.5,实际拉应力平安系数达到4.1,接触应力平安系数为2.3。(1)荷载组合均布荷载g：由主索自重力gl；牵引索重力g2；起重索重力g3；链式支索器重力g4组成。g=gl÷g2+g3+g4则G=g×1.集中荷载P：由跨中起重索重力P1；运行小车及滑轮组重(含吊钩)P2；单肋最大起升荷载重P3组成。考虑超载系数1.2后P=1.2×(P1+P2+P3)(2)主索最大张力和对应垂度计算a.相对垂度为0.071.时主索工况fmax=0.07X1.,相应跨中x=1.2处主索水平张力为:ux(1.-X)(G+2P),P1.G1.Hmax=-:=(÷)fmax2fmax1.48主索竖向张力为：V=则此状态下：主索最大张力为：T=Hmax2+V2主索弧长为：S=1.n麻+衅黑Zz11ZOrIZb.温度变更时主索工况设桥梁施工时温度较主索安装时发生了-10的变更，此时张力方程为：fEkFcos2B,、r.rx(1.-x)zCrG2E1Ht3+Ht23P(P+G)+G2-H+AtEkF)P(P+G)EkFcos2乙4n乙乙1.乙解此方程可得此时主索水平张力Ht此时，跨中主索相应垂度为：黄/化-2：+2"J(靠P)通过两个工况比较，主索水平张力在相对垂度为0.071.时的最大，则以此限制主索设计。(3)主索安装张力及安装垂度计算依据空索结构初张力方程和相应垂度计算公式:H03+H02EkFCoS2B24H23P(P+G)+G2-HG02EkFcos224=O和f=g1.28110计算出空索安装状态卜.的安装张力及安装垂度同理依据主索结构初张力方程和相应垂度计算公式：H03+H02(EkiXP3P(P+G)+G2-H)-yPO(PO+GO)EkFcos2”1.(G+2P0)t08H02计算出带小车安装状态下的安装张力及安装垂度利用上述两种状态下的张力及垂度来指导缆索起重机安装施工。(4)主索张力及应力平安系数a.主索张力平安系数主索张力平安系数为：Kmax=TZTmax考虑钢丝绳折减系数后的张力平安系数为：Kmin>K=2.5b.主索应力平安系数主索拉应力平安系数则主索拉应力平安系数为：K=max>K=2主索接触应力平安系数Tmaxomax=F+EkdDmin则主索接触应力平安系数为：K=max>K=2.3起重索计算起重索是一进一固定，一线制，每一组主吊钩起重载荷750kN,卷扬机卷筒入端张力为8kN,定滑轮和动滑轮各9个，设计上采纳26mm的4VX39S+5FC型线接触不旋转钢丝绳作为起重索。抗拉强度。t=1870MPa,最小破断拉力为Fpmin=455kN,每米重Q=2.77kgm,弹性模量0.75X105,钢丝绳截面面积298mm2,钢丝直径1.2m11u标准抗拉平安系数56,实际达到5.1；标准应力平安系数FPnIin=3,实际接触应力平安系数达到3.39.,绕过卷扬机的张力计算起重索承受集中荷载P作用入P依据张力计算公式：TmaXiIInrr，计算得出TmaX依据计算出的TmaX可知选用IOt卷扬机作为起升动力，满意要求。则张力平安系数为：FpminXO.85/Tmax>K=5b.接触应力验算接触应力平安系数计算同主索。.4牵引索计算每一组缆索起重机牵引索采纳一进一出双线制，两端各自牵引力为实际为408.12kN,设计时按41OkN考虑，设计上采纳了42mm,6X36SW+IWR型线接触钢丝绳。抗拉强度。t=1960MPa,最小破断拉力为Fpmin=1230KN,每米重为6.54kgm,弹性模量1.05X105,钢丝绳截面面积835mm2,钢丝直径1.911u标准抗拉平安系数Klmin=45,实际达到5.1；标准应力平安系数K2min=3,实际达到3.1。(1)跑车运行阻力计算a.跑车靠近索鞍台时的升角计算H13+H12EkFCoS28-24H2-X(Ix)3P(P+G)+G2-H+tEkF-21.2Pl(Pl+G)EkFcos2G2EkFcos224当吊装第一节段主拱肋时，牵引索承受的拉力最大，此时张力方程为:通过张力方程得出此状态下的主索张力Hl同时依据小车靠近索鞍台的升角公式：tg=tg-(y-4-),求得升角yZSri11.CoSyb.跑车运行阻力依据此状态下的跑车运行阻力公式：阳=P(Xcos+sin),计算出跑车运行阻力W1.(2)起重索运行阻力计算W2=T起(l-nk)则牵引索总拉力：W=WI+W2经计算可知：牵引动力选用28T卷扬机，牵引索采纳42mm钢丝绳走二线，满意要求。.5重力式锚碇设计计算本缆索起重机索鞍台基础设计为重力式锚碇，依靠其自重和特殊的结构造型来平衡缆索起重机的最大张力。依据主索计算可知，单组主索最大张力为100O2kN,设计时取单组主索最大张力为IloOOkN进行验算，则一岸的重力式锚碇所承受的拉力T=IlOoOkN。重力式锚碇设计采纳C25混凝土，容重为2.35tm3.混凝土轴心抗压强度设计值为f=l1.9Nmm,轴心抗拉强度设计值为f=1.27Nn三,混凝土轴心抗压疲惫强度设计值为f和轴心抗拉疲惫强度设计值f按混凝土强度设计值乘以丫=08的疲惫强度修正系数()。混凝土弹性模量为E=2.80×10Nmm,混凝土疲惫变形模量为1.2X10N/mm,混凝土剪变模量为(Gc)混凝土弹性模量的0.4倍,线膨胀系数a=lX10/,泊松比Y=0.2。设计宜昌岸索鞍台基混凝土方量为1715,恩施岸索鞍台基混凝土方量为1724i设计基础底面积为A=245m1>基岩摩擦系数f=0.35,岩石内摩擦角=30。计算简图见图4。图4索鞍台基础(重力式锚碇)计算简图(1)倾覆稳定性验算依据倾覆稳定性验算公式：KM=器，计算可知：KM>KM=1.5式中：M稳一稳定力矩，“稳=Gb；M倾一倾覆力矩，M倾=T1.。(2)抗拔力平安系数计算C依据抗拔力平安系数计算公式：KVr，计算可得：KV>KV=2式中：G-重力式锚碇自重力,VT=2Tsin45o(3)抗滑稳定性验算Hf依据抗滑稳定性验算公式：KH=11z,计算可得：KH>KV=1.4式中：Hf-基底摩阻力，Hf=(G-VT)f,f锚碇与基底的摩擦系数，取0.35。在设计中为确保锚碇的抗滑稳定性，在锚碇与地基间增设了一部分锚杆，这样锚碇的实际抗滑稳定性系数比计算要大，进一步增加了缆索起重机的平安储备。.6链式支索系统设计对于大跨度、大吨位缆索起重机而言，因其牵引、起重索的绳径和绳长都很大，施工过程中，在风荷载和外力作用下极简单产生缠绞现象，严峻影响缆索起重机的正常运用；同时由于起重索绳径、绳长很大,起重索的自重很大，这样导致施工中要大大增加吊具的配重来平衡其自重。对于上述问题，一般都是通过支索器来解决。传统的支索器，其走行轮和支轮系统是刚性连接的，是一个整体，极大地制约了其敏捷性和作用的发挥。针对这个通病，在本缆索起重机的支索系统设计时，一改常规方式，在支索器走行轮和支轮系统间增设了一根吊轴，使走行轮和支轮系统由传统的刚性连接变为钱接，就象人手臂的关节一样，能自由活动。极大改善了支索系统的敏捷性，使其作用能得到充分的发挥。统组装图详见图5、图6。K三tt-+-H,T-支索器具体构造性)-与10-062.5/卜m4-042Im4-042/妹髀湫魏/-T二力引田二为看卜-r三Br三-耕木Jffi1.耕木叫W一卜_4-lJd-tt-tT-K图5支索器剖面图主索1.min=I8x460=828Ommt1.mOX=I8x40000=72000Omm(72Om)图6链式支索器组装图3.3WJ1.Q3000kN型无支架燃索起重机安装调试重力式锚碇施工两岸锚碇依据现场地质条件，宜昌岸基坑坑壁采纳10：1的坡度，恩施岸基坑坑壁采纳8：1的坡度,开挖过程中可视围岩变更状况适时调整坡比并实行防护加固措施。由于地势险要，无施工便道通达，开挖均以人力进行。恩施岸地质以强风化岩为主，可干脆利用锹镐剥离；宜昌岸地质以微风化岩为主，需利用小药量爆破开挖。为便于出渣，同时保留跨内方向的山体以供应抗滑阻力，开挖采纳掏槽式、横桥向由一端向另一端分层推动的方法进行（结合现场地形条件，宜昌岸为从右向左进行，恩施岸为从左向右进行）。基底按设计位置及数量施打锚杆。混凝土浇注采纳泵送施工，同时由于锚碇混凝土方量较大，属于大体积混凝土施工，施工时应严格依据大体积混凝土施工的温度限制技术和要求进行。组合式索鞍安装在加工件和非加工件验收合格后，即可进行组合式索鞍安装。安装之前，还要对地基等按设计要求全面复查技术参数和性能，不符合者不得安装。索鞍地基基础不平度不得大于2mm,栓连形位差不得大于土1.26mm,索鞍台基基础纵、横垂直度偏差不得大于2mm,南北索鞍对称中心线与桥中心线共线。索鞍安装调整好后，组装牵引转换轮组、轮座、卧式牵引导向轮组、工作索滑轮组、承力轴、水平承力梁、主索调紧装置、主索索鞍等其它的设备和零部件。当全部构件安装完毕后要对其连接部位进行全面检查，尤其对螺栓的拧紧度进行检查。经专业质量检查员检查合格后方可进行承重索、牵引索安装。主索安装.1主索牵引索安装主索设计为公称直径为巾62.5丽的81义36$火+1联型线接触钢丝绳，自重较大（176Nm）,由于施工现场位于不对称V字形峡谷，现场地势险要，施工场地狭小，因此主索架设采纳“小索（主索牵引索）代主索在索道上拖拉架设法”的安装工艺。（1）主索一级牵引索安装在桥头两端隧道内，各安装两台IOt卷扬机，卷扬机连线分别对应主桥上下游拱肋中心线。把2根Unlm牵引钢丝绳一端头分别安装在两岸下游卷扬机上，另一端头利用人工放到河底，联结坚固后（宜昌岸绳头留出15m）,收紧恩施岸卷扬机，将宜昌岸钢丝绳安装到恩施岸卷扬机上，调紧后形成第一级牵引索。（2）主索二级牵引索安装将一根6X36SW+IWR型、公称直径为16mm的钢丝绳卷入宜昌岸上游卷扬机上，活端头固结在一级牵引索上（绳头留出15m）,启动卷扬机，将巾16mm的钢丝绳拖拉安装到恩施岸上游卷扬机上，形成二级牵引索。（3）主索三级牵引索安装拆除一级牵引索，将一根6X36SW+IWR型、公称直径为小26mm的钢丝绳卷入宜昌岸下游卷扬机上，活端头固结在二级牵引索上（绳头留出15m）,启动卷扬机，将巾26Innl的钢丝绳拖拉安装到恩施岸下游卷扬机上，形成三级牵引索。拆除二级牵引索。.2主索滑道索安装滑道索采纳两根6X36SW+IWR型、公称直径为42mm的钢丝绳，利用三级牵引索拖拉安装，方法同上，最终将滑道索两端分别固定在两岸安装台架上，垂度限制在60m,双索间距与牵引天车行走轮距匹配。.3主索安装在滑道索上安装一个自制的天车，天车上安装4个行走轮，2个为一组，下面安装2个定滑轮，将主索一端头用小绳固定在天车后定滑轮上，且端头伸出15m左右。牵引索采纳26mm钢丝绳，将其一端固定在恩施岸锚点上，另一端利用三级牵引索牵引至宜昌岸，通过天车定滑轮后，转向牵引安装在恩施岸上游IOt卷扬机上。然后起先牵引，将主索牵引过河，按图纸要求固定在调紧装置上。为了防止牵引过头，在主索后头设置预留卷扬机。利用三级牵引索将天车拉回宜昌岸，同理牵引安装剩余主索。全部主索固定在调紧装置后，利用拉力传感器逐一进行调整，并用仪器观测其挠度，将其挠度调整限制到设计值。牵引索安装牵引索的安装方法基本上和主缆索相同。安装前，先在两岸隧道内各安装两台28t摩擦式卷扬机。安装时，借助于工作绳和主缆索做依托，把牵引索一端通过28t摩擦式卷扬机。牵引索在卷扬机上缠绕可采纳小绳径拖带的方法安装，当牵引索通过卷扬机后，按图纸要求，安装成一个闭合的线路，死头采纳导链收紧，然后固定在运行小车上。运行小车及起索安装运行小车通过安装架吊装。在场外将运行小车分解成三大部分：车身、定滑轮部分、动滑轮部分。依据设计图，抽出行走轮轴后，利用安装架把运行小车吊在主索上，然后用绳留住，再使动滑轮和运行小车通过行走轮轴连成一个整体且保持垂直，最终依据设计图纸要求穿绕26mm起重索。运行系统组装完毕后，先在原装配地点做上、下空载运行，检查钢丝绳缠绕方法的正确性和运行小车组装的精度,3.4试吊蟀载试验首先用全站仪测定南北索鞍架横、纵向垂直线作为检验索鞍架的刚度测量基准线。吊物按0.75、1.0、1.1、1.25倍额定载荷分级配重，起升重物至离地100200mm处停悬Iomin,测量索鞍垂直轴线位移状况和地基稳定性，做好记录。经IOmin后渐渐卸载，检查弹性变形和非弹性变形，做好记录。如此反复三次,并记录永久变形量。确认无异样现象时，两岸吊钩进入跨中心（1./2）同时起升1.25倍额定荷载,停悬IOmin,检测方法同上。动载试验静载试验通过后，进入动载试验。动载试验吊物按0.5、0.75、1.0、1.I倍额定载荷分级配重，并分别进行单钩、同索双钩、异索双钩及四钩同时起吊试验。试验中按工作级别规定的时间做复查、起动、运转、停车、正转反转等动作，累计时间达到Ik假如各机构动作灵敏，工作平稳牢靠，各项性能达到设计要求，各限位开关及平安爱护联销装置的动作精确牢靠，各部零部件和结构无损伤现象，电器系统和电机无过热现象，全部指标经有资质的检测单位签字认可，则可以进入运用阶段。4.斜拉扣挂系统4.1 施工设计思路依据本桥上承式结构和现场地形特点，主拱肋斜拉扣挂系统设计利用两岸交界墩（盖梁）作为支点，以墩顶锚梁、桥台身作为刚性传力梁，通过扣索、平衡索、预应力锚索、引桥箱梁，形成力的转换与平衡体系。斜拉扣挂系统总体布置见图7、图8。图7斜拉扣挂系统（宜昌侧）总体布置图图8斜拉扣挂系统（恩施侧）总体布置图4.2 斜拉扣挂系统设计主要由扣点、扣索、扣墩及锚梁、平衡索及锚碇、扣墩锚梁的支承系统五部分组成。扣点为削减传统的扣点由于焊缝过多给主结构带来的不利影响，吊段斜拉扣索的扣点采纳在上弦钢管之下设置的钢锚梁，连接吊装的主拱肋与扣索。钢锚梁通过拱肋的节点板支承拱肋，并以螺栓与拱肋节点板的缀板临时连接。钢锚梁由钢板焊接而成，依扣索位置及索力不同，其宽、高、长分别为（400-500）mm、（450650）mm,（5060-7340）nm,顶底板厚度2040mm,腹板厚2025mm,并设有厚20mm横隔板811组。钢锚梁在扣索固定端设置厚30mm锚垫板。主结构扣点处主弦钢管及节点板进行了局部加强，增加14道宽100mm厚16mm的加劲板。对于受力较大的1.9、1.10.Z4、Z5的扣点在主拱钢管内增设宽50mm厚16mm加劲环。对于索力大于100OkN的扣索（1.9、1.10、Z2、Z4、Z5）,在每一扣点处加设反力架，全桥共设40个反力架。反力架结构型式为钢板焊接而成的工形块，高270mm,与拱肋节点板接触面为50OmmX68Omnb与钢锚梁接触面为20OnmIX50OmnU扣索扣索的作用是将拱肋安装期间的拱肋自重等施工荷载传递于扣墩及锚梁，并适当调整主拱肋的标高。半跨拱肋共分15节段吊装，各吊装节段均设扣索，其中第3、6、9、12、15节段编号依次为Z1Z5;其余节段编号依次为1.11.1O。每组扣索4束,对称布置于拱肋的内侧或外侧。扣索采纳强度标准值1860MPa钢绞线，依据各扣索的最大索力不同，分别采纳3jl5.2418jl5.24°扣索采纳单端张拉，张拉端位于交界墩锚梁，固定端位于拱肋扣点。Z1Z5扣索张拉端采纳0VM250可调整锚具，1.11.1O扣索张拉端采纳OVMl5型一般夹片锚。全部预应力钢束的固定端均采纳“P”型锚具。由于1.11.4索力较小，为使结构受力比较明确及重更运用钢锚梁，在Zl,Z2扣好后，可拆除1.11.4扣索，其余扣索待主拱肋合龙后拆除。扣索横向对称布置于拱肋钢管内侧或钢管外侧，在空间上避开了全部的主拱的横向联结构件。扣索安装竖向角度：宜昌侧为76.132°3.095°,恩施侧为74.416°-0.795°«>扣墩及锚梁本设计利用上承式拱桥交界墩墩身较高的特点，将交界墩作为吊装扣墩，并在其上设置锚梁，以承受扣索、平衡索传递的全部施工荷载。交界墩共两个空心墩柱，每墩柱截面外廓尺寸为500CnlX350cm,壁厚60cm0墩高：宜昌侧为82.38m,恩施侧为73.87m。交界墩盖梁高150cm,盖梁顶面顺桥向宽660CnU其中引桥及主桥上部结构的小箱梁伸入盖梁共213Cm外，其余长447CIn设置n形块以连接主桥小箱梁和引桥小箱梁，作为桥面系的过渡孔。11形块高度：宜昌215Cnb恩施侧195CnU为在交界墩顶设置锚梁，将原盖梁顶的n形块改为实心体并作为锚梁下部（同时作为永久结构的桥面系过渡孔），其上加设二块实体作为锚梁上部，其尺寸为750CmX280CmX227cm。锚梁为现浇的钢筋混凝土结构。当全桥吊装工作完成后，锚梁上部予以切除。在混凝土锚梁配筋设计时，充分考虑了锚梁下部作为过渡桥面系永久结构的须要。锚梁上部的横桥向位置与主拱拱肋相对应。锚梁的扣、平衡索的锚固端及钢绞线孔道均与扣索、平衡索的空间位置相对应。平衡索张拉端设在锚梁河侧下部，顺桥向留有宽190Cm的作业宽度。扣索张拉端面除二组（1.I、1.2）设在河侧的盖梁顶，其余均设在锚梁岸侧或锚梁顶，其作业空间与已安装的引桥相连通。平衡索及锚碇为平衡交界墩顶锚梁扣索水平力而设置的平衡索每侧共24束，编号为AF（每组4束）。其一端连接于交界墩顶锚梁，另一端连接于桥台。桥台通过预应力锚索锚固于山体岩石上。各平衡索依据最大索力分别采纳4jl5.2418jl5.24钢绞线。采纳单端张拉，张拉端位于交界墩顶锚梁，采纳OVMI5型一般夹片锚；固定端位于桥台背面，采纳OVM-P锚。锚索安装竖向角度:宜昌侧为5.3。，恩施侧为6.8。平衡索的张拉实行分批张拉的方式进行，宜昌侧按121kN根进行张拉，恩施侧按134kN根进行张拉。桥台兼作为平衡索-预应力锚索的锚梁，台身背面作为平衡索的固定端锚固面，台身前面作为预应力锚索的张拉端锚固面。台身背面设置5道肋墙直顶台后岩面，宽分别为225cm、200cm、2×291cm.200cm、225c通过该5道肋墙设置24束预应力锚索。每束预应力锚索均采纳12jl5.24mm无粘结钢绞线。预应力锚索长度为：宜昌岸长锚索38m,短锚索28m；恩施岸长锚索36m,短锚索26m,预应力锚索锚固长度8m。设计锚固力1600kN,张拉安装力1840kN0预应力锚索俯角20°,锚索端部深化岩体的竖向深度813m。扣墩锚梁的支撑系统由于扣墩较高属于柔性结构，锚梁上较小的水平力都会导致扣墩产生较大的水平位移(例如，17OkN的水平力会产生3cm的水平位移)。假定以交界墩偏位不超过3cm限制每次平衡索及扣索张拉力，则施工及其限制较为困难，须要多次反复小吨位地交织张拉平衡索及扣索。为此，本设计借助引桥小箱梁一桥台一台后岩面构建交界墩锚梁的支撑系统，使锚梁可以先承受较大的向岸侧的平衡索水平力。由于向岸侧的平衡索水平力先期存在，使向河侧的每一次张拉的扣索水平力的幅度得以较大地提高(仅需累计扣索水平力不超过累计的平衡索水平力)，便利了施工及其施工限制。宜昌岸引桥为36m小箱梁，恩施岸引桥为2X27.3m连续小箱梁，横桥向均布置小箱梁8片。兼作为拱肋拼装平台，小箱梁在拱肋吊装前已经安装在交界墩及桥台上。为借助引桥小箱梁支撑锚梁，取消引桥与交界墩锚梁间的伸缩缝，箱梁端部与锚梁一并现浇，每片小箱梁顶板增加22钢筋伸入锚梁，形成与锚梁的钱接结构。引桥桥台端，与桥台背墙间预留有伸缩缝间隙(宽812Cn0,除桥中线两侧的其次片小箱梁，因其对应的桥台背部空缺支顶肋墙外，其余6片小箱梁均以硬木与桥台背墙楔紧，桥梁安装完成后硬木即予拆除。同时，对桥台背墙适当加强，通过背墙后的5片肋墙及台背岩面的钢筋混凝土护墙，将桥台背墙直顶于台后的岩面。引桥小箱梁支顶交界墩锚梁，平衡索通过锚梁传递的水平力作用点位于小箱梁中性轴以下(约3050cm),其产生的负弯矩尚可部分抵消小箱梁施工期间拼装拱肋及龙门吊机产生的正弯矩，是一种有利的效应。4.3 斜拉扣挂系统计算分析扣索系统计算分析扣索系统计算，恒载考虑了结构自重，拱圈、竖腹杆、斜腹杆、交界墩、盖梁均采纳空间梁单元，扣索模拟为只受拉索单元。全桥共化分了5672个单元，2834个节点，其中梁单元5552个，索单元120个，静力分析运用UIDAS软件，有限元模型见图9。扣索的平安系数均大于2。依据结构的实际受力状态，考虑施工阶段如下：(D吊第一阶段，张拉1.I扣索。(2)吊其次阶段，张拉1.2扣索。(3)吊第三阶段，张拉Zl扣索。(4)封较，由较接变固结。(5)调整Zl扣索，拆除1.1.1.2扣索。(6)吊第四阶段，张拉1.3扣索。(7)吊第五阶段，张拉1.4扣索。(8)吊第六阶段，张拉Z2扣索。调整Z2扣索,拆除1.3,1.4扣索。(10)吊第七阶段,张拉1.5扣索。(11)吊第五阶段,张拉1.6扣索。(12)吊第九阶段,张拉Z3扣索。(13)吊第十阶段,张拉1.7扣索。(14)吊第十一阶段,张拉1.8扣索。(15)吊第十二阶段,张拉Z4扣索。(16)吊第十三阶段,张拉1.9扣索。(17)吊第十四阶段,张拉1.lO扣索。(18)吊第十五阶段,张拉Z5扣索。(19)拱顶合龙。(20)松全部扣索。图9结构有限元模型主要计算成果有：(1)扣索索力；(2)节段安装标高；(3)钢管拱肋应力应变；(4)安装过程中拱肋的稳定性。交界墩计算分析采纳有限元软件ANSYS进行分析计算,模型见图10。在墩顶扣索、平衡索力偶的作用下，弯矩出现在墩顶和墩底位置，经计算弯矩值小于设计值。依据扣索及平衡索的张拉依次，墩顶锚梁位移很小，且均不会出现向河侧的位移。图10交界域有限元模型桥台及岩锚分析1桥台分析采纳有限元软件ANSYS分别对各种工况进行了计算