悬索桥索鞍设计制作主要问题及对策.docx

悬索桥索鞍设计制作主要问题及对策董小亮１叶觉明２李汉梅１（１．武汉船用机械有限责任公司，武汉４３００８４；２．中铁大桥局武汉桥梁科学研究院，武汉４３００３４）摘要：索鞍是悬索桥主缆系的重要受力构件，索鞍主要分为主索鞍和散索鞍两种。结合南京四桥索鞍制作过程和交通部行业标准ＪＴ／Ｔ９０３－２０１４《悬索桥索鞍索夹》，讨论特大悬索桥索鞍结构特点，探讨其制作加工的主要技术及工艺重、难点问题，以及这些问题的处理经验，介绍索鞍行业标准应该重视的一些条款的具体内容。关键词：悬索桥；主索鞍；散索鞍；制作；焊接；机加工；行业标准ＤＯＩ：１０．１３２０６／ｊ．ｇｊｇ２０１５０１０１４ＴＨＥ ＭＡＪＯＲＰＲＯＢＬＥＭＳＡＮＤＳＯＬＵＴＩＯＮＳＯＦＳＵＳＰＥＮＳＩＯＮＢＲＩＤＧＥＣＡＢＬＥＳＡＤＤＬＥＤＥＳＩＧＮＡＮＤＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＥＤｏｎｇＸｉａｏｌｉａｎｇ１ ＹｅＪｕｅｍｉｎｇ２ＬｉＨａｎｍｅｉ１（１．Ｗｕｈａｎ ＭａｒｉｎｅＭａｃｈｉｎｅｒｙＰｌａｎｔＣｏ．Ｌｔｄ，Ｗｕｈａｎ４３００８４，Ｃｈｉｎａ；２．ＢｒｉｄｇｅＳｃｉｅｎｃｅｓＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＬｔｄ，ＣｈｉｎａＺｈｏｎｇｔｉｅ ＭａｊｏｒＢｒｉｄｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐ，Ｗｕｈａｎ４３００３４，Ｃｈｉｎａ）ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｅｓａｄｄｌｅｉｓｔｈｅｋｅｙｌｏａｄｅｄｍｅｍｂｅｒｉｎｍａｉｎｃａｂｌｅｓｙｓｔｅｍｏｆｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｂｒｉｄｇｅ，ａｎｄｃａｂｌｅｓａｄｄｌｅａｒｅｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｍａｉｎｃａｂｌｅｓａｄｄｌｅａｎｄｓｐｌａｙｓａｄｄｌｅ．ＣｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓａｄｄｌｅｓｆｏｒＮａｎｊｉｎｇＦｏｕｒｔｈＹｏｕｎｇｚｉＲｉｖｅｒＢｒｉｄｇｅａｎｄｔｈｅＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｄｕｓｔｒｙｓｔａｎｄａｒｄＳｕｓｐｅｎｓｉｏｎＢｒｉｄｇｅ ＣａｂｌｅＳａｄｄｌｅａｎｄＣａｂｌｅＣｌａｍｐ（ＪＴ／Ｔ９０３－２０１４），ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｕｐｐｅｒｌａｒｇｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｂｒｉｄｇｅｃａｂｌｅｓａｄｄｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｍａｉｎｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｏｆｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｔｈｅｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｉｎｄｅａｌｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｓｅｐｒｏｂｌｅｍｓｗａｓａｌｓｏｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙｔｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｃａｂｌｅｓａｄｄｌｅｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｓｔａｎｄａｒｄｓｆｏｒｃａｂｌｅｓａｄｄｌｅｉｎｄｅｔａｉｌ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｂｒｉｄｇｅ；ｍａｉｎｃａｂｌｅｓａｄｄｌｅ；ｓｐｌａｙｓａｄｄｌｅ；ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ；ｗｅｌｄｉｎｇ；ｍａｃｈｉｎｅ；ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｓｔａｎｄａｒｄ概述索鞍是悬索桥主缆系的主要受力传力构件，特大悬索桥索鞍主要分为主索鞍和散索鞍两种，索鞍的主要作用是支承主缆、平顺改变主缆线型并将主缆的载荷传递到主塔和支撑［１］。与悬索桥主缆结构一样，索鞍结构是不可更换的，目前悬索桥主缆和索鞍设计安全使用寿命一般在１００年以上。特大悬索桥索鞍有体积大、质量大，结构较复杂的特点，索鞍制作涉及到铸造、组拼焊接、机加工等过程，制作加工比较困难［２］，本文结合国内多座特大悬索桥索鞍制作实践，针对索鞍的结构特点进行分析，探讨悬索桥索鞍结构设计和制作技术工艺问题。说》和英国ＢＳ５４００《钢桥、混凝土桥及结合桥》等规范进行。主索鞍一般由预埋格栅及反力架、上承板、下承板、拉杆和鞍体组成，散索鞍一般由底板、底座、上承板、下承板和鞍体组成，鞍体为主体结构。鞍体结构传力方式主要有肋板间接传力和外壳直接传力两种结构形式，前者主要用于混凝土索塔，后者主要用于钢结构索塔［３］。索鞍鞍体一般有铸焊式和全铸式两种结构形式，铸焊式结构索鞍鞍头是采用铸钢铸造，而鞍座部分采用钢板焊接而成。特大桥索鞍结构承受压力非常大，因此，这类索鞍鞍座部分支撑钢板非常厚，实际用到１２０ｍｍ厚板。由于特大索鞍的鞍头和鞍座的连接板厚，造成索鞍焊接难度非常大，通常需要整体预热和保温焊接，焊接过程中还需要进行多次退火处理，以消除焊接应力。１既有悬索桥索鞍设计制作２０年前，我国从汕头大桥开始悬索桥的设计和建造，至今国内悬索桥索鞍设计主要是参考中交公路规划设计院主编的《公路悬索桥设计规范》（报批稿）、日本本四联络公团的《上部结构设计标准．同解２第一作者：董小亮，男，１９８３年出生，工程师。Ｅｍａｉｌ：ｍｄｉｌｙ２９＠１６３．ｃｏｍ收稿日期：２０１４－１０－１６ＳｔｅｅｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．２０１５（１），Ｖｏｌ．３０，Ｎｏ．１９３５９加工制作主索鞍在