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悬索吊桥设计与施工

摘要：本文介绍了在山区高速公路桥梁施工中用到的施工吊桥的理论设计计

算，吊桥材料的选用，吊桥的施工、安装工艺。

关键词：山区高速公路吊桥施工

1、引言

在山区高速公路施工中会遇到一些在山谷中的桥梁，桥梁上部结构采用

现浇挂篮施工且墩柱比较高，按照一般施工方法在，为了减少泵送混凝土的高差

压力和人员上下结构物的方便，减少人员从驻地到墩底的时间，往往利用地形修

建吊桥到墩顶。因此悬索吊桥在以后的山区施工中会经常应用到，在此将我项目

施工的吊桥施工设计方法及应用进行叙述，为今后类似的工程提供参考。

2、吊桥应用背景

在浇筑唐家湾T构混凝土时因地泵处在主墩底部高差有70多米高，在浇

筑混凝土过程中经常出现堵管、爆管等现场，人员上下班的时间也长，为了确保

唐家湾特大桥T构施工顺利进行及加快施工进度，因墩顶与3#便道处高程接近，

拟将在左幅0#块与3#便道之间修建一座悬索吊桥。

3、便桥的用途及便桥布置图

唐家湾悬索吊桥主要用作铺设浇筑T构块件的地泵管道及施工人员的上

下通道。地泵管直径为12.5cm、壁厚5.5mm，施工人员按每米一个人布置，木

板满铺，侧面采用铁丝网进行防护。

索道桥布置图如下：

侧面图

截面图

4、便桥设计计算

4.1荷载计算

钢丝索重量，根据材料手册有9根ф28mm钢丝索单位重：0.31kN/m；

根据厂家数据泵管每米重17kg，

泵管及管内砼重：0.17+3.14*0.125*0.125/4*26=0.49kN/m；

施工人员重，人自重取80kg，人员载重取50kg，单位重：1.3kN/m；

索道上方木厚5cm，宽2m，方木根据《路桥施工计算手册》P172页取6kN/m3，

铁丝网取每米重量为0.2kN/m。

木板及铁丝网单位长度重：2*0.05*1*6+0.2=0.8kN/m；

总线荷载q=0.31+0.49+1.3+0.8=2.9kN/m。

4.2索道应力计算

根据索道设计图有两支点高差C为17m，矢高f为4m，索长方向的集度

q为2.9kN/m，跨径l为95m。根据《路桥施工计算手册》P620页公式有：

由以上数值可知最大应力发生在索道的高点处，值为879.7kN。

钢丝绳采用ф28mm的钢芯钢丝绳，最小破断拉力为435KN。吊桥共采

用9根钢丝绳承重。9根钢丝绳的总破断拉力F=435*9=3915KN，安全系数

3915/879.7=4.453.5满足要求。

4.3锚固墩计算

锚墩采用承台接桩基础形式，设计图如下：

纵剖面图

立面图桩基受力模型图

桩基础采用C30混凝土，HRB335钢筋，钢筋间距15cm，直径为28mm，

桩长16m。根据《混凝土结构设计规范》C30混凝土的轴心抗压强度，轴心抗拉

强度，地上承台与桩基接触面积A1=2.4m2。

锚墩抗剪应力计算：2.01Mpa，满足要求。

桩基的抗弯应力计算：桩顶受到的水平力为索道的低点拉力即F=831kN，

不考虑顶上承台的水平摩擦阻力，在水平方向的力全部通过桩基侧面的土压力平

衡，弯矩考虑承台桩基自重对桩基产生的弯矩，由图可知混凝土方量为54m3，

土压力为线荷载p=831/16*2=103.9kN/m，以桩基弯矩的支点为O点建立弯矩方

程如下：

，x为A点到计算截面的桩长，G为混凝土重量，对该方程求导可得，

令M’=0，可得x=8m，即在桩基中间处弯矩最大，最大值=893.2kN.m，桩基配

筋如下：

桩基钢筋的受拉作用力臂取170/4=42.5cm，受拉区钢筋总面积

A=Mmax/0.425/235*10=89.5cm2,一根28mm的钢筋的截面积为6.16cm2，需要钢

筋根数n=89.5/6.16=15根，根据配筋布置图可知满足要求。

4.4、水平风荷载按下式计算：