空间悬索桥主缆索股架设中的鼓丝及扭丝问题探讨

摘要：主缆的架设施工是空间索面自锚式悬索桥施工的关键步骤。本文以江西省上饶市上饶大桥为例，研究主缆索股架设过程中如何消除索股的鼓丝和扭丝效应的问题。根据实际工程情况，分析主缆鼓丝和扭丝现象的原因并提出相应的处理办法，得到的一些结论可以为同类型的工程提供借鉴。

关键词：主缆索股；放样；鼓丝；扭丝

Research on Bulging and Twisting of Cable Strand of Spatial Cable Plane Self-anchored Suspension Bridge

(College of Civil Engineer and ArchitectureZhejiang UniversityHangzhou310058)

Abstract: Erection of the main cable is a key step in the construction of the spatial cable plane self-anchored suspension. In this paper, taking Shangrao Bridge in Shangrao city of Jiangxi Province for example, research the follow problems: During the stakeout of cable strand, how to avoid the effect of bulging and twisting of cable strand. On the basis of practical engineering, this paper analyses the reason of bulging and twisting of cable strand and come up with several measures to eliminate them. The conclusions can be reference for the same type of project.

Key words: Cable Strand; Stakeout; Bulging and twisting of cable strand

中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：

0引言

空间索面自锚式悬索桥与竖直索面悬索桥相比，主缆呈空间线形使计算与施工难度大大增加。主缆索股在架设过程中难以避免地出现一些问题，其中索股定位是架设过程中比较容易出现问题的地方。

主缆索股架设时，不仅要考虑竖向高程，也要照顾到横向偏位。索股能否精确地架设到位关系到主缆的成桥线形以及主缆成桥的受力状态是否合理。所以索股线形的精确定位是悬索桥主缆架设的关键施工步骤，应予以高度重视。和常规自锚式悬索桥一样，空间索面自锚式悬索桥索股架设时也会经常遇到鼓丝和扭丝的现象，比较明显的鼓丝与扭丝现象会对结构造成不利的影响，需要采取相应的施工手段消除该种效应。

本文以江西省上饶市上饶大桥为工程实例，分析实际施工过程中索股出现的鼓丝和扭丝现象的原因，并根据主缆索股的固有特性，提出相应的办法，减少和避免索股的鼓丝和扭丝效应。

1工程概况

江西上饶大桥是一座独塔空间索面自锚式悬索桥，主跨为158米，为空间双索面结构，加劲梁为整体式钢箱梁，桥面宽45米，箱梁中心处梁高2.5米。主跨主缆锚于主梁的两侧，边跨主缆锚于地锚，形成一个稳定的结构体系。主跨主缆采用三维空间线形，边跨主缆采用一组（两根并排）不加吊索形式。主跨吊索布置间距为9m，一共为14组。上饶大桥的施工采用先梁后缆的施工方式，箱梁采用现场拼装。搭设猫道和建造索股牵引系统进行主缆索股架设。

2鼓丝和扭丝现象的原因

鼓丝和扭丝现象在悬索桥架设过程中很难避免。鼓丝是指主缆索股由于安装不平顺引起局部钢丝鼓凸的现象。索股架设完成后经过一段时间的钢丝自适应过程，可以消除不太严重的鼓丝现象。鼓丝会造成索股中各钢丝受力不均匀，甚至部分钢丝不受力，从而削弱索股的强度，降低成桥主缆的安全系数，缩短使用寿命。

扭丝是指索股架设过程中各种因素的影响使钢丝不能保持相互平行的理想状态，彼此发生缠扭的现象。扭丝使索股的受力状态变得复杂、不明确，不利于索股线形的受力和监控计算。

上饶大桥是国内少有的独塔空间索面自锚式悬索桥，其主缆的架设施工主要有以下几个方面的特点：

（1）主缆为空间线形，索股线形的定位不像常规悬索桥那样容易，空间线形容易使索股发生扭转，从而出现扭丝的现象。

（2）主缆采用预制平行钢丝索股。每根主缆共有37股索股，每根索股由127根直径为5.1mm的高强度镀锌钢丝组成。主缆在架设时竖向排列成尖顶的近似六边形，紧缆后主缆为圆形。把最底部的1号索股作为定位的基准索股，基准索股架设调整完成后，一般索股的架设根据基准索股进行定位。因为主缆由多根索股组合而成，而每一根索股又由许多钢丝合成，钢丝与钢丝之间会发生相互扭转和错动，所以索股钢丝束的准确定位是索股架设的难题，实际施工过程中会发生索股的鼓丝和扭丝现象，很难保证索股形状成精确的六边形。

（3）主缆索股柔度较大，在牵引和定位的过程中很容易发生曲折，使索股钢丝发生错动。

图1主缆索股的扭丝现象

3处理办法

为了避免和减小鼓丝和扭丝现象，根据现场的施工情况，笔者提出以下解决办法：

（1）架设过程中要尽量保持索股的平顺性，主塔索鞍和锚固端散索鞍处索股入鞍时保证索股的精确定位。

（2）由于本桥索股为空间线形，索股在主索鞍处有横向和竖向转角，此处很容易发生扭丝和鼓丝。所以此处索股需要散丝入鞍，并且设置临时限位装置，保证索股在出索口处的平顺性。

（3）为避免索股钢丝出现局部弯折，变形过大，在主索鞍处进行索股吊装入鞍时应避免单点起吊，可在入索口和出索口设置两个吊点，保证索股入鞍后的平顺性。

（4）索股线形的调整张拉最好做到只收不放，如果需要放索的话，可以多放松一点，然后在收紧索股，调整到需要的线形。因为放松索股，在散索鞍处可能会出现鼓丝现象。

（5）对于索股架设完成以后还存在的索股鼓丝和扭丝现象，可以松开一些（去二留一）索股出厂时的打包带，从主塔索鞍处开始向两侧进行索股钢丝梳理，并让索股在自重的作用下进行自适应，待索股各丝平顺后再进行打包捆扎。

4总结

本文主要探讨江西上饶大桥主缆索股架设过程中出现的鼓丝和扭丝现象，从各个角度分析了索股出现鼓丝扭丝现象的原因，索股的固有物理特性导致了索股在架设过程中容易出现鼓丝和扭丝，必须对索股采取相应的施工措施来予以避免。上饶大桥索股架设时，根据现场条件，采取了相应的可行措施，有效地减小和避免了索股的鼓丝和扭丝现象，主缆在架设完成后受力状态良好，满足工程要求。本文提出的鼓丝和扭丝的处理方法可以为相同类型的桥梁施工提供参考。

参考文献：

[1] 胡建华. 现代自锚式悬索桥理论与应用[M]．北京：人民交通出版社．2008．

[2] 尹辉,卢洪宇等. 天津富民桥空间缆索体系定位施工问题及解决方法[J].桥梁建设,2008(5):68-70.