悬索桥猫道的施工方法与流程

本发明涉及一种悬索桥猫道的施工方法，属于土木工程领域，适用于悬索桥猫道系统安装。

背景技术：

悬索桥是当今世界桥梁跨径最大的一种桥梁形式，悬索桥猫道位于主缆正下方、沿着主缆线形布置、是让施工人员进行主缆施工作业的高空脚手架，是主缆系统乃至悬索桥整个上部结构施工的重要临时结构。猫道的使用贯穿整个悬索桥上部结构的施工过程，使用周期长，猫道过大的变位影响主缆的施工精度，给施工人员带来不舒适感、降低施工效率、甚至危害身体健康。

随着社会的进步，无论是大跨径悬索桥猫道系统的设计理念还是施工工艺，与过去相比都更加成熟。但传统的悬索桥猫道系统存在门架高度固定、不易调节，猫道线型调节操作复杂，猫道面层安装操作复杂，施工成本较高，施工安全系数低等问题，需要对此展开进一步的研究。

鉴于此，为了给施工人员提供安全、舒适的操作平台，确保主缆施工架设的精度和稳定性，亟待发明一种简单有效的悬索桥猫道的施工方法统，提高悬索桥猫道的施工质量与施工效率。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种猫道面层安装方便，猫道线型调节操作简单，猫道门架易于调整，适用范围广，安全系数高的悬索桥猫道的施工方法。

这种悬索桥猫道的施工方法，包括以下施工步骤：

1)牵引系统架设：采用无人机先导索过江，后续采用逐级牵引方式完成牵引系统安装；

2)猫道承重索安装：中跨采用托架法架设猫道承重索，边跨采用拽拉器直接牵引上提法架设猫道承重索；单幅猫道承重索由镀锌钢丝绳组成，为三跨连续式，两岸锚固均在散索鞍支墩上；

3)猫道门架承重索安装：利用牵引系统架设猫道门架承重索，将其置于塔顶门架上的门架承重索转索鞍鞍槽内；利用塔顶卷扬机收紧滑车调整猫道门架承重索的垂度至设计位置；

4)猫道承重索变位下压钢架安装：塔吊整体提升变位下拉系统组件，先安装近塔侧的变位梁夹板，将变位下拉系统挂接在猫道承重索上；并在猫道承重索下压架附近安装防滑装置；变位下拉系统前端用卷扬机钢绳收紧悬挂，初步形成作业平台，施工人员进入操作平台进行施工作业；

5)猫道面层双层钢丝防护网及横向通道制作：在地面将组成猫道面层的各种材料按设计位置绑扎好，其中材料包括防滑木条、面层钢丝网和底层钢丝网用塔吊吊至塔顶工作平台上临时存放，再将面层铺设所用的型钢配重横梁和u形螺栓吊放到塔顶工作平台上；

6)猫道面层双层钢丝防护网及横向通道安装：中跨猫道面层和横向通道架设采用滑移法铺设，边跨猫道面层和横向通道架设采用直接铺设法铺设；铺设时在猫道面层双层钢丝防护网前端增设一道带有滚轮的型钢配重横梁，滚轮设置在型钢配重横梁两侧，在自重下向下滑动并带动猫道面层双层钢丝防护网下滑，并利用塔顶卷扬机反拉；

7)扶手绳和扶手钢丝防护网安装：扶手绳利用牵引系统拽拉器在猫道面层上牵引架设的方法安装；扶手绳架设就位后，用u形螺栓把扶手绳与扶手立柱相连接，最后固定扶手钢丝防护网与扶手绳；

8)猫道门架安装：先将猫道门架由塔吊提升至塔顶，将猫道门架承重索置于猫道门架上横梁的安装滚轮绳槽内，之后塔顶卷扬机反拉猫道门架逐步下滑到位，然后调整猫道门架长度。

作为优选：步骤4)所述猫道承重索变位下压钢架下部设置操作平台，操作平台比猫道承重索变位下压钢架宽，操作平台两侧设置操作平台护栏，操作平台底部铺设双层镀锌钢丝网。

作为优选：步骤4)所述猫道承重索下压架上设置绳槽和u型锁扣，施工时在操作平台上利用手拉葫芦横向对拉内侧两根猫道承重索至对应的绳槽内，并通过u型锁扣固定。

作为优选：步骤5)所述防滑木条两侧设置定型化防滑木条卡具。

作为优选：步骤6)所述猫道面层双层钢丝防护网与型钢配重横梁通过u型螺栓卡在猫道承重索上，u型螺栓螺母的外侧销孔插上开口销。

作为优选：步骤6)所述型钢配重横梁自带水袋，在自重下向下滑动带动猫道面层双层钢丝防护网下滑。

作为优选：步骤8)所述猫道门架的猫道门架上立柱和猫道门架下立柱之间通过销杆连接，猫道门架下立柱底部设置液压伸缩杆，用于调节猫道门架上立柱的高度。

本发明的有益效果是：

1)铺设时在猫道面层双层钢丝防护网前端增设一道带有滚轮的型钢配重横梁，型钢配重横梁自带水袋，可在自重下滑力作用下带动猫道面层双层钢丝防护网下滑。

2)在猫道面层的防滑木条两侧设置了定型化防滑木条卡具进行加固，防止防滑木条脱落。

3)猫道门架高度可调节，猫道门架底部设置液压伸缩杆，猫道门架上立柱和下立柱之间通过销杆连接，可根据实际情况调节猫道门架的高度。

4)猫道承重索变位下压钢架下部设置操作平台，施工时可在操作平台上利用手拉葫芦调节猫道线型。外侧两根猫道承重索设置防滑装置，可有效防止猫道承重索变位下压钢架向塔侧滑动。

附图说明

图1是本发明的悬索桥猫道系统示意图；

图2是本发明的猫道门架示意图；

图3是本发明的猫道承重索变位下压钢架俯视示意图；

图4是本发明的猫道承重索变位下压钢架立面图；

图5是本发明的悬索桥猫道面层安装系统示意图；

图6是本发明的悬索桥猫道面层安装系统俯视图；

图7是本发明的面网下滑示意图；

图8是u型螺栓示意图；

图9是防滑木条卡具示意图；

图10是本发明悬索桥猫道施工流程图。

附图标记说明：1-猫道门架上横梁、2-猫道门架下横梁、3-猫道门架承重索、4-斜撑、5-销杆、6-液压伸缩杆、7-猫道门架上立柱、8-猫道门架下立柱、9-索股托架、10-托轮、11-猫道承重索变位架、12-猫道承重索、13-猫道承重索下压架、14-操作平台、15-防滑装置、16-变位梁夹板、17-绳槽、18-u型锁扣、19-双层镀锌钢丝网、20-操作平台护栏、21-猫道型钢锚固系统、22-猫道门架、23-猫道承重索变位下压钢架、24-猫道面层双层钢丝防护网、25-扶手钢丝防护网、26-扶手立柱、27-扶手绳、28-防护绳、29-防滑木条、30-面层钢丝网、31-底层钢丝网、32-面网小横梁、33-定型化防滑木条卡具、34-面网大横梁、35-塔顶卷扬机、36-滚轮、37-型钢配重横梁、38-水袋、39-u型螺栓、40-u型螺栓螺母、41-开口销，42-卷扬机钢绳。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

所述的悬索桥猫道，包括：悬索桥猫道系统和悬索桥猫道面层安装系统。

如图1～4所示，所述悬索桥猫道系统，包括猫道门架承重索3、猫道门架22、猫道承重索变位架11、猫道承重索12、猫道下压架13、操作平台14、猫道型钢锚固系统21、猫道承重索变位下压钢架23等。如图2所示，猫道门架22包括猫道门架上横梁1、猫道门架下横梁2、斜撑4、猫道门架上立柱7、猫道门架下立柱8、索股托架9、托轮10等，猫道门架22立柱设计为可调式，间距约45m设置一道门架，猫道门架22由2×ф60(6×37s+iwr-1960mpa)镀锌钢芯钢丝绳固定，并与猫道共同形成空间结构。猫道门架上横梁1与猫道门架下横梁2之间设置猫道门架上立柱7和带有液压伸缩杆6的猫道门架下立柱8，猫道门架上立柱7与猫道门架上横梁1之间设置斜撑4，猫道门架上立柱7和猫道门架下立柱8之间通过销杆5连接，猫道门架下立柱8底部设置液压伸缩杆6，可调节猫道门架上立柱7的高度。猫道门架下横梁2上部设置索股托架9，索股托架9上设置托轮10。猫道承重索12下端通过猫道型钢锚固系统21锚固。

如图3～4所示，猫道承重索变位下压钢架23包括猫道承重索变位架11、猫道下压架13等。猫道承重索变位下压钢架23采用q235型钢，通过型钢焊接成一个整体。猫道承重索变位下压钢架23下部设置操作平台14，操作平台14比猫道承重索变位下压钢架23略宽，两侧设置操作平台护栏20，底部铺设双层镀锌钢丝网19。在最外侧两根猫道承重索12设置防滑装置15，防止猫道承重索变位下压钢架23向塔侧滑动。

猫道承重索变位架11上设置变位梁夹板16用于固定猫道承重索12，猫道线型通过猫道承重索变位架11上变位梁夹板16进行调整。猫道下压架13上设置绳槽17和u型锁扣18。猫道承重索变位下压钢架23安装完毕后，现场操作人员进入操作平台14内进行下压系统的安装工作，在操作平台14上利用手拉葫芦横向对拉内侧两根猫道承重索12至对应绳槽17内，通过u型锁扣18固定。

如图5～9所示，所述悬索桥猫道面层安装系统，包括猫道面层双层钢丝防护网24、猫道承重索12、扶手钢丝防护网25、扶手立柱26、扶手绳27、防护绳28、防滑木条29、定型化防滑木条卡具33、塔顶卷扬机35、型钢配重横梁37和水袋38等，猫道承重索12由10根φ54镀锌钢丝绳组成，为三跨连续式。猫道设置扶手立柱26，用以固定上下1根扶手绳27和2根防护绳28。扶手绳27采用ф26镀锌钢丝绳，防护绳28用ф22和ф16镀锌钢丝绳。在地面将防滑木条29、猫道面层双层钢丝防护网24等按设计位置绑扎好，用塔吊吊至塔顶工作平台上的面层临时存放台架上，再将面层铺设所用的型钢配重横梁37、u形螺栓39等吊放到塔顶工作平台上。猫道面层双层钢丝防护网24包括面层钢丝网30和底层钢丝网31。扶手立柱26上设有扶手钢丝防护网25。猫道面层双层钢丝防护网24上设有面网小横梁32和面网大横梁34。

如图7所示，铺设时在猫道面层双层钢丝防护网24前端增设一道带有滚轮36的型钢配重横梁37，滚轮36设置在型钢配重横梁37两侧，卡在猫道承重索12上。型钢配重横梁37自带水袋38，可在自重下滑力作用下带动猫道面层双层钢丝防护网24下滑。

如图8所示，用u型螺栓39将猫道面层双层钢丝防护网24与型钢配重横梁37卡在猫道承重索12上，螺栓不宜过紧，以确保面层能在猫道承重索12上自由滑动，并对u型螺栓螺母40的外侧销孔插上开口销41，防止在面层滑动过程中u型螺栓螺母40脱落。

如图7所示，由于靠近塔顶两侧坡度较陡，为防止面网下滑太快，设置塔顶卷扬机35反拉，塔顶卷扬机35通过卷扬机钢绳42连接猫道面层双层钢丝防护网24，卷扬机钢绳42依次连续位于面层网型钢上，控制整个面层下滑速度，直至面层滑到跨中对接处。

如图9所示，在猫道面层的防滑木条29两侧设置定型化防滑木条卡具33进行加固，防止防滑木条脱落。

如图10所示，所述悬索桥猫道的施工方法，包括以下施工步骤：

1)牵引系统架设：采用无人机先导索过江，后续采用逐级牵引方式完成牵引系统安装，施工过程中不考虑封航；

2)猫道承重索12安装：中跨采用托架法架设猫道承重索12，边跨采用拽拉器直接牵引上提法架设猫道承重索12。单幅猫道承重索12由10根φ54镀锌钢丝绳组成，为三跨连续式，两岸锚固均在散索鞍支墩上。

3)猫道门架承重索3安装：利用牵引系统架设猫道门架承重索3，将其置于塔顶门架上的门架承重索转索鞍鞍槽内。利用塔顶卷扬机35收紧滑车调整猫道门架承重索3的垂度至设计位置。

4)猫道承重索变位下压钢架23装置安装：塔吊整体提升变位下拉系统组件，先安装近塔侧的变位梁夹板16，将变位下拉系统挂接在猫道承重索12上。并在猫道承重索下压架13附近安装防滑装置15，防止猫道承重索变位下压钢架23向塔侧滑动。变位下拉系统前端用卷扬机钢绳42收紧悬挂，初步形成作业平台，施工人员可进入操作平台14进行施工作业；

5)猫道面层双层钢丝防护网24及横向通道制作：在地面将组成猫道面层的各种材料，如防滑木条29，面层钢丝网30、底层钢丝网31等，按设计位置绑扎好，用塔吊吊至塔顶工作平台上临时存放，再将面层铺设所用的型钢配重横梁37、u形螺栓39等吊放到塔顶工作平台上。

6)猫道面层双层钢丝防护网24及横向通道安装：中跨猫道面层和横向通道架设主要是采用滑移法铺设，边跨猫道面层和横向通道架设采用直接铺设法铺设。铺设时在猫道面层双层钢丝防护网24前端增设一道带有滚轮36的型钢配重横梁37，滚轮36设置在型钢配重横梁37两侧，在自重下滑力作用下带动面网下滑。为防止面网下滑太快，利用塔顶卷扬机35反拉。

7)扶手绳27和扶手钢丝防护网25安装：扶手绳27利用牵引系统拽拉器在猫道面层上牵引架设的方法安装。扶手绳27架设就位后，用u形螺栓把扶手绳27与扶手立柱26相连接，最后固定扶手钢丝防护网25与扶手绳27。

8)猫道门架22安装：先将猫道门架22由塔吊提升至塔顶，将猫道门架承重索3置于猫道门架上横梁1的安装滚轮绳槽内，之后塔顶卷扬机35反拉猫道门架22逐步下滑到位，然后调整猫道门架22长度。