先導(dǎo)索過海1國內(nèi)外概況況及及方案選擇擇擇（1）國內(nèi)外概概況況先導(dǎo)索過海（江江江）是懸懸索橋橋上部結(jié)結(jié)構(gòu)施施工的第第一道道重要工工序，通通常有以以下幾幾種施工工方法法。1）懸掛牽引法法法這是國內(nèi)外常用用用的方法法。中中國虎門門大橋橋、海滄滄大橋橋，日本本大鳴鳴門大橋橋均采采用此法法。圖1、明石海峽峽大大橋先導(dǎo)索索索牽引圖2、（1）海滄大大橋橋先導(dǎo)索索過海海示意圖圖（尺尺寸單位位：m）圖2、（2）海海滄大橋先導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)索牽引圖圖2、（3）潤揚大大橋橋先導(dǎo)索索牽引引江蘇潤揚長江大大大橋也采采用此此法架設(shè)設(shè)先導(dǎo)導(dǎo)索，但但采用用大馬力力拖輪輪，把先先導(dǎo)索索直徑增增加為為φ36。封航時時間6小時，見見圖2（3）。2）分段牽引、江江江中對接接方法法為縮短封航時間間間，采用用分段段分次牽牽引、在在江中對對接，即即此岸導(dǎo)導(dǎo)索拖拖至江中中定位位駁船臨臨時固固結(jié)，待待彼岸岸導(dǎo)索拖拖至江江中定位位駁船船后用鋼鋼絲繩繩卡將兩兩岸導(dǎo)導(dǎo)索對接接卡緊緊。宜昌昌長江江公路大大橋采采用此法法（見見圖3）。圖3、宜昌大橋橋先先導(dǎo)索架設(shè)設(shè)設(shè)示意圖圖3）浮索牽引法法法在先導(dǎo)索上按一一一定間隔隔固定定浮子（能能提提供較大大浮力力的泡沫沫材料料），提提供浮浮力，使使先導(dǎo)導(dǎo)索漂浮浮在水水面，用用拖船船牽引過過海（江江）。日日本關(guān)關(guān)門大橋橋、因因島大橋橋曾采采用此法法，見見圖4。這種牽牽引引方法不不受水水底障礙礙物的的影響，適適用用于暗礁礁等障障礙物較較多的的水域，缺缺點點是工序序繁雜雜，受風(fēng)風(fēng)浪等等水文條條件影影響大，需需要要長時間間封航航，岸邊邊需要要有碼頭頭。圖4、浮索牽引引法法4）江江江（海）底底牽牽引法在岸上放置先導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)索，用用大馬馬力拖船船牽引引過江，牽牽索索過程中中先導(dǎo)導(dǎo)索可沉沉入江江底，故故名“江底鋪設(shè)設(shè)法”，見圖5。該法曾曾在在中國江江陰長長江大橋橋應(yīng)用用。它適適用于于水底平平坦，無無大的障障礙物物的江河河或海海域。缺缺點是是受水浪浪、水水文條件件影響響大，需需要長長時間封封航，岸岸邊需要要有碼碼頭。圖5、海底牽引引法法示意圖（2）西堠門大大橋橋先導(dǎo)索過過過海方案案選擇擇西堠門大橋海域域域的環(huán)境境條件件，可概概括為為以下三三點：：1）西堠門大橋橋橋跨度大，橋橋梁跨越的西西堠門水道，海海水深、海底底地質(zhì)情況復(fù)復(fù)雜，暗礁很很多。西堠門門水道潮流一一般以不正規(guī)規(guī)半日潮流為為主，潮流運運動形式多為為往返復(fù)流。該該水道流速大大，且有強(qiáng)烈烈漩渦。如采采用海底直接接鋪設(shè)牽引索索，很可能造造成牽引索被被礁石等纏繞繞或勾拌。如如采用浮子法法，會收到潮潮流及水流流流速和漩渦影影響，而且要要在平潮時段段進(jìn)行。平潮潮時段僅僅有有40分鐘，可用用時間段短，牽牽引難度較大大。2）北塔處于海海海中狹小的的老老虎礁上上，四四周陡峭峭，水水流湍急急，無無法?？靠渴┕すご唬栊枰▽Ｓ糜门R時時碼頭，但但根根據(jù)地形形，在在此建碼碼頭的的難度較較大，施施工時間間和費費用較大大。3）西堠門航道道道為國際航航道道，很多多大型型商船和和軍艦艦通過，不不允允許中斷斷通航航?；谏鲜鋈c，不不能采用傳統(tǒng)統(tǒng)水上牽引法法牽引西堠門門大橋先導(dǎo)索索。此外，西堠門大大大橋還對對直升升機(jī)牽引引法與與發(fā)射火火箭牽牽引法（此此法法在湖北北四渡渡河橋?qū)崒嵤┻M(jìn)進(jìn)行了研研究比比選。由由于火火箭發(fā)射射先導(dǎo)導(dǎo)索的落落點位位置誤差差達(dá)到到40～80m，且發(fā)射射牽牽引索過過海后后還要橫橫移、提提升先導(dǎo)導(dǎo)索，在在此過程程中，先先導(dǎo)索仍仍然會會重入水水中，影影響通航航。經(jīng)經(jīng)反復(fù)研研究比比較后，西西堠堠門大橋橋選用用了直升升機(jī)牽牽引先導(dǎo)導(dǎo)索過過海法，并并根根據(jù)中國國實際際情況對對日本本方法進(jìn)進(jìn)行了了重大改改進(jìn)。2、直升機(jī)牽引引引先導(dǎo)索過過海海技術(shù)方方案直升機(jī)法實施有有有兩種比比選方方案，一一是主主動放索索方式式（見圖6），即把把整整個放索索系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)置在在直升升機(jī)上，由由直直升機(jī)帶帶動放放索系統(tǒng)統(tǒng)放出出先導(dǎo)索索。出出于安全全考慮慮，在直直升機(jī)機(jī)上除設(shè)設(shè)置通通常的纜纜索切切斷裝置置外，還還設(shè)置了了緊急急情況時時的切切斷裝置置，結(jié)結(jié)構(gòu)比較較復(fù)雜雜。放索索機(jī)和和先導(dǎo)索索重量量由直升升機(jī)承承擔(dān)，直直升機(jī)機(jī)負(fù)載較較大。由由于設(shè)備備較多多，需要要對直直升機(jī)進(jìn)進(jìn)行改改造，費費用較較大。圖6、被動放索索模模式示意圖圖圖7、主動放放索索模式示示意圖圖第二套方案是被被被動放索索方式式（見圖7），即把把放放索系統(tǒng)統(tǒng)安裝裝在南塔塔塔頂頂平臺，直直升升機(jī)牽引引帶配配重塊的的先導(dǎo)導(dǎo)索向北北塔飛飛行，利利用牽牽引張力力放出出先導(dǎo)索索。這這種方法法減輕輕了直升升機(jī)的的負(fù)荷，不不需需要改裝裝直升升機(jī)，提提高了了直升機(jī)機(jī)的飛飛行安全全系數(shù)數(shù)，降低低了費費用。西堠門大橋?qū)χ敝敝鄙龣C(jī)法法的兩兩套方案案進(jìn)行行研究探探討和和對比分分析，決決定采用用被動動放索方方式。這種過海方案使使使直升機(jī)機(jī)與先先導(dǎo)索的的連接接簡單，緊緊急急情況下下易于于解除連連接，對對直升機(jī)機(jī)具有有極大的的安全全保障。把把放放索系統(tǒng)統(tǒng)放在在塔頂平平臺，減減少了直直升機(jī)機(jī)的負(fù)荷荷，給給直升機(jī)機(jī)選型型提供更更大的的空間。把把放放索系統(tǒng)統(tǒng)放在在塔頂平平臺，有有利于監(jiān)監(jiān)控放放索機(jī)工工作狀狀態(tài)和指指揮作作業(yè)，控控制先先導(dǎo)索牽牽引過過海過程程中的的速度、張張力力和線形形，保保證不影影響通通航及直直升機(jī)機(jī)的安全全。3、先導(dǎo)索技術(shù)術(shù)術(shù)參數(shù)與直直升升機(jī)選型型（1）先導(dǎo)索技技術(shù)術(shù)參數(shù)先導(dǎo)索選用高強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)、輕質(zhì)質(zhì)、直直徑小的的尼龍龍繩，同同時也也要滿足足用先先導(dǎo)索牽牽引Φ22過渡牽引引索索的拉力力要求求。根據(jù)據(jù)國內(nèi)內(nèi)該類牽牽引索索的情況況，擬擬選用Φ6高強(qiáng)尼龍龍繩繩作為先先導(dǎo)索索，再轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成成Φ13高強(qiáng)尼龍龍繩繩，高強(qiáng)強(qiáng)尼龍龍繩采用用高強(qiáng)強(qiáng)度的尼尼龍纖纖維做成成，它它的拉伸伸強(qiáng)度度、質(zhì)量量見表表1所示。表1直徑mm破斷荷載每米重量結(jié)構(gòu)伸長率彈性伸長率破斷伸長率1312.1t0.072kggg2.5%0.63%3.8%63.19t0.0187kkkg2.5%0.63%3.8%特點輕質(zhì)、高強(qiáng)、不不不導(dǎo)電、抗抗酸酸堿性強(qiáng)強(qiáng)（2）先導(dǎo)索牽牽引引飛行過程程程中的最最大牽牽引力根據(jù)牽引飛行的的的工況條條件和和選定的的尼龍龍繩、配配重等等參數(shù)進(jìn)進(jìn)行計計算，直直升機(jī)機(jī)到達(dá)終終點時時受力最最大，最最大受力力為168..11kg。（3）直升機(jī)選選型型根據(jù)先導(dǎo)索的技技技術(shù)性能能和先先導(dǎo)索牽牽引飛飛行計算算出的的最大牽牽引力力，選擇擇直-9型直升機(jī)機(jī)能能夠滿足足直升升機(jī)牽引引先導(dǎo)導(dǎo)索過海海作業(yè)業(yè)的動力力牽引引需要。（4）直升機(jī)牽牽引引先導(dǎo)索過過過海作業(yè)業(yè)的飛飛行條件件視野度（可視距距距離）44kkm云高超過350mm風(fēng)向風(fēng)速逆風(fēng)風(fēng)9mm/s；順風(fēng)3m/ss4、南北索塔操操操作平臺布布置置（1）南北塔操操作作平臺的選選選擇直升機(jī)牽引先導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)索過海?？缭皆侥媳彼魉魉g的水水道，兩兩塔之間間跨徑徑16500m，索塔高233..2286m。由于懸懸索索橋上部部結(jié)構(gòu)構(gòu)已進(jìn)入入施工工階段，根根據(jù)據(jù)施工的的要求求，南北北塔頂頂已布設(shè)設(shè)了相相應(yīng)的施施工平平臺、塔塔吊等等實施，見見圖圖8～9。圖8、南塔頂上上部部結(jié)構(gòu)施工工工布置圖9、北塔頂頂上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)施工工布置圖圖根據(jù)現(xiàn)場的實際際際情況，南南北北塔頂均均布設(shè)設(shè)有塔吊吊、門門架，南南塔布布設(shè)有2臺塔吊，北北北塔布設(shè)設(shè)有1臺塔吊。由由由于南塔塔上橫橫梁上已已安裝裝了1臺塔吊，占占占橫梁位位置較較大，將將上橫橫梁作為為飛行行牽引的的操作作平臺空空間位位置不夠夠，只只有選擇擇低塔塔吊一側(cè)側(cè)的門門架頂作作為操操作平臺臺。北北塔上橫橫梁上上還未布布置大大型施工工設(shè)備備，空間間位置置比較寬寬敞，可可以作為為飛行行牽引的的操作作平臺。根據(jù)直升機(jī)牽引引引飛行的的操作作特點，終終點點操作平平臺要要求盡量量大些些，以便便于先先導(dǎo)索的的接收收，因此此，將將南塔低低塔吊吊一側(cè)門門架頂頂作為先先導(dǎo)索索牽引起起始點點，將北北塔上上橫梁作作為先先導(dǎo)索牽牽引錨錨固終點點。（2）南塔頂平平臺臺布置南塔門架頂面為為為5.5××221m的框架，為為為了便于于施工工操作，將將門門架頂面面拓寬寬，變?yōu)?×211m的平臺，在在在平臺頂頂面滿滿鋪木板板作為為施工操操作平平臺，周周圍設(shè)設(shè)置護(hù)欄欄，見見圖10。在平平臺臺上靠前前端安安裝放索索機(jī)，將將放索機(jī)機(jī)與門門架固定定在一一起以承承受先先導(dǎo)索的的張力力，在平平臺前前端安裝裝滾輪輪，便于于先導(dǎo)導(dǎo)索的放放出。圖10、南塔作作業(yè)平平臺布置置圖（3）北塔錨固固平平臺的布置置置圖11、北塔上上橫梁梁錨固點點布置圖圖北塔上橫梁頂面面面為長24.99333m、寬6.1m的混凝土土面面，作為為先導(dǎo)導(dǎo)索的接接收錨錨固平臺臺空間間較大，能能較較好的滿滿足施施工操作作要求求。平臺臺頂面面主要布布置先先導(dǎo)索的的接收收、錨固固裝置置。1）錨固點布置置置由于北塔上橫梁梁梁長24.99333m，考慮在在此此范圍內(nèi)內(nèi)都能能接收、錨錨固固從南塔塔牽引引到此的的先導(dǎo)導(dǎo)索，根根據(jù)上上橫梁的的寬度度計算，需需要要設(shè)置三三個錨錨固點才才能滿滿足要求求，錨錨固點布布置在在靠邊跨跨一側(cè)側(cè)。2）錨固點設(shè)計計計根據(jù)先導(dǎo)索的受受受力分析析計算算，錨固固點受受力較小小，僅僅幾十千千克力力。錨固固件設(shè)設(shè)置為預(yù)預(yù)埋件件和錨固固耳板板，預(yù)埋埋件埋埋設(shè)在上上橫梁梁混凝土土頂面面，錨固固耳板板與預(yù)埋埋件焊焊接。3）錨固繩設(shè)計計計錨固繩采用比先先先導(dǎo)索直直徑大大的φ10迪尼瑪繩繩，特特制長度5.5m，兩端加加工工成環(huán)扣扣，后后端和前前端采采用卸扣扣與錨錨固耳板板和先先導(dǎo)索連連接。4）上橫梁頂面面面中跨側(cè)邊邊緣緣滾輪設(shè)設(shè)置為了避免先導(dǎo)索索索與上橫橫梁頂頂面邊緣緣混凝凝土相摩摩擦，更更好的保保護(hù)先先導(dǎo)索，在在上上橫梁頂頂面中中跨側(cè)邊邊緣滾滾輪設(shè)置置塑膠膠滾輪，先先導(dǎo)導(dǎo)索牽引引到上上橫