基本介紹
- 中文名：索橋
- 外文名：Cablebridge/Suspensionbridge
- 別稱：吊橋、繩橋、懸索橋
- 古書上稱：絙橋、笮橋、繩橋
構件組成,主要分布,歷史沿革,索橋記載,相關故事,架設施工,區別,
構件組成
現在以地錨式居多，地錨式施工一般是先架設橋塔也就是主塔，然後錨碇大纜，之後吊桿和加勁梁的施工，最後橋面工程。
主要分布
在我國雲貴川的怒江、瀾滄江、金沙江上游、雅礱江、大渡河、烏江、北盤江上以及秦嶺山區、台灣山區，常常可以看到各類索橋。在西藏喜馬拉雅山北的雅魯藏布江，峽谷深邃，急流飛瀑，千百年來，兩岸往來就是靠各種索橋。1977年我國青藏高原綜合科學考察隊也是通過墨脫縣橫跨在雅魯藏布江上的藤網筒橋到對岸去作科學考察的。西藏人民還把鐵索橋稱為扎桑巴。古代的索橋絕大多數是單孔的，僅有雲南省跨越怒江的惠人橋（又名潞江橋）等少數幾座是雙孔的。貴州盤江橋、四川瀘定橋、雲南霽虹橋等在國際橋樑史上負有盛名。台灣省高山中還有藤網吊橋。索橋剛度很差，隨風搖晃，初過索橋者不免有膽戰心驚之感。
索橋
索橋歷史沿革
始見於秦漢，如秦李冰曾在四川益州（今成都）城西南建成的一座笮橋，又名"夷里橋"，便是座竹索橋。現存著名的有建於明清時的瀘定鐵索橋、灌縣竹索橋等。過索橋感覺非常驚險，正如古人形容過索橋的那樣：“人懸半空，度彼決壑，頃刻不戒，隕無底谷。”
索橋
索橋國外不少橋樑專家認為索橋首創於我國，指出“中國大約在3000年以前已開始建造吊橋”。十四、五世紀藏族的湯東傑布（1385～1464年，或名甲桑珠古，意即“鐵橋活佛”）就是當時在雅魯藏布江以及西藏其他江河上修建鐵索橋的工程技術專家。據說他曾畫了一座跨度為138米的雅魯藏布江鐵索橋簡圖，並於1420年左右建成，是我國古代跨度最大的鐵吊橋。橋兩端有塔，寬度僅容走人。目前已查證的最早索橋是四川益州（今成都）的笮橋，它建於秦李冰任蜀守時（公元前251年），距今二千二百餘年，跨城南面的檢江，又名夷星橋，是當時按北斗七星形狀建成的七座橋中的一座。西漢王褒在《益州記》中記載，笮橋在司馬相如宅院南一百步，建造時用三個大鐵椎來系橋柱緊竹索（現今鐵椎僅有二個）。《晉書·桓溫傳》記載，永和三年（347年）桓溫伐蜀進攻成都時，曾與李勢戰於笮橋，可見，時隔近六百年後，笮橋仍在。相傳諸葛亮曾在這裡為出師東吳的費禕餞行。解放初期在考察司馬相如的撫琴台時，曾在今天南門大橋西面的錦江河上，發掘出古代橋基下的大鐵椎，證實該處是笮橋的故址。
索橋記載
《漢書·西域傳》已有“以繩索相引而度”、“懸繩而渡笮”的記載。
索橋
索橋宋代詩人陸游曾用“度索臨千仞，梯山躡半空”的詩句來構畫索橋的雄姿。
從宋范成大所著《吳船錄》對珠浦橋的記載看，宋時，橋長120丈，5孔，用並排的12根繩索，竹笆橋面，木架墩。“掛橋於半空，大風過之，掀舉幡幡然。略如漁人曬網，染家晾絲帛之狀”。與清代橋式不盡相同。1965年修建新都江堰時，交通局按清時橋的式樣改建成珠浦橋，用25毫米直徑的鋼絲繩代替竹索，欄桿索錨定部分改用鋼筋混凝土柱，用繩夾固定，底錨情況不變。
索橋
索橋還用一首《度笮》七絕：“翩翩翻翻笮受風，行人疾走緣虛空。四觀目眩浪花上，小跌身裹蛟龍中”。生動地描繪出過橋時的驚險畫面。
明代地理學家徐霞客在他的遊記中記錄了西南龍川東江上的一座藤橋，“橋長十四、五丈，以藤三、四枝，高絡於兩崖，以樹杈中懸而反下，編竹子藤上，略可置足，兩旁亦橫竹為欄，以夾之。蓋凡橋鞏而中高，此橋反掛而中垂，一舉足輒搖盪不已，必手揣旁枝，然後可移，止可渡人，不可渡馬也”。
鐵索橋傳說起自漢初，西漢大將樊噲在陝西褒城縣（今留壩縣）古棧道上建成的樊河橋（公元前206年），很可能就是鐵索橋。有確切記載的橫江鐵鎖（即鐵索），是西晉伐吳（公元280年）吳守將用鐵鎖多道，橫截長江三峽的西陵峽口以擋舟師。
四川瀘定鐵索橋，跨越大渡河，位於川、藏要道，是鐵索橋中現存製作最精良的一座。橋始建於清.康熙四十四年（公元1705年），次年完成。橋淨跨100米，橋寬2.8米，上鋪木板。底索9根，每根索長約128米，兩側各有兩根欄桿索，由四川善於製作鐵索橋的天全州修建。兩岸石砌橋台，用台身自重來平衡鐵索的拉力。為首批國家級重點文物保護單位。
相關故事
四川灌縣有座橋，名子叫“安瀾橋”。它是座索橋，用粗的竹索挽成的竹索上鋪著一塊塊木板，橋兩邊有竹索編的欄桿。橋沒有橋墩，取而代之的是高高的竹架。走在上面，橋身不停地擺動，讓人心裡感到不安。橋下有魚嘴狀的石頭，是把岷江分成內外兩條江的工程。“魚嘴”怎么看都是不動的，可巴金卻從中看到了兩千多年前勞動人民的心，那溫暖的心。橋的一頭有一塊石碑，上面說索橋是清初由一位姓何的教書先生建的，因無欄桿，有許多人失足掉到了水裡死了。官府就把責任全部推到了何先生身上，把他逮到處死，何先生的妻子決定為丈夫雪冤，就在索橋兩邊加上了用竹索編者按的欄桿。使三百年後的小孩還能在上面跑。
索橋
索橋架設施工
自錨式施工工藝
1、主塔施工
索橋2、鞍部施工
檢查鋼板頂面標高，符合設計要求後清理表面和四周的銷孔，吊裝就位，對齊銷孔使底座與鋼板銷接。在底座表面進行塗油處理，安裝索鞍主體。索鞍由索座、底板、索蓋部分組成，索鞍整體吊裝和就位困難；可用吊車或卷揚設備分塊吊運組裝。索鞍安裝誤差控制在橫向軸線誤差最大值3mm標高誤差最大值3mm.吊裝入座後，穿入銷釘定位，要求鞍體底面與底座密貼，四周縫隙用黃油填實。
3、主梁澆築
主梁混凝土的澆築同普通橋一樣，首先梁體標高的控制必須準確，要通過精確的計算預留支架的沉降變形；其次，梁體預埋件的預埋要求有較高的精度，特別是拉桿的預留孔道要有準確的位置及良好的垂直度，以保證在正常的張拉過程中拉桿始終位於孔道的正中心。主梁澆築順序應從兩端對稱向中間施工，防止偏載產生的支架偏移，施工時以水準儀觀測支架沉降值，並詳細記錄。待成型後立即複測梁體線型，將實際線型與設計線型進行比較，及時反饋信息，以調整下一步施工。
索橋
索橋4、索部施工
（1）主纜架設
纜索的支撐：為避免形成絞，將成圈索放在可以旋轉的支架上。在橋面每4-5m，設定索托輥（或敷設草包等柔性材料。），以保證索縱向移動時不會與橋面直接摩擦造成索護套損壞。因錨端重量較大，在牽引過程中採用小車承載索錨端。
纜索的牽引：牽引採用卷揚機，為避免牽鋼絲繩過長，索的縱向移動可分段進行，索的移動分三段，分別在二橋塔和索終點共設三台卷揚機。
纜索的起吊：在塔的兩側設定導向滑車，卷揚機固定在引橋橋面上主橋索塔附近，卷揚機配合放索器將索在橋面上展開。主要用吊車起吊，提升時避免索與橋塔側面相摩擦。當索提升到塔尖時將索吊入索鞍。在主索安裝時，在橋側配置了3台吊機，即錨固區提升吊機、主索塔頂就位吊機和提升倒鏈。 當拉索錨固端牽引到位時，用錨固區提升吊機安裝主索錨具，並一次錨固到設計位置，吊機起重力在5t以上；主索塔頂就位吊機是在兩座塔的二側安置提升高度大於25m時起重力大於45t的汽車吊，用於將主索直接吊上塔頂索鞍就位，在吊裝過程中為避免索的損傷，索上吊點採用專用索夾保護；主索在提升到塔頂時，由於主跨的索段比較長，為確保吊機穩定，可在適當的時候用塔上提升倒鏈協助吊裝。
索橋
索橋（2）主纜調整
在製作過程中要在纜上進行準確標記。標記點包括錨固點、索夾、索鞍及跨中位置等。安裝前按設計要求核對各項控制值，經設計單位同意後進行調整，按照調整後的控制值進行安裝，調整一般在夜間溫度比較穩定的時間進行。調整工作包括測定跨長、索鞍標高、索鞍預偏量、主索垂直度標高、索鞍位移量以及外界溫度，然後計算出各控制點標高。
主纜的調整採用75t千斤頂在錨固區張拉。先調整主跨跨中纜的垂直標高，完成索鞍處固定。調整時應參照主纜上的標記以保證索的調整範圍。主跨調整完畢後，邊跨根據設計提供的索力將主纜張拉到位。
（3）索夾安裝
（4）吊桿安裝及載入
吊桿在索夾安裝完成後立即安裝。小型吊桿採用人工安裝，大型吊桿採用吊車配合安裝。
由於自錨式懸索橋在荷載的作用下呈現出明顯的幾何非線性，因此吊桿的載入是一個複雜的過程。主纜相對於主梁而言剛度很小。如果吊桿一次直接錨固到位，無論是張拉設備的行程或者張拉力都很難控制而全橋吊桿同時張拉調整在經濟上是不可行的。為了解決這個問題，就必須根據主梁和主纜的剛度、自重採用計算機模擬的辦法，得出最佳載入程式。並在施工過程中，通過觀測，對張拉力加以修正。
索橋
索橋吊索張拉自塔柱和錨頭處開始使用8台千斤頂對稱張拉。吊索底端冷鑄錨具，其錨杯鑄有內外螺紋，內螺紋用於連線張拉時的連線桿以便千斤頂作用，外螺紋用螺母連線後將吊桿固定於錨墊板上。由於主纜在自重狀態標高較高，導致吊桿在載入之前下錨頭處於主梁梁體之內，因此在張拉時需配備臨時工作撐腳和連線桿。
第一次張拉施加1/4的設計力將每一根吊桿臨時鎖定！第二次順序與第一次相同，按設計力張拉完，然後檢測每一根吊桿的實際荷載，最後根據設計力具體對每一根吊桿進行微調。在吊索的張拉過程中，塔頂與鞍座一起發生位移！塔根承受彎矩！這樣有可能產生塔根應力超限的危險，為了不讓塔根應力超限！張拉一定程度後，根據實際觀測及計算分析！進行索鞍頂推，使塔頂回到原來無水平位移時的狀態，如此反覆後！將每根吊索的張拉力調整至設計值。施工過程的控制對於自錨式混凝土懸索橋每一道工序的施工均非常重要，尤其在索部施工過程中每一階段每一根吊索的索力都要及時準確的反饋。吊索張拉時千斤頂的油表讀數是一個直觀反映，另外利用智慧型信號採集處理分析儀通過對吊索的振動測出其所受的拉力，兩種方法互相檢驗，確保張拉時每一根吊索的索力與設計相吻合。
區別
斜拉橋，又稱斜張橋，是將橋面用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋樑，是由承壓的塔，受拉的索和承彎的梁體組合起來的一種結構體系。其可看作是拉索代替支墩的多跨彈性支承連續梁。其可使梁體內彎矩減小，降低建築高度，減輕了結構重量，節省了材料。斜拉橋由索塔、主梁、斜拉索組成。
索橋
索橋橋的主要承重並非它上面的汽車或者火車，而是它本身，也即我們看的的路面。現在我們就分析這個：
我們以一個索塔來分析。索塔兩側是對稱的斜拉索，通過斜拉索將索塔主梁連線在一起。現在假設索塔兩側只有兩根斜拉索，左右對稱各一條，這兩根斜拉索受到主梁的重力作用，對索塔產生兩個對稱的沿著斜拉索方向的拉力，根據受力分析，左邊的力可以分解為水平向向左的一個力和豎直向下的一個力；同樣的右邊的力可以分解為水平向右的一個力和豎直向下的一個力；由於這兩個力是對稱的，所以水平向左和水平向右的兩個力互相抵消了，最終主梁的重力成為對索塔的豎直向下的兩個力，這樣，力又傳給索塔下面的橋墩了。
斜拉索數量再多，道理也是一樣的。之所以要很多條，那是為了分散主梁給斜拉索的力而已。
斜拉橋作為一種拉索體系，比梁式橋的跨越能力更大，是大跨度橋樑的最主要橋型。斜拉橋是由許多直接連線到塔上的鋼纜吊起橋面，斜拉橋由索塔、主梁、斜拉索組成。索塔型式有A型、倒Y型、H型、獨柱，材料有鋼和混凝土的。斜拉索布置有單索麵、平行雙索麵、斜索面等。第一座現代斜拉橋始建於1955年的瑞典，跨徑為182米。目前世界上建成的最大跨徑的斜拉橋為法國的諾曼第橋，主跨徑為856米。1993年建成的上海楊浦大橋是我國目前最大的斜拉橋，主跨徑為602米斜拉橋是將梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的橋。它由梁、斜拉索和塔柱三部分組成。斜拉橋是一種自錨式體系，斜拉索的水平力由梁承受、梁除支承在墩台上外，還支承在由塔柱引出的斜拉索上。按梁所用的材料不同可分為鋼斜拉橋、結合梁斜拉橋和混凝土梁斜拉橋。
斜拉橋是我國大跨徑橋樑最流行的橋型之一。目前為止建成或正在施工的斜拉橋共有30餘座，僅次於德國、日本，而居世界第三位。而大跨徑混凝土斜拉橋的數量已居世界第一。
50年代中期，瑞典建成第一座現代斜拉橋，40多年來，斜拉橋的發展，具有強勁勢頭。我國70年代中期開始修建混凝土斜拉橋，改革開放後，我國修建斜拉橋的勢頭一直呈上升趨勢。
我國一直以發展混凝土斜拉橋為主，近幾年我國開始修建鋼與混凝土的混合式斜拉橋，如汕頭石大橋，主跨518m；武漢長江第三大橋，主跨618m。鋼箱斜拉橋如南京長江第二大橋南汊橋，主跨628m；武漢軍山長江大橋，主跨460m。前幾年上海建成的南浦（主跨423m）和楊浦（主跨602m）大橋為鋼與混凝土的結合梁斜拉橋。
我國斜拉橋的主梁形式：混凝土以箱式、板式、邊箱中板式；鋼樑以正交異性極鋼箱為主，也有邊箱中板式。
索橋斜拉橋的鋼索一般採用自錨體系。近年來，開始出現自錨和部分地錨相結合的斜拉橋，如西班牙的魯納（Luna）橋，主橋440m；我國湖北鄖縣橋，主跨414m。地錨體系把懸索橋的地錨特點融於斜拉橋中，可以使斜拉橋的跨徑布置更能結合地形條件，靈活多樣，節省費用。斜拉橋的施工方法：混凝土斜拉橋主要採用懸臂澆築和預製拼裝；鋼箱和混合梁斜位橋的鋼箱採用正交異性板，工廠焊接成段，現場吊裝架設。鋼箱與鋼箱的連線，一是螺栓，二是全焊，三是栓焊結合。
一般說，斜拉橋跨徑300～1000m是合適的，在這一跨徑範圍，斜拉橋與懸索橋相比，斜拉橋有較明顯優勢。德國著名橋樑專家F.leonhardt認為，即使跨徑1400m的斜拉橋也比同等跨徑懸索橋的高強鋼絲節省二分之一，其造價低30%左右。
斜拉橋發展趨勢：跨徑會超過1000m；結構類型多樣化、輕型化；加強斜拉索防腐保護的研究；注意索力調整、施工觀測與控制及斜拉橋動力問題的研究。
懸索橋,懸索橋(吊橋)（suspensionbridge）指的是以通過索塔懸掛並錨固於兩岸(或橋兩端)的纜索(或鋼鏈)作為上部結構主要承重構件的橋樑。其纜索幾何形狀由力的平衡條件決定，一般接近拋物線。從纜索垂下許多吊桿，把橋面吊住，在橋面和吊桿之間常設定加勁梁，同纜索形成組合體系，以減小活載所引起的撓度變形。
位於美國舊金山的金門大橋，是非常典型的懸索橋設計。懸索橋是橋樑的一種，懸索橋的主要承力部分是橋兩端的兩根塔架，在這兩根塔架間的懸索拉住橋的橋面。為了保障懸索橋的穩定性，兩根塔架外的另一面也有懸索，這些懸索保障塔架本身受的力是垂直向下的。這些懸索連線到橋兩端埋在地里的錨錠中。有些懸索橋的塔架外還有兩個小一些的橋面，它們可以由小一些的懸索拉住，或由主索拉住。
懸索橋的構造方式是19世紀初被發明的，現在許多橋樑使用這種結構方式。現代懸索橋，是由索橋演變而來。適用範圍以大跨度及特大跨度公路橋為主，是當今跨度超過1000米的唯一橋式。又名吊橋，是以承受拉力的纜索或鏈索作為主要承重構件的橋樑。懸索橋由懸索、索塔、錨碇、吊桿、橋面系等部分組成。懸索橋的主要承重構件是懸索，它主要承受拉力，一般用抗拉強度高的鋼材（鋼絲、鋼絞線、鋼纜等）製作。由於懸索橋可以充分利用材料的強度，並具有用料省、自重輕的特點，因此懸索橋在各種體系橋樑中的跨越能力最大，跨徑可以達到1000米以上。1981年建成的英國恆比爾懸索橋的跨徑為1410米，是目前世界上跨徑最大的橋樑。懸索橋的主要缺點是剛度小，在荷載作用下容易產生較大的撓度和振動，需注意採取相應的措施。
索橋
索橋按照橋面系的剛度大小，懸索橋可分為柔性懸索橋和剛性懸索橋。柔性懸索橋的橋面系一般不設加勁梁，因而剛度較小，在車輛荷載作用下，橋面將隨懸索形狀的改變而產生S形的變形，對行車不利，但它的構造簡單，一般用作臨時性橋樑。剛性懸索橋的橋面用加勁梁加強，剛度較大。加勁梁能同橋樑整體結構承受豎向荷載。除以上形式外，為增強懸索橋剛度，還可採用雙鏈式懸索橋和斜吊桿式懸索橋等形式，但構造較複雜。
橋面支承在懸索（通常稱大攬）上的橋稱為懸索橋。英文為SuspensionBridge，是“懸掛的橋樑”之意，故也有譯作“吊橋”的。“吊橋”的懸掛系統大部分情況下用“索”做成，故譯作“懸索橋”，但個別情況下，“索”也有用剛性桿或鍵桿做成的，故譯作“懸索橋”不能涵蓋這一類用橋。和拱肋相反，懸索的截面只承受拉力。簡陋的只供人、畜行走用的懸索橋常把橋面直接鋪在懸索上。通行現代交通工具的懸索橋則不行，為了保持橋面具有一定的平直度，是將橋面用吊索掛在懸索上。和拱橋不同的是，作為承重結構的拱肋是剛性的，而作為承重結構的懸索則是柔性的。為了避免在車輛駛過時，橋面隨著懸索一起變形，現代懸索橋一般均設有剛性梁（又稱加勁梁）。橋面鋪在剛性樑上，剛性梁吊在懸索上。現代懸索橋的懸索一般均支承在兩個塔柱上。塔頂設有支承懸索的鞍形支座。承受很大拉力的懸索的端部通過錨碇固定在地基中，個別也有固定在剛性梁的端部者，稱為自錨式懸索橋。
