郑云高速桃花峪自锚式悬索桥主缆的预养护处理策略分析

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自锚式悬索桥施工过程中缆索的测量控制方法

自锚式悬索桥施工过程中缆索的测量控制方法作者：孙矿伟来源：《科技视界》 2014年第2期孙矿伟（中铁大桥局一公司测绘分公司，河南郑州 450053）【摘要】悬索桥是指以主缆索股受拉为主要的承重构件的桥梁结构。

其结构构造包括基础、塔墩、锚碇、主缆索股、吊索、加劲梁及桥面结构等。

在桥梁设计时，当桥梁跨度较大时，总是首选悬索桥这一经典桥型。

其主要原因是以高强度钢丝作为主要承拉结构的悬索桥具有跨越能力大，受力合理、最能发挥材料强度和造价经济等特点，同时还以其整体造型流畅美观和施工安全快捷等优势而倍受推崇。

下面结合武西高速公路桃花峪黄河大桥主桥主缆的施工情况，简要介绍自锚式悬索桥施工过程中缆索的测量控制方法。

【关键词】自锚式；悬索桥；缆索；测量控制方法1 工程概况武西高速公路桃花峪黄河大桥位于郑州市西北郊，主桥为双塔自锚式悬索桥，跨径布置160m+406m+160m。

桥塔采用门式塔，塔顶设置主索鞍，主缆索股由37股127丝直径为5.3mm的高强度镀锌钢丝(1670MPa)组成，长800.9m，主跨矢跨比为1/5.8，20%空隙率下的主缆直径为406mm，全桥共110套索夹，其中12套无吊杆。

主桥共有196根吊索，基本间距13.5m，近塔处吊杆距塔中心14m。

2 总体施工方案主塔施工完成后在塔顶拼装吊装支架，从钢箱梁桥面上进行进行主索鞍的吊装；钢箱梁顶推及合拢完成后进行锚碇及散索鞍的安装；中跨及边跨猫道的安装；主缆基准索股的架设；一般索股的架设；主缆架设完成后，对主缆进行紧缆；紧缆完成后安装索夹；按监控单位提供的体系转换方案分步骤进行吊索张拉、索鞍顶推和压重混凝土浇筑完成主桥体系转换。

3 施工测量控制方法总体测量方法：建立主桥施工加密控制网→钢箱梁合拢前后的控制测量→主缆锚碇安装测量→钢箱梁安装完成后吊杆孔中心里程及标高测量→主索鞍及散索鞍的安装测量→中跨及边跨猫道承重索的安装测量→基准索股及主缆普通索股架设的控制测量→主缆紧缆完成后线形测量及索夹放样及安装测量→吊杆张拉及主索鞍顶推过程中的主塔偏位测量3.1 建立主桥施工加密控制网平面施工控制网采用GPS卫星定位静态测量方法，按《全球定位系统（GPS）测量规范》中的B级和C级GPS网测量精度进行复测；高程采用精密电子水准仪水准测量方法，并布设成水准网，按《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-2006)中的二等水准要求进行水准复测。

武西高速公路桃花峪黄河大桥初步设计审查报告(460m自锚式悬索桥)

武西高速公路桃花峪黄河大桥初步设计审查报告武西高速公路桃花峪黄河大桥初步设计审查专家组二○○九年八月目录前言第一篇审查意见第一部分项目概况 (1)第二部分《核准批复》执行情况 (7)第三部分路线 (9)第四部分路基、路面、排水及防护 (10)第五部分桥梁涵洞 (12)第六部分隧道 (14)第七部分交叉工程 (16)第八部分地质勘察 (25)第九部分沿线设施 (27)第十部分交通机电工程 (30)第十一部分房建 (34)第十二部分绿化 (37)第十三部分概算 (38)第二篇反馈意见第十四部分反馈意见 (45)第三篇修改设计复核情况第十五部分修改设计复核情况 (50)前言武西高速公路桃花峪黄河大桥项目的建设单位为河南省桃花峪黄河大桥投资有限公司，设计单位为山东省交通规划设计院。

根据交通运输部部颁规范、规程及河南省地方标准《高速公路设计技术要求》，结合河南省发展和改革委员会的豫发改办[2009]827号“河南省发展改革委关于武西高速公路桃花峪黄河大桥核准的批复”文件，按照国家交通运输部新颁布的《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》的要求，设计单位编制完成了武西高速公路桃花峪黄河大桥初步设计文件。

2009年8月4日至2009年8月7日，河南省交通运输厅组织专家组对设计文件进行了审查。

2009年8月7日，专家组在听取设计单位和设计咨询单位的汇报、现场考察后，对提交的初步设计文件进行了认真审查，形成武西高速公路桃花峪黄河大桥初步设计审查报告。

随后，2009年9月2日，设计单位对专家组提出的审查意见进行了回复；2009年9月12日，专家组针对设计单位的回复提出了反馈意见。

最后，2009年9月16日，专家组对设计单位修改后的设计文件进行了审核。

第一部分项目概况武西高速公路桃花峪黄河大桥位于郑州市西北，郑州与焦作跨黄河交界处，北接线连接河南省干线公路焦（焦作）郑（郑州）高速公路，南接线连接国道主干线连（连云港）霍（霍尔果斯）高速公路，是继京广铁路黄河大桥、郑州黄河公路大桥、刘江黄河大桥（京珠高速黄河大桥）、新郑黄河大桥（公铁两用黄河大桥）之后又一跨越黄河天堑、沟通黄河两岸的重要通道。

自锚式悬索桥主塔施工工艺和控制措施

一
５１ —
２１０１年第６期（３第９卷）
黑
龙
Hale Waihona Puke 江水利科
技
Ｎｏ６２１．０１
ＨｅｏｇｉｇｃｎｅａｄＴｃｎｌｇｆｔｏｓｒａｃｉｎｊｎｉｃｎｅｈｏｙｏｅＣｎｅｖｙｌａＳｅｏＷａｒｎ
泵，混凝土振捣采用插入式振捣棒振捣。选用一台独立固定式１０ｔｍ型塔吊作为塔柱施工的主要起重设备，吊布置５・塔在主跨侧主桥中心线上，距离主塔中心线７５ｍ，吊基础采．塔用钢管桩基础。每个塔柱横桥向主梁外侧布置一个爬梯，供施工人员使用。
摘要：以牡丹江市西十一条路自锚式悬索跨江大桥工程为例，对其施工中自锚式悬索桥主塔施工工艺和施工控制措施进行阐述，
希望对类似工程施工有所帮助。
关键词：主塔施工；塔粱分离；塔柱施工；控制措施中图分类号：４Ｕ４文献标识码：Ｂ
’
尽管自锚式悬索桥在国外产生发展较早，国内却很少在
●
－。
‘。
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建造，相关文献也很少，使这种桥型在国内的发展远远落后于国外。２００２年在大连建成了世界上第一座加劲梁采用钢筋混凝土材料的自锚式悬索桥。此后大连理工大学桥梁研究所又设计了多座钢筋混凝土自锚式悬索桥，为国内桥梁的建设提供了宝贵的经验。
及Ｋ３７４９～＋４７４９的范围内为桥梁工程范围，１＋７．３Ｋ１５．３

桃花峪黄河大桥钢箱梁顶推施工技术

桃花峪黄河大桥钢箱梁顶推施工技术【摘要】桃花峪黄河大桥主桥为三跨自锚式悬索桥，跨度为（160+406+160）m。

采用单向多点同步顶推施工方法。

该桥大跨大吨位长距离，顶推距离为726m，顶推总重量为16180t，临时墩最大跨度82m，临时墩高50m，采用计算机全程控制实行单向多点同步顶推。

【关键词】自锚式悬索桥；钢箱梁；单向多点同步顶推1 工程概况桃花峪黄河大桥主桥为（160+406+160）m三跨自锚式悬索桥，桥梁宽度39米，整体钢箱梁断面形式。

主梁采用整体钢箱梁，包括主缆锚固段总长737.43m，不计主缆锚固段的钢箱梁总长685.75m。

为便于制造运输，不计锚固段钢箱梁，共划分为53个梁段。

主桥立面布置见图1。

图1 主桥立面布置2 施工方案本工程采用单向多点同步顶推施工方法。

在沿桥纵轴方向的边跨设置钢箱梁拼装平台（平台高50m），在各跨中按需设置临时墩（最大跨度82m，为国内之最），在拼装平台分节段拼装钢导梁（52m）和钢箱梁，然后通过水平顶推系统施力，将梁体向前顶推出拼装平台，然后继续在平台进行下两节段梁的拼装和顶推，待全部节段顶推到位后、悬索体基本完成后，将体系转换，拆除拼装平台和临时墩，完成桥梁施工。

3 结构特点和难点核心技术应用：大跨度自锚式悬索桥钢箱梁大吨位高柔性支墩长距离单向顶推技术。

钢梁顶推位置高，距地面50ｍ，重心高，为国内之最；顶推跨径大，最大跨度与悬臂82m，为国内之最；单向顶推距离远，最大726m，中心偏位控制难度大；顶推重量大，16180；支墩反力大：2420ｔ，水平力5%，对施工设施稳定性控制要求高；多点柔性高墩对顶推系统的同步性及可靠性要求高；冲刷严重：临时支墩位于游荡性黄河主河槽，防洪渡汛维护难度大；安全和文明施工要求高；特殊环境（冬季大风、冰、雪、暴雨多）。

4 顶推施工控制要点钢箱梁每轮顶推一段距离后，需倒换一次或多次钢绞线和拉锚器，才能完成顶推。

每节段开始顶推时，先手动推进5cm，将滑移系统松动、检查安全后主可进行自动连续顶推。

桃花峪黄河大桥主桥成桥状态确定及基准索股架设_许世展

桃花峪黄河大桥主桥成桥状态确定及基准索股架设
许世展1,柯红军2 ,姬同庚1,李传习2
(1.河南交通投资集团有限公司,河南郑州 450001;2.长沙理工大学省部共建教育部桥梁工程安全控制重点实验室)
摘要:以桃花峪黄河大桥主桥为工程背景,介绍了利用大型商用软件 Midas/Civil确定双塔三跨平面主缆自锚式悬索桥成桥状态的具体方法和流程 ,给出了主缆各索股无应力下料长度、主索鞍及散索套预偏量、基准索股架设线形及跨度、塔高、索温及索长变化对基准索股架设线形影响的参数分析方法。
关键词:桥梁工程;成桥状态确定;基准索股架设;Midas/Civil;双塔三跨平面主缆自锚式悬索桥
1 引言
自锚式悬索桥一般采用 “先梁后缆 ”的总体架设方法,钢箱梁大多采用顶推法或支架法先于主缆架设并合龙,然后架设主缆,张拉吊索完成体系转换,因而其成桥状态的内力和线形与施工过程关系不大。与地锚式悬索桥类似,自锚式悬索桥成桥状态确定是其设计计算和施工控制计算的一项关键内容,其他施工状态的线形和内力 ,均可根据无应力长度 (主缆、吊索、主塔及主梁 )及无应力线形 (主梁 )不变原理 ,运用相关软件进行正装计算 (如采用大型商用软件 Midas/Civil、西南交通大学的桥梁结构非线性分析系统 BNLAS及长沙理工大学的复杂悬索桥多重非线性计算软件 )或 “一次落架”计算(如采用大型通用软件 Ansys)得到。

自锚式悬索桥吊杆索力优化的影响矩阵法

通过对大连市星海湾1号桥1:25的模型吊索张拉方案的研究,分别比较了已有的影响矩阵法、无应力索长法以及一般自锚式悬索桥常用的交替前进张拉法等调索方法的原理,并针对本桥的空间索网自锚式钢桥的特点,提出了"改进的交替前进张拉法",在模型试验中验证了这一方法,并成功指导了实桥吊杆索力张拉施工.
引证文献(5条) 1.徐畅.曹春生.詹兵.杨俊一种计算自锚式悬索桥吊杆成桥张拉力的方法研究[期刊论文]-交通标准化 2010(3) 2.杨俊.沈成武基于影响矩阵法的自锚式悬索桥施工张拉力确定[期刊论文]-武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2009(3) 3.杨俊确定自锚式悬索桥吊杆合理成桥张拉力的综合方法探讨[期刊论文]-北方交通 2008(10) 4.丁锐.文振军预应力混凝土自锚式悬索桥吊索张拉施工分析[期刊论文]-山西建筑 2007(2) 5.胡浩.李书典型索类结构的应用及索力计算方法[期刊论文]-沈阳航空工业学院学报 2006(5)
+ 颜娟 * 自锚式悬索桥 * 国外桥梁 !’%%’ !%+ &, +-.’’/ ’ 向中富 ! 徐君兰 ! 代正宏 / 悬索桥施工控制分析的恒定无应力索长
迭代法 / 重庆交通学院学报 !’%%% !+- %( &/
图 ! 调整前后吊杆力比较
用于线性 $ 非线性结构的施工偏差调整 #
( 颜东煌 ! 刘光栋 / 确定斜拉桥合理施工状态的正装迭代法 / 中国公
# (1/1% 7 ! 其具体结构尺寸如图 + 所示 # 恒载取值为 ’ 加劲梁 $ 铺装层总换算集度为 ’8) 9:;7 " 主缆恒载集度为 -/-) 9:;7 # 吊索间距 1 7 !全桥有 ’- 根吊索 " 跨中矢高为 +)/8% 7 " 主缆材料弹性模量为 ’/% $ +%1 <=> ! 截面面积为 %/%)- ( 7’#

论文

循环索法架设自锚式悬索桥主缆与线形控制技术朱永泉万习春刘国成程彬江苏省交通工程集团有限公司镇江市212003摘要：自锚式悬索桥主缆多用先梁后索支架法架设，本文介绍自锚式悬索桥主缆采用先缆后梁的循环索法架设与线形控制技术。

关键词：自锚式悬索桥主缆；先索后梁非支架法架设；主缆线形控制技术；1 工程概况1.1京杭运河大桥是宿淮高速淮安南互通连接线工程II合同项目的关键工程。

本工程位于江苏省淮安市清浦区境内，大桥全长502.29m，由主桥和南北引桥组成，其中主桥为自锚式悬索桥，主桥（226.5m）分为三跨，主跨长132.5m，南北边跨均为47m现浇预应力混凝土箱梁。

主桥宽35.4m。

南北引桥分别为5孔和4孔30m预应力混凝土组合箱梁。

引桥宽31.5m。

索塔为“门”式钢筋混凝土框架结构，索塔全高42.16m，其中桥面以上高27m。

主缆采用对称布置，上下游各设一根由19根91丝φ5.1mm预制平行钢丝索编制而成的主缆。

成桥状态下主跨跨度为132.5m，理论矢高24m，主跨矢跨比为1:5.5，边跨矢跨比为1:16。

全桥吊杆共82根，靠近锚块处的4根φ100mm刚性吊杆为镀锌40Cr钢；全桥共4个索鞍和4个散索套，索鞍由鞍体、底座、盖板组成；索鞍底部设3mm厚的四氟滑板。

索夹由左右两个半圆铸钢构件组成，全桥共41对索夹，分4种类型。

主跨上部为钢箱梁，全桥共21个标准节段，2个非标准节段和1和合龙段。

标准节段的尺寸为35.4m×5 m×2.53m，非标准节段的尺寸为35.4m×5.68m(5.32 m)×2.53m，钢箱梁标准节段重80T。

1.2 主桥边跨承台处设置临时锚碇和地锚。

每个锚碇上面的四根临时索，每根临时索由85根φ7mm预制平行钢丝索编制而成，每根临时索各承担225T的拉力，地锚上的两根临时索，每根临时索由55根φ5mm预制平行钢丝索编制而成，每根临时索各承担100T 的拉力。

自锚式悬索桥的施工控制分析

凝土格子梁体系，共四道纵梁，纵梁为实体断面，高２０ｍ，宽ｌｃ。主塔为 “ ０ｅＯｍＯ门”式钢筋混凝土框架结构，桥面以上高２ｍ，全高３．ｍ，塔柱３５７７
尺寸从塔顶２０５ｃ５１０ｍ渐变至桥面处２００ｃ５２０ｍ。
２工程背景
下规律：张拉点吊杆对相邻吊杆的影响较大，而对
相邻吊杆以外的吊杆力的影响很小，这个规律被称
主缆的位移具有如下的规律性：当所有的吊杆直接
锚固或通过接长杆锚固在加劲梁上以后，在一次张
收稿日期：２０ —０ —２０６９０
作吊杆力的相邻影响原理，如图２所示。
北关大桥主桥（图３见）采用跨径为４＋１８Ｏ１
、
—
Ｏ７５００Ｘ０Ｊ１０ｆ６５
…
一２×０１５０
６０５ｆ
一
７５０５０Ｘ００
图３成桥模型
所得到放样点即为索夹的空缆安装位置。实际操作
３施工控制的实施过程
制的方法来进行，如图１示。所
－
０２
力到目标力的变化规律比较复杂，难以把握；④ 目前已经建成的自锚式悬索桥张拉吊杆的次数偏多，
一
－＇
０４
如何能够用较少的张拉次数达到理想的成桥目标是
一
中图分类号：Ｕ４．５４８２文章编号：１７ —２４（０７１０５—０６１３Ｘ２０）０ —００４文献标识码：Ａ

自锚式悬索桥监理实施细则

自锚式悬索桥监理实施细则
京杭运河XX监理施行细那么说明：京杭运河XX为宿淮高速公路淮安南互通连接线的重点工程也是淮安南XX的景观工程。

本桥主桥桥型为双索面自锚式悬索桥主桥跨径组成为20.75+26.25+132.5+26.25+20.75m主孔跨径为132.5m北引桥为430m 组合箱梁南引桥为530m组合箱梁桥梁全长为502.29m。

为有效控制本桥的施工质量特制定本监理施行细那么本细那么主要是针对悬索桥的特点进展编写其他部位参照本监理组已有细那么。

本细那么中有要求监理参与承包人技术交底的承包人应及时以便于监理工程师跟踪检查。

工程使用表格详见?淮安交通重点工程建立工程根本表格及用表说明?表格不全或与现行有偏向之处在以后的施工监理过程中会及时补充和修正。

参考文献：
1、?桥梁施工监理与要点?苏权科/石XX：人民交通ISBN编：7-114XXXX6397；
2、?桥涵施工技术?；3?公路工程质量评定?。

第一节索塔索塔是悬索桥的重要受力构件由根底、承台、塔身、横梁组成。

本桥索塔桥面以上高26.998m全高42.159m。

本节只编写砼索塔承台、塔身、横梁的内容桩根底见监理组已有的监理施行细那么。

一监理目的1根底施工尽可能一次成功防止返工。

浅谈桃花峪黄河大桥副桥长边跨箱梁施工技术

浅谈桃花峪黄河大桥副桥长边跨箱梁施工技术摘要桃花峪黄河大桥副桥为（50+10×80）m长联连续刚构箱梁。

文章主要阐述长边跨箱梁施工的技术。

关键词长边跨箱梁；体外束；非对称结构；施工技术1 工程概述1.1 工程简介桃花黄河大桥是武陟至西峡高速公路跨越黄河的一座特大桥。

主桥为（160+604+160）m两塔三跨自锚式悬索桥，副桥为（50+10*80）m连续+刚构箱梁桥，中间126-129#四个墩为制动墩，墩身为双薄壁结构，墩梁固结；其余墩为空心墩，墩梁分离，墩顶设滑动支座；为保持与主桥边跨孔径相协调，副桥与主桥连接处边跨采用长边跨结构，跨径80m，由37.5m现浇直线段、挂篮悬臂浇筑段及合龙段组成。

箱梁采用三向预应力体系，纵、横向预应力钢束采用φ=15.2mm钢绞线群锚锚具及配套设备，竖向预应力采用精轧螺纹粗钢筋及相应的锚固体系，管道成孔采用塑料波纹管。

由于边跨跨度较大，在边跨跨内设20束22φ15.2mm环氧涂层钢绞线体外束。

副桥桥式见图1。

2 长边跨箱梁施工总体方案箱梁0号、1号块采用墩旁三角托架法进行现浇，之后面在1#块上拼装菱形挂篮，利用挂篮完成其它节段浇筑。

在挂篮施工的同时，插打现浇段管桩，拼装现浇支架，完成预压后进行现浇段施工。

现浇段及挂篮浇筑完成最后一个节段后，将挂篮模板前移至合龙口，吊挂至已浇混凝土梁面上，进行合龙段钢筋绑扎、合龙口锁定及混凝土浇筑施工。

3 长边跨箱梁施工工艺流程安装墩顶块托架→托架静载试验→临时支座施工（123-125#、130-132#墩）→安装正式支座（123-125#、130-132#墩）→安装底模、侧模→绑扎底板、腹板钢筋与预应力→安装内模→绑扎顶板钢筋与预应力→安装端模→浇筑0号、1号块混凝土→养护7天→张拉纵向预应力→预应力管道压浆→模板拆除→箱梁顶部拼装挂篮→挂篮静载试验→绑扎2号块底板、腹板钢筋与预应力→安装内模及支架→绑扎2号块顶板钢筋与预应力→安装端模→浇筑2号块混凝土→张拉纵向预应力→预应力管道压浆→挂篮走行→循环施工至9号块→合龙段锁定→安装合龙段模板→绑扎合龙段钢筋与预应力→浇筑合龙段混凝土→按照设计要求张拉完成剩余预应力→按照合拢顺序依次合拢全桥→解除123-125#、130-132#墩临时支座，完成梁部体系转换→拆除挂篮等临时设施。

武西高速公路桃花峪黄河大桥塔柱液压爬模施工技术论文

武西高速公路桃花峪黄河大桥塔柱液压爬模施工技术摘要：武西高速公路桃花峪黄河大桥主桥为(160+406+160)m三跨自锚式悬索桥，分南、北主塔，门式结构，塔柱采用液压爬模法施工。

本文主要介绍液压爬模的构造、爬升原理、流程、施工注意事项及优点等。

关键词：液压爬模、构造、爬升abstract: wuxi highway peach blossom valley yellow river bridge is a (160 + 406 + 160) m three cross self-anchored suspension bridge, points south, north main tower, door structure, pillar adopts hydraulic climb mode method construction. this paper mainly introduces the structure, mould hydraulic climbed climb principle, process, construction matters needing attention and advantages, etc.key words: hydraulic climb mold, structure, to climb中图分类号：u412.36+6 文献标识码：a文章编号：一、工程概述武西高速公路桃花峪黄河大桥位于郑州西北，全长7702.89m,主桥为(160+406+160)m三跨自锚式悬索桥，分南、北主塔，门式结构，由塔座、上下塔柱、上下横梁及塔冠组成。

主塔总高133.56m，塔座底标高为+94m，主塔在桥面以上高78.913m。

塔柱为空心单箱单室结构，上塔柱横桥向宽5m，标高143.147-192.147m范围内顺桥向宽6m，标高192.147-219.647m范围内顺桥向宽6m渐变至8.2m，横桥向塔柱内、外侧斜率1:25。

自锚式悬索桥施工技术指南

自锚式悬索桥施工技术指南1. 概述
1.1 自锚式悬索桥的定义及特点
1.2 自锚式悬索桥的适用范围
2. 设计准备
2.1 地质勘察与场地评估
2.2 荷载计算与结构分析
2.3 材料选择与规范要求
3. 基础施工
3.1 锚锭基础施工
3.2 墩柱基础施工
3.3 防护与排水措施
4. 主塔施工
4.1 主塔形式及结构设计
4.2 主塔施工工艺及控制
4.3 主塔质量检测与验收
5. 索面系统施工
5.1 索股制作与安装
5.2 索夹及附属装置安装
5.3 索面张拉与调整
6. 桥面系统施工
6.1 预制梁段制作与运输
6.2 桥面系统拼装与安装
6.3 伸缩缝及附属设施安装
7. 质量控制与安全管理
7.1 材料质量控制
7.2 施工质量控制
7.3 安全风险评估与管理
8. 维护与检测
8.1 日常维护与检修
8.2 定期检测与评估
8.3 加固与维修方案
9. 案例分析
9.1 国内外典型自锚式悬索桥工程案例 9.2 施工难点及解决方案
10. 发展前景与趋势
10.1 自锚式悬索桥的发展历程
10.2 未来发展趋势与展望。

自锚式悬索桥施工安全风险辨识及控制措施研究

安全技术控制措施．对其他类似工程具有一定的指导和借鉴作用
关键词：自锚式悬索桥；先梁后缆；施工安全：风险因素：安全技术措施
中图分类号：Ｕ４４５文献标识码：Ａ文章编号：１００２ — ４７８６（２０１３）１６ — ００１２ — ０５
ＪＩＴｏｎｇ — ｇｅｎｇ，ＧＵＯＰｅｎｇ，ＺＨＡＮＧＳｏｎｇ－ｗａｎｇ，ＹＯＵＹｕ－ｃｈｅｎｇ，ＬＩＺｈｉ — ｑｉａｎｇ，ＴＩＡＮＪｉａｎ（１．ＨｅｎａｎＴａｏｈｕａｙｕＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＢｒｉｄｇｅＩｎｖｅｓｔｍｅｎｔＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００１，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＡｃａｄｅｍｙｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ）
ｌｏｎｇｅｒａｎｄｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｍｏｒｅｄｉｉｃｆｕｌｔ．ＢａｓｅｄｏｎｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓａｆｅｔｙｉｓｒｋｆａｃｔｏｒｓｏｆｔｈｅｍａｉｎｂｒｉｄｇｅｏｆＴａｏｈｕａｙｕＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＢｒｉｄｇｅ，ｔｈｅｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｅｃｈｎｉｃａｌｓａｆｅｔｙｍｅａｓｕｒｅｓｉｎｔｅｒｍｓｏｆｍａｉｎｔｏｗｅｒｃｏｎｓｔｕｃｒｔｉｏｎ，ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｏｆｓｔｅｅｌｂｏｘｇｉｒｄｅｒ，ｈｏｉｓｔｉｎｇｏｆｓｔｅｅｌｂｏｘｇｉｒｄｅｒ，ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌｌａｕｎｃｈｉｎｇｏｆ

预应力混凝土自锚式悬索桥主梁施工技术及控制要点

预应力混凝土自锚式悬索桥主梁施工技术及控制要点1. 引言预应力混凝土自锚式悬索桥是一种常见的大型跨度桥梁结构，其主梁施工是整个工程中最重要的环节之一。

本文将详细介绍预应力混凝土自锚式悬索桥主梁施工技术及控制要点。

2. 主梁施工技术2.1 前期准备工作在进行主梁施工之前，需要进行充分的前期准备工作，包括但不限于以下内容： - 桥墩基础施工完成并达到设计强度要求； - 钢箱梁和预应力钢束制作完成，并经过质量检验； - 确定吊装设备和支撑架的选型和布置； - 制定详细的施工方案和安全措施。

2.2 吊装与安装主梁吊装与安装是主梁施工中最关键的环节之一。

具体步骤如下： 1. 安装吊装设备并进行试运行，确保其正常运行； 2. 根据设计要求和施工方案，设置主梁的起吊点和吊装索具； 3. 采用合适的吊装方式，将主梁从临时支撑架上吊起； 4. 控制吊装速度和姿态，确保主梁平稳安全地放置在桥墩上。

2.3 预应力张拉预应力是预应力混凝土自锚式悬索桥的重要特点之一。

在主梁施工过程中，需要进行预应力张拉操作。

具体步骤如下： 1. 确定预应力钢束的布置方式和张拉顺序；2. 安装预应力钢束，并进行张拉前的检查和调整；3. 进行预应力钢束的张拉操作，并控制张拉力的大小；4. 监测并记录每个预应力钢束的张拉过程和结果。

2.4 混凝土浇筑混凝土浇筑是主梁施工中不可或缺的一步。

具体步骤如下： 1. 在主梁上设置合适的模板和脚手架，确保混凝土浇筑质量； 2. 根据设计要求和施工方案，进行混凝土配比设计； 3. 进行混凝土的搅拌、运输和浇筑； 4. 控制混凝土浇筑速度和厚度，确保浇筑质量。

3. 施工控制要点3.1 质量控制在主梁施工过程中，质量控制是至关重要的。

需要采取以下措施来确保施工质量：- 加强对材料、设备和人员的质量管理； - 定期进行现场检查和监测，及时发现和解决问题； - 进行必要的试验和检测，确保主梁满足设计要求。

3.2 安全控制主梁施工中的安全问题需要高度重视。

桃花峪黄河大桥主桥工程上部结构施工关键技术

桃花峪黄河大桥主桥工程上部结构施工关键技术
王同民
【期刊名称】《《施工技术》》
【年(卷),期】2012(041)003
【摘要】悬索桥因其跨越能力强,应用广泛。

但与地锚式悬索桥相比,自锚式悬索桥加劲梁受力更复杂。

因为通常要按"先梁后缆"顺序施工,故周期长,技术难度更大。

桃花峪黄河大桥主桥为(160+406+160)m3跨自锚式悬索桥,为目前国内最长的自锚式悬索桥。

结合武(陟)西(峡)高速公路桃花峪黄河特大桥主桥工程实例,简要介绍了在特殊结构与复杂环境条件下该桥上部结构施工关键技术,包括主塔、钢箱梁、主缆和吊杆安装与体系转换等。

【总页数】5页(P73-77)
【作者】王同民
【作者单位】中铁大桥局集团第一工程有限公司河南郑州450053
【正文语种】中文
【中图分类】U443.3
【相关文献】
1.东营黄河大桥主桥上部结构施工控制技术 [J], 孙晓迈
2.桃花峪黄河大桥主桥关键技术问题研究 [J], 马松江
3.东营黄河大桥上部结构施工支架及挂篮关键技术 [J], 孙晓迈
4.武西高速桃花峪黄河大桥主桥施工方案 [J], 金雷
5.桃花峪黄河大桥主桥工程上部结构施工关键技术 [J], 王同民
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自锚式悬索桥的主缆线形计算与误差分析

华南理工大学学报(自然科学版)第36卷第6期Journal of Sou th C hina U n iversity of TechnologyV ol .36　N o .62008年6月(N atu ral Science Edition )June 2008文章编号:10002565X (2008)0620017208　收稿日期:20072072173基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20050247029)　作者简介:程斌(19792),男,博士生,工程师,主要从事大跨度桥梁结构理论研究.E 2mail:Tjadri_cb@自锚式悬索桥的主缆线形计算与误差分析3程斌1　孙海涛2　肖汝诚1(1.同济大学桥梁工程系,上海200092;2.上海市政工程设计研究总院,上海200092)摘　要:介绍了基于分段悬链线法和抛物线法的自锚式悬索桥主缆线形计算的原理和步骤,考虑弯矩对加劲梁轴向刚度的影响,提出采用非线性规划方法进行迭代计算,所得计算结果与传统的影响矩阵法结果吻合.典型跨度自锚式悬索桥主缆线形的计算结果表明,抛物线法对成桥恒载状态的计算误差很小,一般可满足工程设计和施工的精度要求,但空缆吊点坐标和索鞍预偏量的计算误差很大.文中还针对不同矢跨比、跨度、边中跨比和主缆应力安全系数的自锚式悬索桥,采用抛物线法进行了主缆线形的误差分析.关键词:自锚式悬索桥;分段悬链线;轴向刚度;影响矩阵;非线性规划;主缆;线形;索鞍预偏量中图分类号:U 448.25 文献标识码:A 自锚式悬索桥由于其造型美观、不需设置庞大的锚锭以及主缆对加劲梁产生巨大的轴向预压应力等诸多优点,已经成为中小跨径内颇具竞争力的桥型.尤其是在软土地区和城市景观桥梁中,越来越受到青睐.但在施工和运营阶段,自锚式悬索桥在结构大位移、主缆自重垂度、缆索初内力、加劲梁轴向压缩等诸多方面都表现出强烈的非线性,这就需要一种较好的主缆线形计算理论,以满足工程精度要求.自锚式悬索桥的主缆线形计算理论是由地锚式悬索桥发展而来,包含了抛物线法、悬链线法、多段悬链线法等多种假定.得益于电子计算机技术的飞速发展,无论数值解析法还是有限元分析,都在朝着精细化方向发展和完善[122].本文从基本理论出发,考虑包括加劲梁轴向压缩变形在内的多种几何非线性影响,引入非线性规划的迭代新思路,对典型跨度自锚式悬索桥主缆线形采用分段悬链线法和抛物线法进行了对比计算分析,并对抛物线法的误差进一步展开参数研究,以期对工程设计和施工略起指导意义.1　计算理论1.1　基本假定本文中自锚式悬索桥线形分析的基本假定如下:①主缆只能承受拉力,不能承受弯矩;②主缆材料符合虎克定律,且横截面积在荷载作用下不发生变化;③成桥时吊杆方向为竖直;④不考虑加劲梁横向扭转的影响.1.2　平衡方程图1为主缆在均布荷载作用下的示意图.对于图1　均布荷载作用下的索段Fig .1　Cable seg ment under unifor m l oad长度为d x 的1—2微索段,由力的平衡条件有:T H 1=T H 2,T H 1d y 1d x -T H 2d y 2d x=-w (x )d x . 根据d y 1-d y 2=d y 2,并将主缆水平力统一表示为T H 1=T H 2=T H ,可得单根悬索的基本平衡方程:T H d 2y d x2+w (x )=0.1.3　加劲梁的轴向刚度在计算加劲梁的轴向压缩变形时,由于主缆水平分力在加劲梁端产生偏心弯矩,以及加劲梁自身在成桥恒载作用下产生弯矩,宜考虑弯矩对其轴向刚度的影响.对于图2所示长度为L 的受压梁单元,假定单元内部弯矩按线性变化,其挠曲线方程为[1]y =M i Nsin γ1-x Lsinγ-1+x L- M j Nsin γxLsinγ-x L,其中,γ=LNE I;I 为截面惯性矩;E 为弹性模量.图2　受压梁单元的内力和变形Fig .2　I nner f orce and defor mati on of p ressure bea m ele ment 弯曲引起的单元微段轴向长度改变量为d δ=1+(y ′)2-1d x ≈12(y ′)2d x .于是,梁单元在轴向力N 作用下的总压缩量为Δ=NL EA +12∫L(y ′)2d x .其中,A 为截面面积. 代入挠曲线方程可得:Δ=NL /(βEA ).其中β为轴向刚度修正系数,β=11-EA /(4N 3L 2)(φM ),φM =γ(M 2i +M 2j )(cotγ+γcsc γ)-2M i +M j 2+2γcsc γMi M j (1+γcotγ).1.4　分段悬链线法分段悬链线法为悬索桥主缆线形的精确算法,采用实际的荷载分布形式,即主缆自重q c 沿主缆曲线均布,桥面恒载q b 转化为吊杆集中力P,如图3所示.图3　分段悬链线法的主缆荷载Fig .3　Cable l oad of seg mental catenary method 针对成桥恒载和空缆两种状态,文献[327]详细介绍了采用分段悬链线法进行自锚式悬索桥的主缆线形计算原理,可实现包括主缆内力、吊点坐标、无应力索长、索鞍预偏量等指标的精确求解,在此从略.分段悬链线法的流程详见图4.图4　分段悬链线法的计算流程图Fig .4　Fl ow chart of seg mental catenary method1.5　抛物线法抛物线法为近似方法,假定主缆自重q c 和桥面恒载q b 均为沿跨长均布,w (x )=q c +q b ,如图5所示.采用抛物线法进行自锚式悬索桥主缆线形计算的具体方法和步骤参见文献[428].81华南理工大学学报(自然科学版)第36卷图5　抛物线法的主缆荷载Fig .5　Cable l oad of parabola method2　迭代方法自锚式悬索桥的线形计算包含多个非线形问题的求解过程,迭代方法的合理选用直接影响到求解的速度和精度.2.1　影响矩阵法影响矩阵法的实质是通过多步线性问题的迭代计算,来实现非线性问题求解的过程.首先赋予基本变量的初始值,得到目标函数的误差值,然后分别使各基本变量产生单位增量,求得由目标函数改变值组成的影响矩阵,据此求得基本变量的修正值,修正变量后重复迭代过程,直至误差值满足精度要求[1].采用该法进行自锚式悬索桥主缆线形计算的内容见表1.表1　主缆线形的迭代计算(影响矩阵法)Table 1　Iterati on of configurati on of main cable (influence ma 2trix method )项目基本变量目标函数成桥线形中跨水平力T H 中跨中点坐标误差δh 1中跨竖向力T V 1中跨端点坐标误差δh 2边跨边跨竖向力T V 2边跨端点的高度误差δh 3索鞍预偏量索鞍预偏量d中跨无应力索长误差δS 1空缆水平力T #H 边跨无应力索长误差δS 2空缆线形第i 段索端点的纵向坐标x i +1第i 段索的无应力长度误差δs i2.2　单纯形直接搜索法工程实际中大量的非线性问题,都可通过无约束非线性规划的最优化方法加以解决.无约束非线性规划最优化问题使用的迭代方法主要分为解析法和直接法两大类.解析法收敛速度较快,但要用到函数的一阶或二阶导数.当目标函数的解析表达式十分复杂,甚至写不出具体的表达式时,它们的导数很难求得,或者导数根本不存在,解析法就无能为力了,只能采用直接搜索法.该法收敛速度较慢,适合于较少的变量.结合本文实际,介绍直接搜索法中最常用的一种———单纯形法的迭代原理[9210].这种单纯形算法由Spendley 、Hext 、H i m s worth 等于1962年提出,1965年由Nelder 、Mead 加以改进而成.该法通过对搜索区内单纯形顶点的函数值进行直接比较,判断目标函数的变化趋势,确定有利的搜索方向和步长.图6为二维单纯形法的搜索过程,x (1)和x (2)组成变量向量X 对单一目标函数F (X ),首先以初值点X 0为基础,构造二维单纯形AB C,并假定3点的目标函数值满足F A >F B >F C ,见图6.此时,最差点A 的反对称方向为目标函数的改进方向,以B C 的中点D 为中心,得到A 点的反对称点E,则EB C 为AB C 的反射单纯形,X E =X D +(X D -X A ).对于点E,有以下几种情况:①若F E <F C ,表明原反射方向有利,继续大步前进,取X F =X D +α(X D -X A ),α>1.对于新的点F,若F F <F E ,则表明向前扩展有利,得到新的单纯形FB C;若F F >F E ,则表明向前扩展不利,仍取单纯形EB C.②若F E >F B ,表明原反射方向走得太远,应回退一些,取X G =X D +β(X D -X A ),β<1,形成新的单纯形GB C.③若F E >F C ,也表明原反射方向走得太远,且最小点应在原单纯形AB C 之内,也需回退,取X H =X D -β(X D -X A ),β<1,形成新的单纯形HB C.形成一个新的单纯形后,重复上述方法,经过单纯形的翻滚与伸缩,直至满足精度要求.图6　单纯形法的搜索过程Fig .6　Search p r ocess of si m p lex method表2　主缆线形的迭代计算(单纯形法)Table 2　Iterati on of configurati on of main cable (si m p lex method )项目基本变量单一目标函数成桥线形中跨水平力T H 中跨竖向力T V 1(δh 1)2+(δh 2)2边跨边跨竖向力T V 2边跨端点的高度误差δh 3索鞍预偏量索鞍预偏量d空缆水平力T #H(δS 1)2+(δS 2)2空缆线形第i 段索端点的纵向坐标x i +1第i 段索的无应力长度误差δs i91　第6期程斌等:自锚式悬索桥的主缆线形计算与误差分析采用无约束非线性规划的单纯形法进行自锚式悬索桥线形计算的具体内容见表2.3　算例某双索面钢箱加劲梁的自锚式悬索桥,中跨L 1=180m,f 1=36m ,矢跨比=1/5,边跨L 2=80m ,边中跨比θ=01444,高度h =41m;中跨吊杆间距20×9m ,边跨吊杆间距7×9m +17m;单根主缆截面A c =491293c m 2,E c =1195×105MPa,单位长度重q c =415k N /m;加劲梁截面A b =12161573c m 2,I b =21167×108c m 4,E b =211×105MPa,单位长度重q b =192k N /m (包括二期恒载).体系布置见图7.图7　自锚式悬索桥结构体系简图Fig .7　Structural p r ofile of self 2anchored sus pensi on bridge(1)非线性规划方法的验证笔者利用Matlab 的优化工具箱,分别运用单纯形直接搜索法和影响矩阵法,对包括本文算例、南昌洪都大桥在内的多座自锚式悬索桥主缆线形及内力进行了求解,两种方法的计算结果完全一致.由于自锚式悬索桥各种工况下的线形和内力的唯一确定性,以及搜索初值比较接近真值,迭代收敛速度和误差精度均非常满意.因此,对于自锚式悬索桥主缆线形计算这种无法求解一阶或二阶导数的最优化问题,可利用单纯形直接搜索法并借助大型通用优化软件(如Matlab 优化工具箱、L indo /L ingo 软件等),实现问题的简便、高效、精确求解.本文算例中,成桥恒载状态中跨主缆线形迭代的最优解为:水平力T H =11332k N,竖向力T V 1=8653k N,坐标误差2126×10-4m;成桥恒载状态边跨主缆线形迭代的最优解为:竖向力T V 2=9430k N,坐标误差017×10-4m;空缆状态无应力索长迭代的最优解为:索鞍预偏量d =01257m ,水平力T #H =550kN ,无应力索长误差1118×10-5m.图8示出了成桥恒载状态中跨主缆坐标误差值的迭代收敛过程. (2)弯矩对加劲梁轴向刚度的影响在分析加劲梁弯矩对其轴线刚度的影响时,加劲梁在成桥恒载作用下的弯矩分布见图9,并考虑主缆水平力产生的附加弯矩最大值为117×104k N ·m.结果表明:加劲梁在成桥恒载状态下的轴向压缩变形为301172mm ,与不考虑弯矩修正的轴向变形301162mm 相比,误差为013‰.因此,可忽略弯矩对加劲梁轴向刚度的影响.图8　中跨主缆成桥恒载状态的迭代过程Fig .8　Iterative p r ocess of comp leted bridge πs m iddlecable图9　成桥恒载状态的加劲梁弯矩Fig .9　Moment in Girder of comp leted bridge (3)成桥恒载状态的结果对比两种方法的成桥恒载状态计算结果见表3,图10为采用抛物线法的成桥恒载状态吊点竖向坐标误差.表3　成桥恒载状态计算结果Table 3　Results of comp leted bridge计算方法主缆内力/kN 无应力索长/m 水平力中跨竖向力中跨边跨分段悬链线113328653197.39490.944抛物线113068653197.42590.960差值-2600.0310.016误差率/%-0.230.020.02图10　抛物线法的成桥恒载状态主缆竖向坐标误差Fig .10　Vertical coordinates err or of comp leted bridge πs cableby means of parabola 由表3、图10可以看出:①吊点竖向坐标的误差最大值为01029m,中、边跨主缆的误差最大点发生在索塔两侧各1/3中跨跨02华南理工大学学报(自然科学版)第36卷度附近,且边跨吊点误差最大值比中跨大40%左右.②竖向力T V 1误差为0,水平力T H 的误差率仅为-0123%,可见抛物线法对成桥恒载状态的主缆内力计算精度很高.③无应力索长的误差率虽然很小,仅为0102%,但中、边跨的误差值分别达到01031m 和01016m ,这在施工下料时应当注意,并直接影响了空缆状态的索鞍预偏量计算.(4)空缆状态的结果对比空缆状态计算结果见图11和表4,可以看出:①中跨主缆吊点竖向坐标的误差最大值高达-01623m ,发生在中跨跨中位置;边跨主缆吊点竖向坐标的误差最大值为01327m ,发生在距索塔1/3边跨跨度附近.吊点纵向坐标的误差值也比较大,最大达到01212m.②竖向力T #V 误差同样为0,但水平力T #H 的误差率稍大,达到6138%.③采用抛物线法计算的索鞍预偏量误差率高达-60170%,这将对吊杆张拉阶段的索塔实际受力状态产生巨大影响.图11　抛物线法的空缆状态吊点竖向坐标误差Fig .11　Vertical coordinates err or of free cable by means ofparabola表4　空缆状态计算结果Table 4　Calculati on results of free cable计算方法主缆内力/kN 水平力中跨竖向力索鞍预偏量/m分段悬链线5494440.257抛物线5144440.101差值-350-0.156误差率/%-6138-60.70 总的来看,抛物线法对成桥恒载状态的计算误差很小,一般可满足工程设计和施工的精度要求,这是因为沿跨度均布的桥面恒载占了绝大比重.但空缆状态的吊点坐标和索鞍预偏量结果误差很大,这将对施工阶段的索塔受力带来安全隐患,须加以重视和解决.4　抛物线法的误差分析为进一步研究抛物线法在工程中的适用性,针对不同矢跨比、不同跨度、不同边中跨比和不同主缆应力安全系数(成桥恒载状态)的自锚式悬索桥,进行了线形计算的误差参数分析,研究对象包括成桥吊点竖向坐标误差最大值y 、空缆水平力T H 、无应力索长S 、索鞍预偏量d 这四个误差较大的项目,各项的误差值和误差率分别记为E V (y )和E (y )、E V (T H )和E (T H )、E V (S )和E (S )、E V (d )和E (d ),其中吊点坐标又分为y 1(边跨)和y 2(中跨)两种情况.(1)矢跨比在本文算例的基础上,仅改变中、边跨的矢高,其余参数不变,分析矢跨比对抛物线法计算误差的影响规律,结果见图12.图12　误差随矢跨比的变化Fig .12　Err or vs .rati o of rise t o s pan12　第6期程斌等:自锚式悬索桥的主缆线形计算与误差分析可以看出,成桥吊点竖向坐标误差最大值(率)和无应力索长误差值(率)均随矢跨比的增大而增加,空缆水平力误差值(率)和索鞍预偏量误差值(率)则随矢跨比的增大而减小.(2)跨度在本文算例的基础上,仅改变中、边跨的跨度和矢高,矢跨比和边中跨比等其余参数不变,分析中跨跨度L 1对抛物线法计算误差的影响规律,结果见图13.图13　误差随中跨跨度的变化Fig .13　Err or vs .m ids pan 可以看出,成桥吊点竖向坐标误差最大值(率)、空缆水平力误差率和索鞍预偏量误差率均随跨度的增大而增加,空缆水平力误差值、无应力索长误差值(率)和索鞍预偏量误差值则随跨度的增大而减小.(3)边中跨比在本文算例的基础上,仅改变边跨跨度,中跨跨度和矢跨比等其余参数不变,分析边中跨比θ对抛物线法计算误差的影响规律,结果见图14.图14　误差随边中跨比θ的变化Fig .14　Err or vs .rati o of side s pan t o m ids pan 可以看出:①中跨的成桥吊点竖向坐标误差最大值(率)几乎不随边中跨比的改变而改变,边跨的成桥吊点竖向坐标误差最大值(率)随边中跨比的变化规律呈抛物线状,误差极小值发生在边中跨比为015附近,但总体变化幅度很小;②空缆水平力的误差值(率)均随边中跨比的变化规律呈抛物线状,且误差极小值发生在边中跨比为014附近,但总体变化幅度不明显;③无应力索长的误差值(率)随边中跨比的变化规律呈分段曲线状,且在边中跨比为013～0145范围内保持相对恒定;④索鞍预偏量的22华南理工大学学报(自然科学版)第36卷误差值随边中跨比的变化规律也呈抛物线状,误差极小值发生在边中跨比为0.4附近,误差率则随边中跨比的增大而减小.(4)主缆应力安全系数主缆应力安全系数综合反应了主缆截面积、主缆自重以及桥面系恒载等参数的影响.在本文算例的基础上,仅通过改变主缆截面大小,分析成桥恒载状态主缆安全系数K 对抛物线法计算误差的影响规律,结果见图15.图15　误差随主缆应力安全系数K 的变化Fig .15　Err or vs .stress safe coefficient of main cable 可以看出,成桥吊点竖向坐标误差最大值和索鞍预偏量误差值均随主缆应力安全系数的增大而增加,空缆水平力误差值、无应力索长误差值(率)和索鞍预偏量误差率则随主缆应力安全系数的增大而减小,空缆水平力误差率随主缆安全的变化规律呈抛物线状,但总体变化幅度非常小.不同参数变化对采用抛物线法计算的各项指标误差值的影响程度汇总于表5.表5　参数对计算误差值的影响Table 5　I nfluence of para meters on calculati on err or项目矢跨比跨度边中跨比安全系数吊点坐标较小最大较小非常小空缆水平力较小最大非常小较小无应力索长较小最大较小最小索鞍预偏量最大较小较小最小综合以上分析结果,可基于矢跨比、跨度L 1、边中跨比θ以及成桥恒载状态的主缆应力安全系数K 这4种参数,进一步拟合出抛物线法的误差公式如下: E (y 1)=(019081.5321+1×10-4L 1.30561+016724θ5- 013582θ3+010504θ+010175K 0.9162- 011391)×1%,E (y 2)=(019261.7145+1×10-4L 1.25311-010632θ5+ 010464θ3-01013θ+010119K 0.9257- 011123)×1%,E (T H )=(-761011.482-246132L -1.09111-34.98θ5+ 28.34θ3-91505θ+010043K 2-010593K + 31958)×1%,E (S )=(-011018-01115+2713722L -1.24071+110653θ5- 015342θ3+011191θ-010017K 018996+ 010794)×1%,E (d )=(-4221730.34-175138L -01301+1146θ-2.01+ 109102K -0.337+152.42)×1%.由此,可方便工程设计人员在自锚式悬索桥线形的概念设计和初步设计阶段,对采用抛物线法所带来的误差有较好的定量认识并予以纠正.5　结论通过自锚式悬索桥主缆线形计算方法的研究,得到以下结论:(1)与地锚式悬索桥不同,对自锚式悬索桥进行主缆线形分析时必须计入加劲梁轴向压缩变形、加劲梁弯矩对其轴向刚度的影响.(2)在自锚式悬索桥线形计算中采用非线性规划方法,并借助大型通用优化软件,可简便、高效实现非线性问题的精确计算.(3)对于成桥恒载状态,抛物线法的计算误差很小,一般可满足工程设计和施工的精度要求,但空32　第6期程斌等:自锚式悬索桥的主缆线形计算与误差分析缆状态的吊点坐标和索鞍预偏量结果误差很大.(4)采用抛物线法进行自锚式悬索桥的线形计算时,各项指标的计算误差随矢跨比、跨度、边中跨比以及主缆应力安全系数等参数的变化,呈现有规律的变化趋势.(5)针对抛物线法计算误差的参数拟合公式具有较高的准确度,可指导工程设计人员采用抛物线法对自锚式悬索桥主缆线形进行初步计算.参考文献:[1]　项海帆.高等桥梁结构理论[M].北京:人民交通出版社,2001.[2]　周孟波.悬索桥手册[M].北京:人民交通出版社,2003.[3]　邱文亮.自锚式悬索桥非线性分析与试验研究[D].大连:大连理工大学土木水利学院,2004.[4]　唐茂林.大跨度悬索桥空间几何非线性分析与软件开发[D].成都:西南交通大学土木工程学院,2003. [5]　肖汝诚,项海帆.大跨径悬索桥结构分析理论及其专用程序系统的研究[J].中国公路学报,1998,11(4):42250.Xiao Ru2cheng,Xiang Hai2fan.Research on the structu2ral analysis theory and s pecial p r ogra m of l ong s pan sus2pensi on bridge[J].China Journal of H igh way and Trans2port,1998,11(4):42250.[6]　狄谨,武隽.自锚式悬索桥主缆线形计算方法[J].交通运输工程学报,2004,4(3):38243.D i J in,W u Jun.Calculati on methods for cable curve ofself2anchored sus pensi on bridge[J].Journal of Trafficand Trans portati on Engineering,2004,4(3):38243. [7]　黄琼,叶梅新.自锚式悬索桥简化计算方法研究[J].铁道学报,2008,30(1):1222126.Huang Q i ong,Ye Mei2xin.Study on si m p lified calculati onmethod of self2anchored sus pensi on bridge[J].Journal ofthe China Rail w ay Society,2008,30(1):1222126.[8]　檀永刚,张哲,黄才良.一种自锚式悬索桥主缆线形的解析法[J].公路交通科技,2007,24(2):88290.Tan Yong2gang,Zhang Zhe,Huang Cai2liang.An analy2tical method f or main cable configurati on of self2anchoredsus pensi on bridges[J].Journal of H igh way and Trans por2tati on Research and Devel opment,2007,24(2):88290. [9]　卢险峰.最优化方法应用基础[M].上海:同济大学出版社,2003.[10]　唐焕文,秦学志.最优化方法[M].大连:大连理工大学出版社,1994.Calcul ati on and Error Analysis of Confi gurati on of Ma i n Cable forSelf2Anchored Suspensi on Br i dgeCheng B in1　Sun Hai2tao2　X iao R u2cheng1(1.Depart m ent of B ridge Engineering,Tongji University,Shanghai200092,China;2.ShanghaiM unici pal Engineering Design General I nstitute,Shanghai200092,China)Abstract:This paper intr oduces the theory and p r ocess of the configurati on calculati on of main cable f or self2an2 chored sus pensi on bridge based on the methods of seg mental catenary and parabola,put for wards a nonlinear p r o2 gra mm ing method f or the iterative calculati on by considering the flexural effect on the axial rigidity of the bea m,and verifies the accordance of the p r oposed method with the traditi onal influence matrix method.It is de monstrated by the calculated results of self2anchored sus pensi on bridge with typ ical s pan that,by using the parabola method,the calculati on err or of cable configurati on of a comp leted bridge under constant l oads is s mall enough f or the general engineering design and constructi on,but the err ors arising fr om the calculati on of free cable coordinate and saddle p re2dis p lace ment are both significant.An err or analysis of the configurati on of the main cable f or a self2anchored sus pensi on bridge is finally perfor med by means of parabola method with res pect t o the rise2t o2s pan rati o,the main s pan,the side s pan2t o2m iddle s pan rati o and the stress safety coefficient of main cable.Key words:self2anchored sus pensi on bridge;seg mental catenary;axial rigidity;influence matrix;nonlinear p r o2 gra mm ing;main cable;configurati on;saddle p re2dis p lace ment42华南理工大学学报(自然科学版)第36卷。

超大跨自锚式悬索桥施工过程中力学性能的试验研究_王邵锐_周志祥_吴海军

第47卷第6期2014年6月土木工程学报CHINA CIVIL ENGINEEＲING JOUＲNALVol．47Jun．No．62014基金项目：交通运输部联合科技攻关项目（2010-353-341-230）作者简介：王邵锐，博士研究生收稿日期：2013-05-15超大跨自锚式悬索桥施工过程中力学性能的试验研究王邵锐1周志祥1，2吴海军1，2（1．重庆交通大学土木建筑学院，重庆400074；2．重庆交通大学山区桥梁与隧道工程国家重点实验室培育基地，重庆400074）摘要：为了研究超大跨自锚式悬索桥施工过程中的力学行为，以跨径160m +406m +160m 的双塔双索面超大跨自锚式悬索桥———武西高速公路桃花峪黄河大桥为依托，按照1/30的几何缩尺比和1ʒ1的力学缩尺比进行试验模型设计及全桥模型试验研究。

试验结果揭示出三跨自锚式悬索桥施工过程中“主缆平衡点偏移效应”，且理论论证了“主缆平衡点偏移效应”的适用条件，分析出边、中跨主缆不同的非线性效应和变形规律及吊索索力随施工过程的变化规律，指出基于无应力状态控制法、确保吊索张拉安全的吊索二次张拉法和边、中跨主缆位移弱相干性不同的适用条件，得出交界墩及塔梁结合处支反力随施工过程的变化规律及加劲梁配重大小和时机的控制因素，对同类工程具有借鉴意义。

关键词：超大跨；自锚式悬索桥；模型试验；力学性能；变化规律中图分类号：U448．25文献标识码：A文章编号：1000-131X （2014）06-0070-08Experimental study on the mechanical performance of super long-spanself-anchored suspension bridge in construction processWang Shaorui 1Zhou Zhixiang 1，2Wu haijun 1，2（1．School of Civil Engineering Architecture and Construction ，Chongqing Jiaotong University ，Chongqing 400074，China ；2．State Key Laboratory Breeding Base of Mountain Bridge and Tunnel Engineering ，Chongqing Jiaotong University ，Chongqing 400074，China ）Abstract ：A test model with geometric scale and mechanical scale of 1/30and 1ʒ1of Taohuayu Yellow Ｒiver Bridge ，a super long-span self-anchored suspension bridge with double towers and double planes ，was manufactured to study the mechanical properties of super long-span self-anchored suspension bridge in construction process．The results reveal Offset Effect of Main Cable Balance Point of three-span self-anchored suspension bridge in construction process ，whose applicable conditions are then demonstrated theoretically．Change law of hanger force ，nonlinear effect and deformation law of main cable force in both side-span and middle-span are analyzed．Double tensioning method of hanger is proposed based on the unstressed state controlling method and different conditions of the Weak Interference of Cable Displacements in both side-span and middle-span are pointed out．Change law of support reaction at joint pier and pier-girder junction is summarized and controlling factors are concluded ，which can be referred by other engineering cases．Keywords ：super long-span ；self-anchored suspension bridge ；model experiment ；mechanical performance ；change rulesE-mail ：ruiruiplace@163．com引言自锚式悬索桥与地锚式悬索桥不同，它的主缆直接锚固在加劲梁的梁端，由加劲梁直接承受主缆的水平分力，不需要庞大的锚碇。

预应力混凝土自锚式悬索桥主梁施工技术及控制要点

预应力混凝土自锚式悬索桥主梁施工技术及控制要点预应力混凝土自锚式悬索桥主梁施工技术及控制要点预应力混凝土自锚式悬索桥是一种新型的桥梁结构，具有结构简单、施工方便、经济实用等优点。

其主梁的施工是整个桥梁施工的重要环节，本文将介绍预应力混凝土自锚式悬索桥主梁施工技术及控制要点。

一、主梁施工工艺1. 预制梁段预应力混凝土自锚式悬索桥主梁采用预制梁段的方式进行施工。

预制梁段的制作需要严格按照设计要求进行，包括混凝土配合比、预应力钢筋的布置、预应力张拉力的控制等。

预制梁段的长度一般为20-30米，宽度为2-3米。

2. 梁段运输预制梁段制作完成后，需要进行运输。

在运输过程中，需要注意梁段的稳定性和安全性。

梁段的运输方式一般有两种，一种是采用汽车运输，另一种是采用船运输。

在运输过程中，需要对梁段进行保护，避免梁段受到损坏。

3. 梁段拼装梁段拼装是主梁施工的重要环节。

在梁段拼装过程中，需要注意梁段的位置和高度的控制，保证梁段之间的连接牢固。

梁段拼装完成后，需要进行预应力张拉。

4. 预应力张拉预应力张拉是预应力混凝土自锚式悬索桥主梁施工的重要环节。

在预应力张拉过程中，需要控制预应力张拉力的大小和时间，保证梁段的预应力张拉力符合设计要求。

预应力张拉完成后，需要进行养护。

二、主梁施工控制要点1. 梁段的位置和高度控制在梁段拼装过程中，需要控制梁段的位置和高度，保证梁段之间的连接牢固。

在梁段拼装完成后，需要进行梁段的调整，保证梁段的位置和高度符合设计要求。

2. 预应力张拉力的控制在预应力张拉过程中，需要控制预应力张拉力的大小和时间，保证梁段的预应力张拉力符合设计要求。

预应力张拉力的控制需要根据梁段的长度和预应力钢筋的布置来确定。

3. 梁段的养护在梁段预应力张拉完成后，需要进行梁段的养护。

梁段的养护需要根据混凝土的强度和预应力张拉力来确定。

在梁段的养护过程中，需要注意梁段的保护，避免梁段受到损坏。

4. 安全措施在主梁施工过程中，需要采取一系列安全措施，保证施工过程的安全。