空间索面自锚式悬索桥设计施工关键技术研究

空间索面自锚式悬索桥设计施工关键技术研究
摘要：近年,桥梁建设已经突破了传统理念的束缚,逐渐向新型、景观等多方向发展。

天津海河富民桥作为这一趋势的一个尝试和探索,取得了一定的经济和社会效益。

结合在桥梁设计中的体会,希望能为今后类似桥梁的结构设计提供一些参考,取长补短做出设计精品,达到桥梁结构与人、自然的和谐统一,体现以人为本和可持续发展的设计理念。

关键词：空间索面自锚式悬索桥；设计构思；关键技术
1引言
本次桥梁的方案设计过程中主要的出发点是人性化无障碍设计思路,充分考虑了其周边环境以及天津海河两岸开发建设的需要,设计了机动车、非机动车与行人处于不同空间的形式,打破了常规的人行道与行车道板处于一个平面的常规,将人行道设置在主梁中间的下方,既利用了双主梁之间的透光特点,又减小了桥面的宽度,避免了行人和车行之间的互相干扰,减少了噪音和废气的污染,体现了以人为本的设计理念。

2 工程简介
松原天河大桥南汊桥为40+100+100+40m的独塔空间索面自锚式悬索桥，主塔采用人字型钢筋混凝土结构，主梁为钢混组合梁，锚跨为混凝土加劲梁，钢梁与混凝土梁连接部位设有钢混结合段。

3 方案概述
3.1 方案比选
锚固系统安装一般有2种方法﹕①散件组装和②整体吊装。

散件安装是在梁上先安装、固定前锚板和后锚板，然后开始穿索导管。

整体吊装是锚固系统先在地面或者工厂内全部组装完成，然后采用汽车吊吊装至梁上进行安装固定。

松原市天河大桥通过对两2种方案从施工进度、质量、安全、经济等多方面比选后，最终选择“工厂组装、整体吊装”的安装方案。

（见下表1）.
3.2 方案实施
后锚板平面尺寸较大，市场上单块钢板平面尺寸有限，采用多块钢板焊接成整体，索道管和前锚板直接加工而成。

构配件加工制作完成后根据设计图纸要求将所有构配件组装成整体，形成锚固系统，然后运输至现场，利用大型汽车吊吊至梁上通过测量定位进行锚固系统安装固定。

4关键技术
4.1空间模型计算。

自锚式悬索桥结构计算量大,难度高。

设计需要克服整体结构及局部构件计算等诸多难点:在一期恒载作用下主缆及其它构件的线形及内力的非线性计算;在二期恒载及活载作用下,全桥结构的受力及变形的线性计算;结构在地震作用下的动力效应的计算;主缆锚固部位的局部受力计算;塔顶鞍座的局部受力计算。

4.2空间索定位。

本悬索桥主缆线形不仅在竖直面内为曲线,而且在水平面内也为曲线,所以主缆和吊索的空间定位准确性较难控制。

主缆在自重下的线形和吊索安装加荷后线形的变化、主缆线形变化和吊索位置的相互影响都需要做详细的研究。

4.3主索鞍。

鞍座设置于主缆越过塔顶处,将主缆的荷载传递给塔。

本桥鞍座区别于常规鞍座之处是其不仅要完成主缆的竖向转向,同时也要完成主缆水平向的转向,即空间转向。

此时鞍座的受力状态及特点需要做细致的局部分析。

4.4散索套。

散索套是让构成主缆的众多钢丝束绳股在水平及竖向分散开,并将各绳股引入锚固部分的
装置,其构造要求很复杂。

4.5缆索系统的施工。

空间线形主缆及主桥吊杆的定位、安装及线形控制,包括主缆在自重下的线形和吊索安装
加荷后线形的变化、主缆线形变化和吊索位置的相互影响,施工过程中都要给予考虑,才能确
保成桥后主缆线形的准确性。

5结语
该桥的方案构思,不仅显示了对人本的充分尊重,还显示了对景观环境的日益关注。

通过这
一特殊结构造型、景观,海河美景和天津现代改革开放之成果尽现人前。

富民桥的建成不仅要
满足机动车与非机动车快速行驶过河,还要尽可能提供不同的路径与活动场所以解决公共行人、游人交通,注重人本、创造更多源于海河美丽自然地理景观的愉悦时光。

参考文献：
［1］徐风云，陈德荣，宋凤立．自锚式悬索桥评述［Ｃ］．2005年中国公路学会桥梁结构
工程学会论文集．2005，271－278．
［2］楼庄鸿，鄄玲福．我国自锚式悬索桥评述［Ｃ］．2005年中国公路学会桥梁结构工程
学会论文集．2005，261－270．
［3］中交桥梁技术有限公司．天津富民海河大桥施工图设计．2005．。