目录
1、工程概况 (1)
1.1工程概述 (1)
1.2主要技术标准 (1)
1.3、主桥结构 (2)
2、重难点分析 (2)
3、主梁施工工艺流程 (3)
3.1先梁后拱施工工艺 (3)
3.2 先缆后梁施工工艺流程 (5)
4、方案对比分析表 (6)
5、主要工程项目的施工方案 (7)
5.1、总体施工方案 (7)
5.1.1下部结构 (7)
5.1.2上部结构 (7)
5.1.3猫道、承重索、主缆架设 (8)
5.2各分部施工方案 (8)
5.2.1栈桥施工方案 (8)
5.2.2桥塔基础施工方案 (9)
5.2.3桥塔 (11)
5.2.4 主梁施工 (12)
3.2.5 缆索施工 (15)
5、施工机械设备计划 (20)
1、工程概况
1.1工程概述
东莞江南支流港湾大桥工程位于广东省东莞市，跨越江南支流，连接沙田阇西村与坭洲岛，为东南-西北走向。项目起点与港口大道平交，起点K0+000，沿西北方向穿越江南支流后，终点与坭洲岛疏港大道相交，终点桩号K2+922，路线全长2.922Km，设置桥跨为60+130+320+130+65=705m，见下图。
桥跨布置图（m）
1.2主要技术标准
(1)道路等级：一级公路兼顾城市主干道功能；
(2)设计速度：主线60km/h；
(3)设计荷载：公路-Ⅰ级；
(4)主桥标准段桥宽：1.25m 风嘴+2.5m 人行道+2m 吊杆锚固区+0.75m 硬路肩+11.25m 行车道+0.5m 路缘带+1m 中央隔离带+0.5m 路缘带+11.25m 行车道+0.75m 硬路肩+2m 吊杆锚固区+2.5m 人行道+1.25m 风嘴，全宽37.5m；
(5)设计洪水频率：1/300；
(6)通航等级：现状河道为拟建桥梁所在河段坭尾至杨公洲中8km河段航道为Ⅳ级航道，通航500吨级船舶，航道尺寸为2.5m×50m×330m（水深×底宽×弯曲半径）。近期规划为Ⅲ级航道，通航1000吨级船舶，航道尺寸为2.5m×60m×480m（水深×底宽×弯曲半径）。远期规划为Ⅰ级航道，海轮5000 吨级，垂直航迹线方向通航孔尺寸为（270×34）m，本桥桥址处通航孔净宽须不小于294m，净高不小于34m；
⑺最高通航水位：3.07m；
⑻地震基本烈度：Ⅶ度；
1.3、主桥结构
桥塔基础采用直径3.0m钻孔桩，每个桥墩布置25根；承台尺寸为67.12m ×19.8m×6m。锚固墩采用直径2.5m钻孔桩，每个桥墩布置19根；承台尺寸为42.3m×15.5m×5m。边跨墩采用直径2.0m钻孔桩，每个桥墩布置8根；承台为分离式哑铃形结构，每个承台尺寸为8.2m×8.2m×3m，中间连接系为8.3×3m×3m钢筋混凝土连接。
主桥塔：主塔柱为门形变截面空心塔柱，塔高110.09m。
主梁：主梁为全断面箱式结构，梁宽37.5m，全长705m，总重量为16510t。据此分析每米重约23.4t。
主缆：全桥设两根主缆，主缆间距为28m，主缆由37股通长索股组成，主缆直径320.4mm。
吊杆：采用预制平行钢丝束吊杆。吊杆纵向标准间距为12.0m，靠近主塔的边索距主塔中心线距离16.0m。每个吊点设两根吊索，吊索间距为40cm。
主鞍座：主索鞍采用全铸式，分两块铸造，吊装至塔顶后通过螺栓连接成整体。
散索套：采用滑移式散索套，散索套采用上下对合结构，壁厚40mm，用高强度螺杆连接。
2、重难点分析
2.1、本桥跨越东南江支流，通航要求标准高，过往船只较多，航道通航对施工干扰大。
2.2、本桥主桥塔基础采用
3.0m大直径钻孔桩基础在国内少有，对成孔设备，钻孔平台等要求极高，成桩质量控制难度大，是本工程的施工难点之一。
2.3、本桥桥塔高达110.09m，属于高墩柱施工，施工难度、安全风险均较大，是本工程施工的又一重难点。
2.4、自锚式悬索桥是自身受力平衡系统,它不借助外力来平衡自身内部的力，故此只有索塔两侧荷载对称平衡才能保证全桥力的均衡。平衡、对称原理是自锚式悬索桥设计的基础，更是施工过程中必须遵循和控制的重点。
2.5对于大跨度自锚式悬索桥而言，要求结构内力和标高的最终状态符合设计要求，控制主缆索股无应力长度、锚跨索股张力匀值性、对索夹初始安装位置和主鞍分阶段顶推的控制、以及吊杆加载张拉方案优化是本工程的的关键技术。
2.6、本桥上部结构为自锚式钢箱悬索桥，主跨达到320m，在同类型桥梁工程中少有。由于自锚式受力体系特性，其主缆所有水平力需要利用主梁整体予以平衡，因此无法利用常规悬索桥施工方式即先缆后梁的施工工艺施工。根据本桥特点采用先缆后梁或先梁后缆两种施工工艺均可，但分别存在以下难点。
⑴采用先梁后缆施工工艺：即梁部首先利用临时墩采用多段悬臂平衡拼装法安装，直至全桥合理，再进行缆索施工。①该施工工艺需要在水中搭设临时墩柱，及安装平台，临时设施工程量较大。②临时墩及悬臂拼装施工过程中对航道通行影响较大。③由于主梁刚度问题，在吊索调整索力过程中线形控制、调整比较困难。
⑵采用先缆后梁施工工艺：①需要利用临时地锚、桥墩共同承担主缆水平力，达到施工期间的受力平衡，待全桥安装完成后再进行体系转换，拆除临时地锚及与桥墩之间的锁定体系，期间受力复杂，受力转换控制难度大。②临时地锚受地质地形影响，所有受力均依靠地锚自重来平衡，地锚体积庞大，对河堤存在影响。
③主跨施工需要等桥塔完成后进行猫道、缆索、吊杆及主跨对称挂拼法施工，施工周期较长。④由于在主梁合拢前需要利用桥墩平衡主缆水平拉力，主墩是否满足抗弯矩要求，需对其受力分析后确定，同时确定临时地锚的大小及方式。⑤挂
缆时需要临时封航道，采用拖船牵引挂设两侧首根牵引索，并调整牵引索高度，不影响通航要求后，再利用牵引索逐束牵引挂设猫道索、承重索、主缆。
3、主梁施工工艺流程
3.1先梁后拱施工工艺
施工步骤示意如下：
①施工各临时墩，锚跨、边跨箱梁对称分段悬臂拼装。
②主跨钢箱梁悬臂拼装
③施工临时猫道，吊装鞍座，安装散索套基座，安装主缆，锚跨压重区灌注压重混凝土，安装索夹、吊杆。
④由塔处依次向跨中安装并张拉吊索；同时分步顶推鞍座。
⑤待吊索全部张拉完成后拆除临时墩支架等临时结构，调整吊索索力至设计值。
3.2 先缆后梁施工工艺流程
施工步骤示意如下：
①搭设边跨、锚跨拼装支架及临时地锚
②边跨、锚跨主梁拼装
③施工临时猫道，安装主缆、安装索夹及吊杆。
④利用桥面吊机从桥塔对称安装主跨钢箱梁
⑤主梁合拢
⑥解除辅助墩临时锚固、主墩临时限位及临时地锚索、调整吊杆索力，完成体系转换。拆除边跨、锚跨临时拼装支架。
4、方案对比分析表
5、主要工程项目的施工方案
5.1、总体施工方案
5.1.1下部结构
进场后首先从两岸搭设栈桥至桥塔墩。水中墩钻孔桩采取搭设钻孔平台，超长钢护筒、泥浆护臂，大动力回旋钻机成孔，导管法灌筑水下混凝土成桩。承台采用钢套箱围堰分段拼装，吸泥下沉至封底混凝土底，多导管法浇筑水下混凝土封底，封底混凝土强度达到要求后，抽水、凿除桩头，干法进行承台大体积混凝
土施工。桥塔施工：下塔柱采用支架配合爬模分节段现浇施工；下横梁采用支架法分次现浇混凝土施工；上塔柱采用爬模分节段现浇混凝土施工；上横梁采用托架法分次现浇混凝土施工。
5.1.2上部结构
钢梁在专业加工厂加工成标准节段，采用驳船水上运输至桥位现场安装。
现场安装即在主桥下部结构施工过程中搭设各段梁悬拼支架及施工平台，利用浮吊安装支架顶梁段，再在已安装梁段上对称安装桥面吊机，利用桥面吊机或浮吊对称分段安装其余各梁段，直至全桥合拢。待全桥合拢且桥塔完成后安装临时猫道，架设主缆，安装吊杆。从桥塔对称向跨中张拉吊杆，调整吊杆力及成桥线形达到设计要求。最后拆除临时墩，并对主缆、吊杆防腐处理，拆除猫道，完成桥面铺装及交安、机电设备安装，完成全桥施工。
5.1.3猫道、承重索、主缆架设
首先利用塔吊在主塔顶安装桁架起重系统，利用桁架吊安装鞍座。架设主缆架设牵引系统。牵引系统采用单线往复式牵引系统，牵引系统的牵引索两端分别卷入主、副卷扬机，一端用于卷绳进行牵引，另一端用于放绳，两台驱动装置联动，使牵引索作往复运动，逐步完成猫道及主缆的架设施工。完成吊杆的张拉及全桥线形调整；最后进行主缆防腐施工。待全桥吊索、主缆防腐、防护安装完成后，拆除悬索吊、猫道、塔顶桁架起重系统。最后进行塔顶装修、亮化工作。全部完成后拆除塔吊，施工电梯。
5.2各分部施工方案
5.2.1栈桥施工方案
进场后采用履带吊起振动锤逐跨振打栈桥钢管桩，然后搭设平台。在每个墩位旁边搭“U”型平台，满足各墩处的施工材料、机具的摆放的需要，栈桥均布置在主桥上游侧，按双向通行设计，桥面标准8m，栈桥边距承台边2.0m。
采用“钓鱼法”实施钢栈桥施工，首先完成栈桥桥头路基施工，然后利用大型履带吊车配振动打桩机“钓鱼法”施打栈桥钢管桩、焊接钢管桩连接系、安装
桩顶型钢分配梁，然后安装贝雷梁、桥面板分配梁型钢及桥面钢板。完成一跨后履带吊向前移，依次实施后续栈桥施工，直至搭设完成。
5.2.2桥塔基础施工方案
桥塔基础采用大直径钻孔灌注桩，施工工序如下：使用打桩船插打钢管桩搭设工作平台，利用履带吊和振动打桩锤插打钢护筒。由于钢护筒直径大、长度长，因此钢护筒下沉时要采用大型桩锤，同时进行筒内吸泥取土，减少土塞效应，并采用射水等辅助措施下沉护筒。在工作平台上安放钻机，成孔，浇注钻孔灌注桩。承台施工采用钢套箱围堰施工，钢套箱围堰采用工厂分块加工，采用驳船水路运输至现场分节段拼装下沉，水下封底，干法施工承台大体积钢筋混凝土。
钻孔平台施工
钢护筒插打
钻孔桩施工
钢套箱围堰下沉
承台施工
5.2.3桥塔
本工程设计图桥塔设计为门形桥塔，桥塔根据横梁的位置和锚索区高度可划分为下塔柱、上塔柱两段，因此桥塔的施工主要包括下、上两段塔柱和下、上横梁的施工。
桥塔的主要施工方案为：下塔柱采用支架配合爬模分节段现浇施工，并在塔平面内设竖向、横向支承；下横梁采用支架法分次现浇混凝土施工；上塔柱采用爬模分节段现浇混凝土施工，并在每隔一定距离设塔平面内的横向、竖向支撑；上横梁采用支架法分次现浇混凝土施工。
①下塔柱施工
下塔柱起始段10m 左右塔柱不能用爬升架施工，应搭设落地支架，分数段立模现浇，待该段施工完成后，拆除现浇落地支架、安装爬升模板系统，进行下塔柱爬升架施工节段的施工。
塔柱施工时应将劲性骨架测量定位，准确地固定在设计位置。由于劲性骨架主要用于施工时固定钢筋、模板及作为爬架的受力支柱，因此劲性骨架应在各节段混凝土浇筑前在测量监控下精确定位。
②下横梁施工
下横梁是桥塔整体结构的一个重要部分，可采用由承台顶搭设万能杆件支架或钢管立柱支撑后立模现浇。考虑到爬升模板系统施工的连续性，先施工横梁段塔柱，然后再施工横梁。由于横梁混凝土灌注量较大，难以在混凝土初凝时间内完成全部混凝土浇注工作，同时也为减轻支架的荷载和支架变形，横梁可分两次浇注。
横梁施工时，第一次灌注至顶板以下腹板倒角交界处。待第一次混凝土浇注且张拉部分预应力束后再浇注横梁顶板混凝土，使第一次浇注的混凝土与支架共同承受第二次混凝土重量。为了保证横梁的施工质量，消除支架的非弹性变形量，同时也是为了检验支架承载能力，应在支架拼装完成后对其进行预压处理，预压采取填砂或水箱的方法进行。横梁边施工边对预压荷载进行卸载。
支架法施工下横梁
③上塔柱施工
上塔柱施工与下塔柱标准段一样采用爬升模板系统施工，提升模板沿塔柱斜向设置。为了防止塔柱在向内水平分力的作用下内倾，施工中每隔一定高度需用水平撑连接两悬臂塔柱，承受塔柱自重产生的水平力，并通过水平撑对塔柱施加主动外顶力，用以消除支架折除后塔柱底部残余弯矩。
爬模法塔柱施工
④上横梁施工
上横梁采用与下横梁相同的施工方法，采用支架法分次现浇混凝土施工。
5.2.4 主梁施工
(1)钢梁加工制造及运输
根据本工程钢梁特点，钢梁制作、梁段预拼、运输、现场安装四个阶段。钢梁采取专业化工厂内单元件制作，在专用的生产线上制作完成后，在长线总拼胎架上进行梁段的预拼装，预拼装合格后由驳船运输至桥址现场安装。钢梁分段长度根据吊索间距及现场安装起重能力而定，目前暂定长度为6.0m。根据全桥钢结构总重量16510t计算，每米平均重23.4t，因此采取纵桥向分段，以满足现场起重满足要求。
（2）主梁安装方案
根据设计文件，设置双孔单向通航孔，临时通航。主跨设三个临时墩，跨度布置为（70+2x90+70）m。根据设计文件分析，边跨、锚跨、及主跨主梁均采用悬拼法分段分块对称安装施工工艺。全桥临时墩布置间距为（60+72+58+70+90*2+70+58+72+65）m，吊装设备采用浮吊及桥面吊配合施工。
临时墩布置图
临时墩施工
支架法钢箱梁拼装
桥面吊机钢梁悬拼
方案二、先缆后梁施工方案
首先搭设边跨及锚跨拼装支架，临时地锚。悬臂法对称拼装边跨及锚跨箱梁，并与辅助墩刚性连接，同时在主塔柱位置安装临时限位装置。待边跨、锚跨及桥塔施工完成后临时封航，采用拖船牵引挂设两侧首根牵引索，并调整牵引索高度，不影响通航要求后，再利用牵引索逐束牵引挂设猫道索、安装临时猫道、架设主缆，安装吊杆。再从两桥塔对称向中间采用缆索吊安装中跨钢箱梁，直至全桥合拢。最后分次分级解除辅助墩刚性连接，割除临时限位装置及临时锚索，完成体系转换，调整全桥线形及吊杆索力，直至达到设计要求。最后进行主缆、吊杆防腐处理，拆除猫道，完成桥面铺装及交安、机电设备，完成全桥施工。
缆索吊钢梁安装图
3.2.5 缆索施工
3.2.5.1索鞍吊装
1）主索鞍安装
①索鞍下底板安装：
用全站仪根据桥塔及上横梁顶面纵、横向中心线准确测定各预埋件的平面位置，用水准仪准确测定预埋件高程及顶面平整度，保证预埋件平面位置偏差满足要求。预埋件与桥塔钢筋焊接牢固，在浇注桥塔砼时注意保护预埋件的位置。
②主索鞍安装：
主索鞍吊装选择在白天晴朗的时候连续工作，一次性完成。
再次测出预埋底板的标高、四角的高差，确定塔顶上主索鞍安装位置后，根据设计和监控要求的预偏量，画出索鞍安放点。
用驳船把主索鞍运至主塔下面，利用塔顶临时起重门架上的卷扬机分两次将索鞍起吊到超过塔顶高度，然后平行移位至塔顶调整，把索鞍安装至正确的位置上。
主缆安装门架 主索鞍顶推预埋图 索鞍平面
1-1
60t移位器
4门定滑车
4门动滑车吊具
塔顶吊装系统布置图
2）散索鞍安装
散索鞍的安装取决于散索鞍与主索鞍相对位置的测量定位和精度控制，从而保证主缆安装的线型。
3.2.5.2、猫道架设
猫道采用分离式构造布置形式，一端锚于梁面上，另一端锚于塔顶，塔顶两侧设调节装置，便于施工垂度调整。猫道面的线形平行于主缆空载线形。
3.2.5.3主缆架设
主缆施工采用预制平行钢丝索股逐根架设的施工方法，分为索股制作及运输、索股牵引及布置、索股上提横移、索股整形入鞍、索股垂度调整、锚跨张力调整、索股固定等。
1）索股制作
主缆索股由专业厂家生产制造。
2）主缆放索、牵引施工
主缆放索区设置于锚跨，用汽车吊配合展索和放索。
3）主缆上提、横移及整形入鞍
4）当索股牵引到位后，利用塔顶门架卷扬机、手拉葫芦结合握索器进行索股的上提、横移。
5）主缆紧缆施工
构成主缆的全部索股的垂度调整结束后，各索股之间，索股内部都存在空隙，其表观直径比所要求的直径大的多。为了能够顺利地进行索夹安装及缠丝作业，需要把主缆截面紧固为圆形，尽可能缩小内部空隙，紧缆施工分为预紧缆和正式紧缆。
6）索夹安装
在主缆紧缆完毕后，应在适宜的时间段进行索夹安装，以避免扰动主缆空缆线形。
7）猫道承重索调整
承重索调整应根根据空缆标高现场调整，以保证猫道线型与主缆空载线型基本一致。在主缆架设完毕后对猫道进行改吊，将猫道改吊于主缆上。
8）吊索安装
近塔处吊索采用塔吊安装，边跨吊索采用汽车吊安装，塔吊和汽车吊无法吊装位置采用挂在牵引承重索上的电动葫芦起吊安装。吊索的安装顺序与吊杆张拉顺序一致。
9）体系转换
通过分轮次张拉吊索，使得主梁自重荷载由临时墩转移到主缆上，最终主缆及主梁达到成桥线形。先从靠近主塔的吊杆开始张拉，在向两侧吊杆依次张拉，每对吊杆张拉次数及张拉力最大值满足设计要求。
10）主缆缠丝、防护及猫道拆除
主缆是悬索桥的主要承受杆件，被称为悬索桥的生命线，主缆防护是保护主缆长期安全使用的一项重要工作。在二期恒载作用于主梁后，进行主缆缠丝及防护，具体方法是先在主缆刮填腻子，再缠绕一层钢丝。然后进行涂装。最后拆除猫道，猫道拆除顺序：抗风索→栏杆及栏杆网→猫道面网→猫道承重索→扶手索→猫道工作平台。
目录 1、工程概况 (1) 1.1工程概述 (1) 1.2主要技术标准 (1) 1.3、主桥结构 (2) 2、重难点分析 (2) 3、主梁施工工艺流程 (3) 3.1先梁后拱施工工艺 (3) 3.2 先缆后梁施工工艺流程 (5) 4、方案对比分析表 (6) 5、主要工程项目的施工方案 (7) 5.1、总体施工方案 (7) 5.1.1下部结构 (7) 5.1.2上部结构 (7) 5.1.3猫道、承重索、主缆架设 (8) 5.2各分部施工方案 (8) 5.2.1栈桥施工方案 (8) 5.2.2桥塔基础施工方案 (9) 5.2.3桥塔 (11) 5.2.4 主梁施工 (12) 3.2.5 缆索施工 (15) 5、施工机械设备计划 (20)
1、工程概况 1.1工程概述 东莞江南支流港湾大桥工程位于广东省东莞市，跨越江南支流，连接沙田阇西村与坭洲岛，为东南-西北走向。项目起点与港口大道平交，起点K0+000，沿西北方向穿越江南支流后，终点与坭洲岛疏港大道相交，终点桩号K2+922，路线全长2.922Km，设置桥跨为60+130+320+130+65=705m，见下图。 桥跨布置图（m） 1.2主要技术标准 (1)道路等级：一级公路兼顾城市主干道功能； (2)设计速度：主线60km/h； (3)设计荷载：公路-Ⅰ级； (4)主桥标准段桥宽：1.25m 风嘴+2.5m 人行道+2m 吊杆锚固区+0.75m 硬路肩+11.25m 行车道+0.5m 路缘带+1m 中央隔离带+0.5m 路缘带+11.25m 行车道+0.75m 硬路肩+2m 吊杆锚固区+2.5m 人行道+1.25m 风嘴，全宽37.5m； (5)设计洪水频率：1/300； (6)通航等级：现状河道为拟建桥梁所在河段坭尾至杨公洲中8km河段航道为Ⅳ级航道，通航500吨级船舶，航道尺寸为2.5m×50m×330m（水深×底宽×弯曲半径）。近期规划为Ⅲ级航道，通航1000吨级船舶，航道尺寸为2.5m×60m×480m（水深×底宽×弯曲半径）。远期规划为Ⅰ级航道，海轮5000 吨级，垂直航迹线方向通航孔尺寸为（270×34）m，本桥桥址处通航孔净宽须不小于294m，净高不小于34m；
悬索桥的计算方法及其发展 悬索桥是一种古老的桥梁结构形式，也是目前大跨度桥梁的主 要结构型式之一。悬索桥主要是由缆索、吊杆、加劲梁、主塔、锚 碇等构成。从结构形式上看，它是一种由索和梁所构成的组合体系，在受力本质上它是一种以柔性索为主要承重构件的悬挂结构。悬索 桥随着跨度的增大，柔性加大，在荷载作用下会呈现出较强的非线性，所以悬索桥宜采用非线性方法来进行结构分析。 考虑悬索桥非线性因素的结构分析方法主要有挠度理论和有限 位移理论。挠度理论考虑了悬索桥几何非线性的主要因素，可用比 较简便的数值方法来分析，又有影响线可资利用，故很适用于初步 设计阶段的结构设计计算。有限位移理论则全面地考虑了悬索桥几 何非线性因素，计算结果较挠度理论精确，但计算过程复杂，直接 用于设计计算有诸多不便和困难。 悬索桥挠度理论是一种古典的悬索桥结构分析理论。这种理论 主要考虑悬索和加劲梁变形对结构内力的影响，在中小跨度范围内 其计算结果比较接近结构的实际受力情况，具有较好的精度。悬索 桥挠度理论主要分为多塔悬索桥挠度理论和自锚式悬索桥挠度理论。 最初的悬索桥分析理论是弹性理论。弹性理论认为缆索完全柔性，缆索曲线形状及坐标取决于满跨均布荷载而不随外荷载的加载 而变化，吊杆受力后也不伸长，加劲梁在无活载时处于无应力状态。弹性理论用普通结构力学方法即可求解，计算简便，至今仍在跨径 小于200米的悬索桥设计中应用[1]。但弹性理论假定缆索形状在加 载前后不发生变化，显然与悬索桥的可挠性不符，因此发展出计入 变形影响的悬索桥挠度理论。
古典的挠度理论称为“膜理论”。它是将悬索桥的全部近视看成是一种连续的不变形的膜，当缆索产生挠度时，加劲梁也随之产生相同的挠度。由于根据作用于缆索单元上吊杆力与缆索拉力的垂直分力平衡以及作用于加劲梁单元上的外荷载及吊杆力与加劲梁弹性抗力平衡的条件建立力的平衡微分方程而求解。挠度理论和弹性理论的最大区别是摒弃了弹性理论中关于缆索形状不因外荷载介入而改变的假设，相应建立缆索在恒载下取得平衡的几何形状将因外荷载介入而改变及同时计入缆索因外荷载所增索力引起的伸长量的假设，极大的接近悬索桥主索的实际工作状态，对悬索桥的发展起到了很大的推动作用。 悬索桥的挠度理论也是一种非线性的分析方法，至今仍不失为分析悬索桥的较简单实用的手段。但挠度理论在基本假设中忽略了吊杆的变位影响及加劲梁的剪切变形影响等，使分析结果的精度受到限制。随着计算方法、计算手段的发展，悬索桥的计算理论也发展到将悬索桥作为大位移构架来分析的有限位移理论。有限位移理论将整个悬索桥包括缆索、吊杆、索塔、加劲梁全部考虑在内，分析时可以将各种二次影响包括进去，从而使悬索桥的分析精度达到新的水平。 有限位移理论是20世纪60年代提出的计算理论。它是一种精确的理论，不需挠度理论所作的那些假定。其计算值一般要小于挠度理论[3]。根据参考文献，主跨为380m时，用有限位移理论计算的内力、挠度值，比挠度理论小10﹪；主跨768m时，在半跨加均
自锚式悬索桥的综述 2005-8-5【大中小】【打印】 摘要：介绍自锚式悬索桥的特点、历史及国内外发展情况。重点分析了钢筋混凝土桥的设计和发展，并对其施工工艺做了简单介绍。总结展望了自锚式悬索桥的发展空间及其需进一步研究的问题。 关键词：悬索桥；自锚式体系；施工；实例 一、前言 一般索桥的主要承重构件主缆都锚固在锚碇上，在少数情况下，为满足特殊的设计要求，也可将主缆直接锚固在加劲梁上，从而取消了庞大的锚碇，变成了自锚式悬索桥。 过去建造的自锚式悬索桥加劲梁大多采用钢结构，如1990 年通车的日本此花大桥，韩国永宗悬索桥、美国旧金山——奥克兰海湾新桥、爱沙尼亚穆胡岛桥墩等。2002年7月在大连建成了世界上第一座钢筋混凝土材料的自锚式悬索桥——金石滩金湾桥墩，为该类桥墩型的研究提供了宝贵的经验。此后在吉林、河北、辽宁又有4座钢筋混凝土自锚式悬索桥正在设计和设计和建造中。 自锚式悬索桥有以下的优点：①不需要修建大体积的锚碇，所以特别适用于地质条件很差的地区。 ②因受地形限制小，可结合地形灵活布置，既可做成双塔三跨的悬索桥，了可做成单塔双跨的悬索桥。 ③对于钢筋混凝土材料的加劲梁，由于需要承受主缆传递的压力，刚度会提高，节省了大量预应力构造及装置，同时也克服了钢在较大轴向力下容易压屈的缺点。 ④采用混凝土材料可克服以往自锚式悬索桥用钢量大、建造和后期维护费用高的缺点，能取得很好的经济效益和社会效益。 ⑤保留了传统悬索桥的外形，在中小跨径桥梁中是很有竞争力的方案。 ⑥由于采用钢筋混凝土材料造价较低，结构合理，桥梁外形美观，所以不公局限于在地基很差、锚碇修建军困难的地区采用。 自锚式悬索桥也不可避免地有其自身的缺点：①由于主缆直接锚固在加劲梁上，梁承受了很大的轴向力，为此需加大梁的截面，对于钢结构的加劲梁则造价明显增加，对于混凝土材料的加劲梁则增加了主梁自重，从而使主缆钢材用量增加，所以采用了这两种材料跨径都会受到限制。 ②施工步骤受到了限制，必须在加劲梁、桥塔做好之后再吊装主缆、安装吊
自锚式悬索桥施工质量控制要点 发表时间：2018-06-01T11:02:36.360Z 来源：《基层建设》2018年第10期作者：刘瑞婷[导读] 摘要：自锚式悬索桥被运用的越来越广泛，而对于施工的控制还没有完全的统一，还需要经过不断地实践和总结。 南京市政公用工程质量检测中心站江苏省南京市 210000 摘要：自锚式悬索桥被运用的越来越广泛，而对于施工的控制还没有完全的统一，还需要经过不断地实践和总结。本文作了一些定性的分析，对施工而言有一定的指导意义，但还需要通过定量分析才能最终确定每种因素的影响程度和控制措施。 关键词：自锚式；悬索桥施工；施工控制 1引言 自锚式悬索桥是将主缆直接锚固在加劲梁上，靠主梁来承担主缆的水平分力，从而取消庞大的锚碇，同时主缆又对主梁施加了强大的免费预应力。本文主要阐述了桥梁施工控制及其必要性，分析了自锚式悬索桥施工控制的方法，并对自锚式悬索桥的施工控制进行了探讨。 2自锚式悬索桥施工技术 2.1主塔施工 悬索桥一般主塔较高, 塔身大多采用翻模法分段浇筑, 在主塔连结板的部位要注意预留钢筋及模板支撑预埋件。对于索鞍孔道顶部的混凝土要在主缆架设完成后浇筑, 以方便索鞍及缆索的施工。主塔的施工控制主要是垂直度监控, 每段混凝土施工完毕后, 在第二天早晨8: 00至9: 00 间温度相对稳定时, 利用全站仪对塔身垂直度进行监控, 以便调整塔身混凝土施工, 应避免在温度变化剧烈时段进行测试,同时随时观测混凝土质量, 及时对混凝土配比进行调整。 2.2鞍部施工 检查钢板顶面标高, 符合设计要求后清理表面和四周的销孔, 吊装就位, 对齐销孔使底座与钢板销接。在底座表面进行涂油处理, 安装索鞍主体。索鞍由索座、底板、索盖部分组成, 索鞍整体吊装和就位困难，可用吊车或卷扬设备分块吊运组装。索鞍安装误差控制在横向轴线误差最大值3mm 标,高误差最大值3mm。吊装入座后, 穿入销钉定位, 要求鞍体底面与底座密贴, 四周缝隙用黄油填实。 2.3主梁浇筑 主梁混凝土的浇筑同普通桥一样, 首先梁体标高的控制必须准确, 要通过精确的计算预留支架的沉降变形；其次, 梁体预埋件的预埋要求有较高的精度, 特别是拉杆的预留孔道要有准确的位置及良好的垂直度, 以保证在正常的张拉过程中拉杆始终位于孔道的正中心。主梁浇筑顺序应从两端对称向中间施工, 防止偏载产生的支架偏移, 施工时以水准仪观测支架沉降值, 并详细记录。待成型后立即复测梁体线型, 将实际线型与设计线型进行比较, 及时反馈信息, 以调整下一步施工。 另一方面，作为自锚式现浇混凝土悬索桥，箱梁支架的使用时间较长，一般在主缆、吊索施工完成、受力体系转换之后才可拆除，因此对支架的稳定性及防撞要求较高，所以在编制《现浇预应力混凝土箱梁专项施工方案》时应予以考虑。 2.4猫道施工 猫道施工工艺流程：承重绳下料→承重绳预张拉→承重绳线型调整→猫道面层、衡量、扶手绳安装→猫道吊装→猫道高度调整→抗风缆架设→形成猫道体系。 猫道施工中需要注意的是：猫道索两端的锚固设施要事先预埋在塔顶和锚梁中；猫道必须要设置可靠的抗风索体系；猫道的线型应始终保持与悬索桥钢缆的自由悬挂线型保持一致，为此，猫道索要设置能收紧、放松的装置，以便在施工过程中调整主缆受载后的线型。 2.5索部施工 1) 主缆架设 根据结构特点, 主缆架设可以采取在便桥或已浇筑桥面外侧直接展开, 用卷扬机配合长臂汽车吊从主梁的侧面起吊、安装就位。缆索的支撑: 为避免形成绞, 将成圈索放在可以旋转的支架上。在桥面每4-5m, 设置索托辊( 或敷设草包等柔性材料) , 以保证索纵向移动时不会与桥面直接摩擦造成索护套损坏。因锚端重量较大, 在牵引过程中采用小车承载索锚端。 缆索的牵引: 牵引采用卷扬机, 为避免牵钢丝绳过长, 索的纵向移动可分段进行, 索的移动分三段, 分别在二桥塔和索终点共设三台卷扬机。 缆索的起吊: 在塔的两侧设置导向滑车, 卷扬机固定在引桥桥面上主桥索塔附近, 卷扬机配合放索器将索在桥面上展开。主要用吊车起吊, 提升时避免索与桥塔侧面相摩擦。当索提升到塔尖时将索吊入索鞍。在主索安装时, 在桥侧配置了3 台吊机, 即锚固区提升吊机、主索塔顶就位吊机和提升倒链。 当拉索锚固端牵引到位时, 用锚固区提升吊机安装主索锚具, 并一次锚固到设计位置, 吊机起重力在5t 以上；主索塔顶就位吊机是在两座塔的二侧安置提升高度大于25m 时起重力大于45t 的汽车吊, 用于将主索直接吊上塔顶索鞍就位, 在吊装过程中为避免索的损伤, 索上吊点采用专用索夹保护；主索在提升到塔顶时, 由于主跨的索段比较长, 为确保吊机稳定, 可在适当的时候用塔上提升倒链协助吊装。 2) 主缆调整 在制作过程中要在缆上进行准确标记。标记点包括锚固点、索夹、索鞍及跨中位置等。安装前按设计要求核对各项控制值, 经设计单位同意后进行调整, 按照调整后的控制值进行安装, 调整一般在夜间温度比较稳定的时间进行。调整工作包括测定跨长、索鞍标高、索鞍预偏量、主索垂直度标高、索鞍位移量以及外界温度, 然后计算出各控制点标高。 主缆的调整采用75t 千斤顶在锚固区张拉。先调整主跨跨中缆的垂直标高, 完成索鞍处固定。调整时应参照主缆上的标记以保证索的调整范围。主跨调整完毕后, 边跨根据设计提供的索力将主缆张拉到位。 3) 索夹安装 为避免索夹的扭转, 索夹在主索安装完成后进行。首先复核工厂所标示的索夹安装位置, 确认后将该处的PE 护套剥除。索夹安装采用工作篮作为工作平台, 将工作篮安装在主缆上(或同普通悬索桥一样搭设猫道) , 承载安装人员在其上进行操作。索夹起吊采用汽吊, 索夹安装的关键是螺栓的坚固, 要分二次进行。索夹安装就位时用扳手预紧, 然后用扭力扳手第一次紧固, 吊杆索力加载完毕后用扭力扳手第二次紧固。索夹安装顺序是中跨从跨中向塔顶进行, 边跨从锚固点附近向塔顶进行。
发展中的自锚式悬索桥 孙立刚 (辽宁省交通勘测设计院,沈阳110005) 摘 要 自锚式悬索桥因其优美的造型受到人们越来越多的关注,近年来已有多座自锚式悬索桥建成。本文总结了自锚式悬索桥的特点,并介绍了自锚式悬索桥的建造历史、结构形 式、理论研究、设计和施工等方面的发展状况。 关键词 自锚式悬索桥 发展 综述 悬索桥根据主缆锚固方式的不同可以分为两种:一种是锚固在基础上,主缆的水平分力和竖向分 力通过锚固体传递给地基,这是地锚式悬索桥;另外一种是将主缆锚固于加劲梁的梁端锚固体上,主缆的水平力由加劲梁承受,竖向分力由桥墩和配重抵消,这种悬索桥称为自锚式悬索桥。由于取消了庞大的锚碇,自锚式悬索桥不仅造型精致美观,满足城市空间小、对景观效果要求高的特点,而且也避开了在不良地质处修筑锚碇的技术难题。1自锚式悬索桥的发展历程 从建造历史来说,自锚式悬索桥并不是一种新桥型。19世纪后半叶,奥地利工程师约瑟夫?朗金和美国工程师查理斯?本德提出了自锚式悬索桥的造型。朗金于1870年在波兰建造了世界上首座小型铁路自锚式悬索桥。20世纪初,自锚式悬索桥首先在德国兴起,自1915年在莱茵河上建造的第一座大型自锚式悬索桥—科隆-迪兹桥起,到1929年共修建了5座自锚式悬索桥,其中1929年建成的科隆-米尔海姆桥主跨跨径达到315m ,保持自锚式悬索桥跨径记录70余年。在这期间美国和日本也建造了几座自锚式悬索桥 。 图1日本此花大桥立面图 40年代塔科马桥风毁事故后,悬索桥的建造步 入了低谷阶段。1954年德国工程师在杜伊斯堡完 成了跨径230m 的自锚式悬索桥后,世界上没有再建造这种桥。上世纪90年代,日本和韩国重新推出了这种桥型,并且注入了新的元素。1990年建成的日本此花大桥为单索面自锚式公路悬索桥,跨径布置为120m +300m +120m ,主缆垂跨比1:6,采用倾斜吊杆,加劲梁为钢箱梁,主塔为花瓶型;1999年建成的韩国永宗大桥为双索面公铁两用自锚式悬索桥,跨径布置125m +300m +125m ,垂跨比1:5,采用竖直吊杆,索面倾斜,花瓶型主塔,加劲梁是桁架梁与钢箱梁的双层组合结构,上层通行汽车,下层铺设铁路。这两座桥成为现代自锚式悬索桥的典型代表。美国奥克兰海湾新桥重建计划中包括一座单塔2跨自锚式悬索桥和一座3跨双塔自锚式悬索桥, 其中单塔悬索桥跨径达到385m 。这几座桥的设计和建成拉开了新世纪自锚式悬索桥研究和建造的序幕。2自锚式悬索桥在国内的迅速推广和发展2.1 国内自锚式悬索桥的建造概况 国内所建造的自锚式悬索桥的结构形式丰富多 样,材料选择不拘一格。从加劲梁的构造上来说,有钢混叠合梁、桁架梁、钢箱梁、混凝土箱梁、混凝土边主梁;有漂浮式体系,也有在桥塔处设置支座的支承体系;从造型上来说,多数采用了双塔多跨式结构,佛山平胜大桥为独塔单跨式结构,还建成了独塔双跨式的人行自锚式悬索桥;在加劲梁的材料使用方面,我国桥梁设计者首次提出了混凝土自锚式悬索桥的概念,即以钢筋混凝土代替钢作为加劲梁材料, 并且成功地建成了几座这种类型的悬索桥。2002年在金石滩金湾桥的建造中加劲梁首次使用了钢筋混凝土,随后建成的抚顺万新大桥和江山市北关大 ? 13?第11期 北方交通
钢筋混凝土自锚式悬索桥的设计与施工李宝银 发表时间：2018-05-16T17:18:56.467Z 来源：《基层建设》2018年第2期作者：李宝银于向前 [导读] 摘要：在我国交通事业不断发展的过程中，更多的桥梁工程得到了建设。 陕西中林集团工程设计研究有限公司陕西省西安市 710000 摘要：在我国交通事业不断发展的过程中，更多的桥梁工程得到了建设。其中，自锚式悬索桥是一种主要的桥梁类型。在本文中，将就钢筋混凝土自锚式悬索桥的设计与施工进行一定的研究。 关键词：钢筋混凝土；自锚式悬索桥；设计；施工 1 引言 在现今桥梁工程建设中，自锚式悬索桥得到了较多的建设。该桥梁类型即通过桥面的应用实现主索水平拉力的平衡，以此起到取消桥梁两侧混凝土锚固基础的效果。在工程施工区域地基土条件较差的情况下，通过该方式的应用，即能够对桥梁建设费用进行有效的降低，在实际处理当中具有较高的优越性。 2 工程设计概况 我国南部某城市自锚式悬索桥，该桥长度为（24+70+24），共三跨，截面宽度24.4m，机动车道为双向四车道，分隔带宽度2.4m，两侧具有2m的人行道以及2.5m的飞机动车道，桥梁全长130m。该桥梁荷载设计为城市B级，其上部主要承力结构为自锚式柔性悬索，桥面为纵横向桁架梁，桥面材料为现浇钢筋混凝土材料，其吊装情况如下图：” 图1 在安装桥梁悬索部分时，该工程已经完成了基坑的压实以及回填处理。工程具体建设当中，在不同索塔位置具有支架的搭设，为 6×4×25m，该直接作为吊装反力架进行使用。在实际安装主缆以及索鞍时，使用吊车同卷扬机系统相配合的方式进行处理。在安装吊杆以及索夹时，则通过机械的应用为活动工作平台，其上方具有活动轨道的设置。 3 施工步骤 3.1 索鞍施工 在该项工作当中，通过卷扬机的使用按照一定顺序吊起索鞍不同构件进行统一的拼装处理，在具体拼装过程中，需要通过全站仪的使用做好位置、高程以及轴线的测量，在获得测量结果后对其进行定位调整处理，保证其能够同设计要求相符合。在完成索鞍的定位拼装处理后，通过临时固定装置的使用对其进行固定处理，之后定位主缆的入鞍，在该项工作完成后，在索体同鞍槽间需要通过铅板的使用进行填塞处理，通过该方式的应用实现索鞍内部主缆摩擦力的提升，之后通过螺旋千斤顶以及塔顶反力托架的使用紧压索鞍同主缆间的压块。在安装悬挂系统时，需要做好定位调整工作，保证塔柱同索鞍在偏移误差方面能够对施工要求进行满足，并紧固好临时固定装置。 3.2 安装主缆 在该工程当中，先安装自锚式主缆，之后再安装悬索，通过该种安装方式的应用，在完成主缆安装后，悬索在安装时即能够具有一个固定的施工场地。在架设主缆时，需要在完成架设的钢桁量上以桥梁的纵向方向在其两侧位置对一条施工的便道进行铺设，宽度为4m。之后在桥梁纵向位置对导向滚轮支架进行设置，保证不同支架间具有2m的间距，以此对桥面同主缆放索时的摩擦力进行减少，以此起到对主缆刮擦进行减轻的作用。在主缆运输到现场后，要通过吊车的使用吊起主缆索盘，在将其放置在放索上后以纵向桥梁方向铺开主缆主线，通过螺母的使用将其在锚定桁梁上固定，之后调整好锚具位置，保证垫板同锚具中心处于同一轴线之上，并使用吊车同卷扬机设备吊起主缆，将其放置在索鞍槽当中，做好起吊点的科学确定。 3.3 索夹安装 在该项工作当中，通过主缆上的记号剥除索夹位置的聚乙烯护套，通过直径1mm软钢丝材料的使用在主缆裸露位置进行缠绕处理，以此对钢丝同索夹的抗滑力进行提升。之后，通过卷扬机材料的使用吊起索夹，将其在主缆上安装，在实际安装过程当中，需要做好定位精确性的控制，保证其能够对设计要求进行满足，之后通过千斤顶的使用张拉索夹螺栓，保证预应力大小能够同设计要求相符合。为了保障张拉效果，可以在每个索夹位置都对一台千斤顶进行安装，以并联方式进行连接处理，以此保证在实际张拉过程当中都能够同步施加预应力。 3.4 吊杆安装 在该项工作当中，使用索夹安装夹子进行处理。在安装过程中，需要通过上锚头的使用做好索夹同上锚头的连接，之后通过吊杆下锚头的使用使其同钢桁梁进行连接，在其上方做好偏转校正装置的安装，在做好锚具拧紧处理后固定，之后，对索夹安装夹子进行移动，使其在到达下个吊杆之后再按照上述方式安装，直至全部吊杆全部安装完成为止。 3.5 钢桁梁脱架 在完成吊杆的安装后，即需要对其进行调整处理，在保证主线能够同设计要求相符合的情况下拆除钢桁架下的满堂脚手架。在完成拆
第1题 施工监测一般要求什么时间进行 A.早晨日出之前 B.晚上太阳落山之后 C.没有要求随时都可以测 D.根据施工的进度确定 答案:A 您的答案：A 题目分数：6 此题得分：6.0 批注： 第2题 关于自锚式悬索桥的施工，说法错误的是？ A.自锚式悬索桥是先施工加劲梁再施工主缆 B.鞍座施工时要先预偏，然后再顶推 C.自锚式悬索桥的吊杆在施工中无需张拉 D.施工应进行施工过程控制，应使成桥线形和内力符合设计要求。答案:C 您的答案：C 题目分数：6 此题得分：6.0 批注： 第3题 自锚式悬索桥的施工中鞍座一般顶推几次？ A.一次 B.两次 C.根据设计图纸上的要求确定 D.根据施工监控的计算分析确定 E.三次 答案:D 您的答案：D 题目分数：6 此题得分：6.0 批注： 第4题 主缆的无应力索长如何确定？ A.设计单位给定 B.监控单位给定
C.监控单位计算出无应力索长后请设计单位确认后给定 D.监控单位和施工单位共同商定 答案:C 您的答案：C 题目分数：7 此题得分：7.0 批注： 第5题 监控单位的施工监控指令下发给谁？ A.业主单位 B.监理单位 C.设计单位 D.施工单位 答案:B 您的答案：B 题目分数：7 此题得分：7.0 批注： 第6题 桥梁施工监控工作开展过程中需要和哪些单位联系 A.建设单位 B.设计单位 C.监理单位 D.施工单位 E.质监站 答案:A,B,C,D 您的答案：A,B,C,D 题目分数：6 此题得分：6.0 批注： 第7题 自锚式悬索桥施工监测的内容有哪些？ A.加劲梁、索塔和主缆的线形 B.吊杆、主缆的索力 C.加劲梁、索塔的应力 D.索夹的紧固力 E.温度监测 答案:A,B,C,E
大跨度悬索桥主缆控制 大跨度悬索桥主缆的受力图式可简化为受沿索长分布的均布荷载和吊索处的集中荷载作用的柔性索，主缆的计算即可转化为求理想索结构的线形和内力问题。主缆线形是以吊点为分段点的分段悬链线，通过分段悬链线解析计算理论可以求得主缆在荷载作用下的线形和内力。 在对设计成桥状态精确计算的前提下，为了使竣工后的主缆线形符合设计要求，还需要在施工过程中对主缆的线形进行控制。其方法是事先计算出各施工阶段的超前控制值，并在施工过程中不断进行跟踪分析和调整。大跨度悬索桥的结构线形主要受主缆线形和吊索长度的控制，主缆一旦架设完成，其线形将不能进行调整;吊索长度根据主缆完成线形提出，一般也不预留太大的调整长度。因此主缆施工阶段的控制是整个施工过程中最重要的部分。精确计算出主缆初始安装位置和吊索制作长度等超前控制值非常关键，是保证悬索桥成桥后几何线形满足设计的必要条件。 5.1主缆系统施工控制计算的基本原理 5.1.1成桥主缆线形计算原理 悬索桥的成桥主缆线形是主缆设计的目标和基础，主缆索股下料长度计算、索股架设线形计算、索鞍的预偏量计算、空缆索夹安装位置计算、吊索的下料长度计算等均与成桥主缆线形有关，因此精确地计算成桥主缆线形是完成施工控制的前提。 悬索桥的成桥理想设计状态为: ①恒载状态下中跨的线形满足设计矢跨比; ②索塔塔顶在恒载状态下没有偏位，塔根不存在弯矩; ③恒载由主缆承担，加劲梁在恒载状态下不产生弯矩。 其中，状态③通常不易达到，跟主梁施工方法、顺序有关。对于大跨度悬索桥，事先只知道设计成桥状态结构的控制性几何形状参数，如主缆理论顶点、垂度、主缆跨径中点位置、桥面竖曲线、索夹水平位置、鞍座中心位置等，而主缆的精确线形和结构内力都是未知的，无法通过倒拆法精确计算架设参数。 根据设计给定的控制性几何形状参数，如给定主缆理论顶点和锚固点，则相当于悬索的几何约束边界条件已知。通过下列条件可确定主缆的成桥线形:①主缆上吊点的水平位置已知;②索夹上作用的集中荷载已知(吊索内力可以通过基于有限位移理论的非线性有限元法求得):③主缆通过给定点，如跨中的标高己知;④相邻两跨主缆在塔顶或索鞍处的平衡条件已知。根据3.2节所述的分段悬链线理论，对于具有给定的几何边界条件、分段点几何相容条件、分段点力学平衡条件及①、③两个已知条件，可确定主跨主缆的线形及内力。对于锚跨，由于缺少条件③，可通过已计算出的边跨主缆的内力按条件④确定该跨主缆的某端水平分力或张力，从而确定锚跨的主缆线形及内力。 5.1.2空缆线形及预偏量计算原理 空缆线形是主缆架设的依据，而且也是施工控制中唯一能控制的缆形，一旦主缆架设完成，就无法对主缆线形进行调整。因此，精确计算空缆线形十分重要。空缆状态下，主缆仅承受沿索长方向均布的自重荷载，几何线形可视为悬链线。依据无应力长度不变的原理，利用本文第三章的解析计算方法，可精确计算空缆线形。 索鞍预偏量是指以满足成桥状态的各跨主缆无应力索长空挂于索鞍上，使左右空索水平拉力相等时的鞍座移动量。索鞍预偏量设置的目的是为了在加劲梁吊装过程中，分阶段将主索鞍由边跨向跨中顶推，以平衡两侧主缆对索塔的水平分力，减小塔身弯曲，确保塔身应力不超过容许值，最终使塔身恢复到竖直状态。空缆线形是指具有初始索鞍预偏量下的线形，空缆线形和索鞍位置计算密切相关，索鞍预偏量计算是空缆状态计算中的一个内容。空缆线形和索鞍预偏量的计算采用以下变形相容条件及受力平衡条件:
八、自锚式悬索桥的特点与计算 吴清明伍佳玉 一、悬索桥计算原理 1、恒载内力： 柔性的悬索在均布荷载作用下，为抛物线形。悬索的承载原理，功能等价于同等跨径的简支梁。简支梁的跨中弯矩 M=QL2/8 悬索拉力作功 M=H*F 悬索水平拉力 H= QL2/(8*F) 悬索座标 Y=4*(F/ L2)*X*(L-X) 悬索垂度 F 悬索斜率 tg α=4*(F/L)*(L-X) 悬索最大拉力 Tmax=H/COS α=H*SEC α 2、活载内力： 在集中荷载作用时，悬索的变形很大，为满足行车需要，需要通过桥面加劲梁来分布荷载，弯矩由桥面加劲梁来承担，悬索的变形与桥面加劲梁相同。桥面加劲梁为弹性支承连续梁，它不便手工计算，采用有限单元法计算则方便。 （1）弹性理论： 不考虑在恒载和活载的共同作用下产生的竖向变形和悬索水平拉力的增加。加劲梁的弯矩：弹性理论 M=M-h*y 式中：简支梁的活载弯矩M，悬索座标y，活载引起的水平拉力h。 （2）变位理论： 考虑在恒载和活载的共同作用下产生的竖向变形和悬索水平拉力的增加，这种竖向变位与悬索的水平拉力所作的功，将减小桥面加劲梁的弯矩。加劲梁的弯矩： 变位理论 M=M-h*y-(H-h)*v 式中：活载产生的撓度v 二、自锚式悬索桥计算原理 自锚式悬索桥的内力计算复杂，应采用非线性有限单元法来计算。对于几何可变的缆索单元，需作加大弹性模量的应力刚化处理。悬索作为几何可变体系，活载作用的变形影响很大，是非线性变形影响的主要因素。本文采用线性有限单元法作简化计算的方法，是先按线性程序计算出活载撓度，修正活载撓度的座标以后，再用线性有限单元法作迭代计算。即采
自锚式悬索桥抗震理论及减振措施 1．自锚式悬索桥简介 1.1 悬索桥的适用范围 自锚式悬索桥作为一种独特的柔性悬吊组合体系，有其自身的受力特点，其优 点为： (1)不需要修建大体积的锚碇，所以特别适用于地质条件较差的地区； (2)受地形限制小，可结合地形灵活布置； (3)保留悬索桥美观，错落有致的线性，特别适合景观要求较高的城市桥梁； (4)钢筋混凝土的加劲梁在轴向压力下刚度有很大的提高，且后期养护较钢梁有很大的优势。 自锚式悬索桥也有其不足之处： (1)在较大轴压作用下，梁需要加大截面，会引起自重增大，限制了跨度； (2)施工步骤受到影响。必须先制造主塔、加劲梁在安装主缆和吊杆，需要搭建大量的临时支架来建造加劲梁； (3)锚固区局部受力复杂； (4)受到主缆非线性影响，吊杆的张拉时施工控制困难； (5)加劲梁属于压弯构件，需提高刚度来保证稳定。 1.2 自锚式悬索桥的分类 自锚式悬索桥的结构形式主要有三种：美式自锚式悬索桥、英式自锚式悬索桥及其他类型自锚式悬索桥。 (1)美式自锚式悬索桥 美式自锚式悬索桥的基本特征为采用竖直吊杆。采用钢桁架的自锚式悬索桥的加劲梁是连续的，以承受主缆传递的压力。加劲梁可做成双层公铁两用。可以调整钢桁架的高度来提高加劲梁的刚度以保证桥梁有足够的刚度。此类自锚悬索桥的典型代表为韩国的永宗大桥。 (2)英式自锚式悬索桥 此类悬索桥的基本特征是采用三角形的斜吊杆和刚度较小的流线形扁平翼状钢箱梁作为加劲梁，用钢筋混凝土塔代替钢塔，有的还将主缆和加劲梁在跨中固结。其优点是钢箱梁可减轻恒荷载，因而减小了主缆截面，降低了用钢量。钢箱梁抗扭刚度大，受到横向的风力较小，有利于抗风，并大大减小了桥塔所承受的横向力，缺点是三角形斜吊杆在吊点处的结构复杂。此类自锚式悬索桥的典型代表为日本的此花大桥。 (3)其他类型的自锚式悬索桥 其他类型的自锚式悬索桥采用了竖直吊杆和流线形钢箱梁作为加劲梁，加劲梁的材料可采用钢材或钢筋混凝土材料。现在的钢筋混凝土自锚式悬索桥都采用此种形式，典型代表为抚顺万新大桥等。钢结构的自锚式悬索桥除有双层通车要求的外大部分都采用此类形式，如美国的旧金山一奥克兰海湾大桥。钢筋混凝土加劲梁桥与钢箱形加劲梁桥相比优点为主缆的轴力可为混凝土提供预应力，混凝土比钢材抗压性能更强。钢筋混凝土自锚式悬索桥在中小跨度桥梁中造价要比钢自锚式悬索桥低，特别适用于中小跨径公路桥梁及人行桥。 1.3 悬索桥的受力性能 自锚式悬索桥是由主缆、吊杆、加劲梁、主塔、鞍座和锚固构造等构成的柔性悬吊体系。成桥时，主要由主缆、加劲梁和主塔共同承担结构的自重和外荷载。主缆是结构体系中的主要承重构件，是几何可变体，主要承受拉力作用。主缆不仅可以通过自身弹性变形，而且可以通过其几何形状的改变来影响体系平衡，表现出大位移非线性的力学特征，这是悬索桥区别于其它桥梁结构的重要特征之一。主缆在恒载作用下具有很大的初始张拉力，对后续结构
自锚式悬索桥计算 自锚式悬索桥计算可采用有限单元程序解决，而施工矛盾很突出，需要寻求合理的施工办法。采用复合钢管砼、钢管砼、加劲钢管作加劲梁，配合钢筋砼或正交异性板钢桥面，能够解决自锚式悬索桥存在的问题。按照一般桥梁的常用形式，城市桥梁可以加设悬挑人行道，作了系列跨径的探索计算，以探求自锚式悬索桥大、中、小跨径的内力变化和变形规律。 1、计算指标： ⑴、跨径：L=80、100、120、150、180、200、250、300、350、400、450、480 M ⑵垂跨比：F/L=1/6 ⑶加劲梁形式： ①、T形梁（钢筋砼桥面）：L=80、100、120、150、180 M ②、4 m板桁梁（钢筋砼桥面）：L=200、250、300 M ③、5 m板桁梁（钢筋砼桥面）：L=300、350、400、450、480 M
④、3.5 m空腹板桁梁（正交异性板钢桥面）：L=180、200、250、300 M ⑤、5.5 m板桁梁（正交异性板钢桥面）：L=300、350、400、450、480 M 2、吊杆距离： ⑴、L=8 M ：L=80、100、120、150、180、200、250、300 M ⑵、L=10 M ：L=300、350、400、450、480 M 3、计算程序： 线性平面杆系程序。 计算材料弹性模量：复合钢管砼Ec=43000 Mpa 碳素钢丝Ey=200000 Mpa 温度：升温T=30C 4、计算成果： 为了摸索自锚式悬索桥的内力变化规律和特点，作了较多跨径指标的计算。为了简化计算工作，便于对内力变化规律的认识，加劲梁的刚度未作变化，故对少数跨径指标并不适合。计算的成果也反映出了自锚式悬索桥的内力变化规律，证明了它独具的特点。对不同桥宽的计算结果，
第1题施工监测一般要求什么时间进行 A.早晨日岀之前 B.晚上太阳落山之后 C.没有要求随时都可以测 D.根据施工的进度确定答案:A 您的答案：A 题目分数：6 此题得分：6.0 批注： 第2题关于自锚式悬索桥的施工，说法错误的是？ A.自锚式悬索桥是先施工加劲梁再施工主缆 B.鞍座施工时要先预偏，然后再顶推 C.自锚式悬索桥的吊杆在施工中无需张拉 D.施工应进行施工过程控制，应使成桥线形和内力符合设计要求。答案:C 您的答案：C 题目分数：6 此题得分：6.0 批注： 第3题 自锚式悬索桥的施工中鞍座一般顶推几次？ A.一次 B.两次 C.根据设计图纸上的要求确定 D.根据施工监控的计算分析确定 E.三次答案:D 您的答案：D 题目分数：6
此题得分：6.0 批注： 第4题 主缆的无应力索长如何确定？ A.设计单位给定 B.监控单位给定 C.监控单位计算出无应力索长后请设计单位确认后给定 D.监控单位和施工单位共同商定答案:C 您的答案：C 题目分数：7 此题得分：7.0 批注： 第5题 监控单位的施工监控指令下发给谁？ A.业主单位 B.监理单位 C.设计单位 D.施工单位 答案:B 您的答案：B 题目分数：7
批注： 第6题 桥梁施工监控工作开展过程中需要和哪些单位联系 A.建设单位 B.设计单位 C.监理单位 D.施工单位 E.质监站 答案:A,B,C,D 您的答案：A,B,C,D 题目分数：6 此题得分：6.0 批注： 第7题 自锚式悬索桥施工监测的内容有哪些？ A.加劲梁、索塔和主缆的线形 B.吊杆、主缆的索力 C.加劲梁、索塔的应力 D.索夹的紧固力 E.温度监测 答案:A,B,C,E 您的答案：B,D 题目分数：7
地锚式钢结构悬索桥施工技术总结 1?工程概况 悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁，由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。悬索桥的主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，一般用抗拉强度高的钢材（钢丝、钢缆等）制作。由于悬索桥可以充分利用材料的强度，并具有用料省、自重轻的特点，因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大，根据神华宁煤400万吨/年间接液化项目澄清文件平面图等相关资料，两座悬索桥分别跨铁路悬索桥、过经四路悬索桥。跨度范围几十米到两百米左右，横跨铁路悬索桥主跨要在100米以上。 悬索桥又分为自锚式与地锚式两大类，本工程的悬索桥主要用于管道的敷设，对于桥面的路面要求不高，但是对钢性有一定要求。地锚式钢结构悬索桥的施工工艺与自锚式混凝土悬索桥及重力式悬索桥有很大区别，其施工重点在于钢结构梁的曲线挠度控制，及各种预埋件、构件的精度控制，难点是悬索桥张拉过程中的索力调整及主缆、索鞍的防腐处理，地锚式钢结构悬索桥具有造价高，跨度小，但外型曲线优美结构线条透明，适用景观工程等特点，本方案为地锚式钢结构悬索桥安装。 图1结构示意图 2.编制依据 1.《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001 2.《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004,
3.《公路桥涵施工技术规范》JTT041-2000 4.《简易架空缆索吊》北京 3施工要点： 悬索桥的主梁由吊杆支撑，主梁弯矩与跨度关系不大。钢梁组成平面梁格和后期铺 设的混凝土桥面板构成。2道纵梁的横向位置与吊杆的横向位置相同，吊杆直接锚固在 纵梁上。 自锚式悬索桥采用先缆后梁施工方案的施工顺序如下： (1) 在桥墩上架设第一段主梁，与桥墩临时链接，该链接可传递较大的水平力; (2) 把猫道主缆锚固在墩顶主梁上； (3) 分步架设主梁：先吊装边上的压力之前，主缆和临时连接系梁，形成能够承受轴 力的钢骨架，然后在钢骨架上施工主梁的其他部分。纵梁承受压力之前，主缆和猫道承 重索的水平力由桥墩承受，大缆水平力从桥墩转移到纵梁，可用图 2所示的临时固结装 置解决。图2所示为广州鹤洞大桥斜拉桥临时固结装置，可方便进行系统转化 施工过程中，边墩最不利的受力工况为吊装最后阶段纵梁：纵梁不能承受压力，主缆 受自重、吊杆拉力(承受纵梁及连接系的重力)和猫道自重作用，其水平力全部由边墩 承受 次方法实施需要着重考虑的问题包括桥墩的设计尺寸、 工字型主梁的稳定性和大缆与 桥墩的临时固结等，需要进行计算制定详细的施工方案。 3.1桩基施工 由于没有设计相关内容，根据现场地质条件桥塔桩基设计采用钻孔桩基础，桩基类 型均为摩L 30.0 m || 1 Hi r 1」 I 1 -* ?刀 ■ 桃删m 盛眾戟曲 图1 Fig. 1 主蝶示It Main prdei 主SL 桥强示盍 Fi 曲 2 The of nuin cable ffld pier
自锚式悬索桥的受力原理及优缺点 自锚式悬索桥的上部结构包括：主梁、主缆、吊杆、主塔四部分。传力路径为：桥面重量、车辆荷载等竖向荷载通过吊杆传至主缆承受，主缆承受拉力，而主缆锚固在梁端，将水平力传递给主梁。由于悬索桥水平力的大小与主缆的矢跨比有关，所以可以通过矢跨比的调整来调节主梁内水平力的大小，一般来讲，跨度较大时，可以适当增加其矢跨比，以减小主梁内的压力，跨度较小时，可以适当减小其矢跨比，使混凝土主梁内的预压力适当提高。由于主缆在塔顶锚固，为了尽量减少主塔承受的水平力，必须保证边跨主缆内的水平力与中跨主缆产生的水平力基本相等，这可以通过合理的跨径比来调节，也可以通过改变主缆的线形来调节。另外，自锚式悬索桥中的恒载由主缆来承受，而活载还需要由主梁来承受，所以主梁必须有一定的抗弯刚度，主梁的形式以采用具有一定抗弯刚度的箱形断面较为合适。 自锚式悬索桥有以下的优点：
①不需要修建大体积的锚碇，所以特别适用于地质条件很差的地区。 ②因受地形限制小，可结合地形灵活布置，既可做成双塔三跨的悬索桥，也可做成单塔双跨的悬索桥。 ③对于钢筋混凝土材料的加劲梁，由于需要承受主缆传递的压力，刚度会提高，节省了大量预应力构造及装置，同时也克服了钢在较大轴向力下容易压屈的缺点。 ④采用混凝土材料可克服以往自锚式悬索桥用钢量大、建造和后期维护费用高的缺点，能取得很好的经济效益和社会效益。 ⑤保留了传统悬索桥的外形，在中小跨径桥梁中是很有竞争力的方案。 ⑥由于采用钢筋混凝土材料造价较低，结构合理，桥梁外形美观，所以不公局限于在地基很差、锚碇修建军困难的地区采用。 自锚式悬索桥也不可避免地有其自身的缺点：
地锚式钢结构悬索桥施工技术总结 1.工程概况 悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁，由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。悬索桥的主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，一般用抗拉强度高的钢材（钢丝、钢缆等）制作。由于悬索桥可以充分利用材料的强度，并具有用料省、自重轻的特点，因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大，根据神华宁煤400万吨/年间接液化项目澄清文件平面图等相关资料，两座悬索桥分别跨铁路悬索桥、过经四路悬索桥。跨度范围几十米到两百米左右，横跨铁路悬索桥主跨要在100米以上。 悬索桥又分为自锚式与地锚式两大类，本工程的悬索桥主要用于管道的敷设，对于桥面的路面要求不高，但是对钢性有一定要求。地锚式钢结构悬索桥的施工工艺与自锚式混凝土悬索桥及重力式悬索桥有很大区别，其施工重点在于钢结构梁的曲线挠度控制，及各种预埋件、构件的精度控制，难点是悬索桥张拉过程中的索力调整及主缆、索鞍的防腐处理，地锚式钢结构悬索桥具有造价高，跨度小，但外型曲线优美结构线条透明，适用景观工程等特点，本方案为地锚式钢结构悬索桥安装。 图1结构示意图 2．编制依据 1.《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001， 2.《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004， 3.《公路桥涵施工技术规范》JTT041-2000 4.《简易架空缆索吊》北京 3施工要点： 悬索桥的主梁由吊杆支撑，主梁弯矩与跨度关系不大。钢梁组成平面梁格和后期铺
设的混凝土桥面板构成。2道纵梁的横向位置与吊杆的横向位置相同，吊杆直接锚固在纵梁上。 自锚式悬索桥采用先缆后梁施工方案的施工顺序如下： （1）在桥墩上架设第一段主梁，与桥墩临时链接，该链接可传递较大的水平力； （2）把猫道主缆锚固在墩顶主梁上； （3）分步架设主梁：先吊装边上的压力之前，主缆和临时连接系梁，形成能够承受轴力的钢骨架，然后在钢骨架上施工主梁的其他部分。纵梁承受压力之前，主缆和猫道承重索的水平力由桥墩承受，大缆水平力从桥墩转移到纵梁，可用图2所示的临时固结装置解决。图2所示为广州鹤洞大桥斜拉桥临时固结装置，可方便进行系统转化。 施工过程中，边墩最不利的受力工况为吊装最后阶段纵梁：纵梁不能承受压力，主缆受自重、吊杆拉力（承受纵梁及连接系的重力）和猫道自重作用，其水平力全部由边墩承受。 次方法实施需要着重考虑的问题包括桥墩的设计尺寸、工字型主梁的稳定性和大缆与桥墩的临时固结等，需要进行计算制定详细的施工方案。 3.1桩基施工 由于没有设计相关内容，根据现场地质条件桥塔桩基设计采用钻孔桩基础，桩基类型均为摩擦桩，深度以设计为准。 3.2承台及锚碇施工 基坑开挖至承台底以下0.3米后，进行地基夯实。在上面浇筑砼垫层厚度20厘米，然后在垫层上放线定位，承台一次整体立模浇筑，锚碇分两次浇筑完成，每次是200立方砼。
自锚式悬索桥的计算 北京迈达斯技术有限公司 2004.12
目 录 1.使用精确分析方法确定自锚式悬索桥三维形状 2.三维悬索桥建模助手(索体系平衡状态) 2.1简化的索体系平衡状态分析方法(Ohtsuki方法) 2.1.1竖向平面内分析 2.1.2水平面内分析 2.2精确的索体系平衡状态分析方法 3.悬索桥分析控制(整体结构体系平衡状态)
1. 使用精确分析方法确定自锚式悬索桥三维形状 决定自锚式悬索桥形状的精确分析一般分为两个阶段。如下列流程图所示，第一个阶段确定整体结构形成前状态(无应力索长状态)，第二个阶段确定包含加劲梁、索塔墩等全部结构体系形成后的状态。
2. 三维悬索桥建模助手(索体系平衡状态) 图1. 悬索桥建模助手 MIDAS/Civil的悬索桥建模助手用于前面所述的确定整体结构形成前状态(无应力索长状态)的程序，建模助手内部又经历了两个步骤的分析过程。第一个步骤使用Ohtsuki博士的简化计算方法进行简化的初始平衡分析，在此阶段通过输入的加劲梁的均布荷载和Y、Z方向的垂度确定主缆的水平力和其三维坐标。第二个步骤为精确的初始平衡分析阶段，是使用前一步骤得到的主缆坐标和水平张力，通过非线性分析计算准确的索无应力长状态。 图2. 悬索桥建模助手
2.1 简化的索体系平衡状态分析方法(Ohtsuki方法) 下面介绍悬索桥建模助手的第一个步骤中使用的Ohtsuki方法。 该方法采用了日本Ohtsuki博士使用的计算索平衡状态方程式，其基本假定如下： (1) 吊杆仅在横桥向倾斜，始终垂直于顺桥向。 (2) 主缆张力沿顺桥向分量在全跨相同。 (3) 主缆与吊杆的连接节点之间的索呈直线形状，而非抛物线形状。 (4) 主缆两端坐标、跨中垂度、吊杆在加劲梁上的吊点位置、加劲梁的恒荷载等为已 知量。 吊杆间主缆的张力分布如下图所示。 图3. 主缆张力 一般来说将索分别投影在竖向和水平面上，利用在各自平面上张力和恒荷载的平衡关系进行分析，下面分别介绍竖向和水平面的分析过程。