ICS93.040
P66 DB36 江西省地方标准
DB36/T 1010—2018
斜拉桥钢锚梁索塔锚固区设计规范
design guidelines for steel anchor beam anchorage zone in Pylon of Cable-bridge 2018-3-5发布2018-9-1实施
目次
前言 (2)
引言 (3)
1 范围 (4)
2 规范性引用文件 (4)
3 术语和定义 (4)
4 符号 (6)
5 基本要求 (6)
6 设计要求 (9)
7 结构形式与构造 (9)
8 锚固区结构设计 (11)
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由江西省交通运输厅提出并归口。
本标准起草单位：江西省高速公路投资集团有限公司、中铁大桥科学研究院有限公司、江西省交通设计研究院有限公司、江西省交通科学研究院。
本标准主要起草人：江祥林、薛志辉、王运金、曾德礼、何伟兵、彭旭民、尹夏明、陶路、李娟燕、吴宝诗、黄清、魏建华、刘礼辉、蒋王清、刘卫华、费伦林、万纯斌。
引言
为提升钢锚梁索塔锚固区设计水平，促进钢锚梁索塔锚固区在江西交通系统大跨度桥梁的推广应用，在调研已建成斜拉桥索塔锚固区国内外设计案例，总结相关研究成果及其应用实际经验，收集并参考国内外现行的有关规范、标准和规程的基础上，制定本标准。
斜拉桥钢锚梁索塔锚固区设计规范
1 范围
本标准规定了斜拉桥钢锚梁索塔锚固区的术语和定义、基本要求、设计要求及结构形式与构造等。。
本标准适用于新建斜拉桥钢锚梁索塔锚固区设计。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 714 桥梁用结构钢
GB/T 1228 钢结构用高强度大六角头螺栓
GB/T 1229 钢结构用高强度大六角螺母
GB/T 1230 钢结构用高强度垫圈
GB/T 1231 钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件
GB 1499.1 钢筋混凝土用钢第一部分：热轧光圆钢筋
GB 1499.2 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋
GB/T 5224 预应力混凝土用钢绞线
GB/T 10433 电弧螺柱焊用圆柱头焊钉
GB 14370 预应力筋用锚具、夹具和连接
GBT 20065 预应力混凝土用螺纹钢筋
GB 50017 钢结构设计规范
GB/T 50153 公路工程结构可靠性设计统一标准
JTG/T B02 公路桥梁抗震设计细则
JTG D60 公路桥涵设计通用规范
JTG/T D60-01 公路桥梁抗风设计规范
JTG D 62 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范
JTG D64 公路钢结构桥梁设计规范
JTG/T D65-01 公路斜拉桥设计细则
JTG/T F50 公路桥涵施工技术规范
BS 5400-5 钢桥、混凝土桥及结合桥
3 术语和定义
3.1
斜拉桥 Cable-stayed bridge
将斜拉索两端分别锚固在塔和梁或其他载体上，形成塔、梁、索共同承载的结构体系。
3.2
斜拉索 Stay cable
承受拉力并支承主梁的构件。
3.3
索塔 Pylon
用以锚固或支承斜拉索，并将其索力传递给下部结构的构件。
3.4
索塔锚固区 Cable-pylon anchorage zone
索塔上锚固斜拉索的索塔结构部位。
3.5
钢锚梁 Steel anchor beam
索塔上锚固斜拉索的梁形钢结构装置。
3.6
牛腿 Corbel
与塔柱相连或塔柱的一部分，用于支撑钢锚梁的结构装置。
3.7
锚垫板 Anchor plate
钢锚梁上用于支撑斜拉索锚头的厚钢垫板。
3.8
剪力连接件 Shear connection
连接钢、混凝土两种材料结构的部件，常用圆柱头焊钉和开孔板连接件。
3.9
约束体系 Constraint system
钢锚梁在两端与索塔牛腿的约束方式。
3.10
斜拉索初拉力 Initial cable force
斜拉索安装到梁段上时，对斜拉索施加的初始张拉力。
3.11
预拼装 Pre-assembled
为检验构件是否满足安装质量要求而在出厂前进行整体或分段分层临时性组装的作业过程。
4 符号
下列符号适用于本文件。
f ck ：混凝土轴心抗压强度标准值。 f cd ：混凝土轴心抗压强度设计值。 f tk ：混凝土轴心抗拉强度标准值。 f td ：混凝土轴心抗拉强度设计值。 E c ：混凝土的弹性模量。 G c ：混凝土的剪切模量。 Ν：混凝土的泊松比。 Ρ：材料的重力密度。 Α：材料的线膨胀系数。
?pd ’ ：预应力的抗压强度设计值。
?pk ：预应力的抗拉强度标准值。
?pd ：预应力的抗拉强度设计值。
E p ：预应力的弹性模量。 K ：孔道摩擦系数。 Μ：孔道偏差系数。
[σ]：钢材的轴向容许应力。 [σw ]：钢材的弯曲容许应力。 [τ]：钢材的剪切容许应力。 E s ：钢材的弹性模量。
[]T ：圆柱头焊钉平均承载力。 d ：圆柱头焊钉的直径。 H ：圆柱头焊钉的高度，mm 。
ck σ：桥面板混凝土抗压强度标准，MPa 。
c y
N ：焊钉的最大承载力设计值。
c E ：混凝土弹性模量。
s
A ：圆柱头焊钉钉杆截面面积。
f
：圆柱头焊钉抗拉强度设计值。
r ：栓钉材料抗拉强度最小值与屈服强度之比。 5 基本要求 5.1 材料 5.1.1 混凝土选用
索塔锚固区混凝土强度等级不宜低于C50，技术条件应符合JTG D62的规定。部分高标号混凝土的材料特性见表1。
表1 混凝土的材料特性
强度等级C50 C55 C60
抗压强度（MPa）标准值f ck32.4 35.5 38.5 设计值f cd22.4 24.4 26.5
抗拉强度（MPa）标准值f tk 2.65 2.74 2.85 设计值f td 1.83 1.89 1.96
弹性模量E c（MPa） 3.45×104 3.55×104 3.6×104
剪切模量G c（MPa） 1.38×104 1.42×104 1.44×104
泊松比ν0.2 0.2 0.2
重力密度ρ（kN/m3）25.0~26.0 25.0~26.0 25.0~26.0
线膨胀系数α（1/℃） 1.0×10-5 1.0×10-5 1.0×10-5
5.1.2 普通钢筋选用
钢筋混凝土及预应力混凝土构件中的普通钢筋应选用热轧HPB235、HRB335及HRB400及KL400钢筋，其技术标准应分别符合GB 1499.1和GB 1499.2的规定。
5.1.3 预应力材料选用
预应力钢绞线、预应力粗钢筋及预应力筋用锚具、夹具和连接的技术条件应分别符合GB/T 5224、GB/T 20065和GB 14370的规定要求。
预应力钢筋的主要材料性能摘录见表2。
表2 预应力钢筋材料性能
钢筋种类钢绞线(1x7) 精轧螺纹粗钢筋
符号ΦS15.2 PSB830 PSB930 PSB1080 抗压强度(MPa）设计值?pd’390 400 400 400
抗拉强度（MPa）
标准值?pk1860 830 930 1080
设计值?pd1260 690 775 900 弹性模量E p（MPa） 1.95×105 2.0×105
单根延米质量(kg/m) 1.101 35.9 (名义直径75mm)
线膨胀系数α（1/℃） 1.2x10-5
5.1.4 计算预应力钢筋与管道壁之间摩擦引起的预应力损失，局部偏差影响系数k和摩擦系数μ如表3所示，具体参数可通过预应力孔道摩阻试验测试。
表3 摩擦系数和局部偏差系数
μ
管道成型方式k
钢绞线（1×7）精轧螺纹粗钢筋预埋金属波纹管0.0015 0.20~0.25 0.50
预埋塑料波纹管0.0015 0.14~0.17 /
5.1.5 结构钢材选用
钢锚梁和钢牛腿根据受力宜选择采用Q345q、Q370q 和Q420q，其技术条件应满足GB/T 714的规定要求。
主体结构用钢材的主要材料性能如表4 所示。
表4 钢材主要材料性能
钢材牌号Q345q Q355NH Q370q Q420q 轴向容许应力[σ](MPa) 200 210 210 230
弯曲容许应力[σw](MPa) 210 220 220 240
剪切容许应力[τ](MPa) 120 120 125 140
端面承载容许应力(MPa) 300 315 315 345
弹性模量E s（MPa） 2.10x105
重力密度ρ(kN/m3) 78.5
线膨胀系数α(1/o C) 1.2x10-5注：本表所列容许应力适用于钢材板厚小于16mm 情形，当钢材板厚大于20mm，屈服点有变化时，容许应力应乘以屈服强度降低的比例系数。
5.1.6 剪力连接件推荐采用圆柱头焊钉，其材料为ML15，其技术条件应符合GB/T 10433的规定。也可采用开孔板连接件。
5.1.7 高强螺栓的技术条件应满足GB/T 1228的规定要求；螺母的技术条件应满足GB/T 1229的规定要求；垫圈的技术条件应满足GB/T 1230的规定要求；同时均应满足GB/T 1231的规定要求。
5.1.8 焊接材料应通过焊接工艺评定试验进行选择，所选焊条、焊剂、焊丝均应符合相应的国家标准。
5.2 作用及取值
5.2.1 钢锚梁索塔锚固区所受荷载依据JTG D60规定取用。
5.2.2 在进行最不利组合索力结构验算时，应至少包含最大索力工况、同节段最大索力差值工况。5.2.3 索塔锚固区结构应考虑特殊情况下斜拉索失效效应（单侧单根换索或断索）。
6 设计要求
6.1 钢锚梁索塔锚固区适用于常规及大跨度的斜拉桥，在大跨度（600m 以上）斜拉桥上应用经济性相对较好。
6.2 指定的钢锚梁索塔锚固区中的钢筋混凝土构件、预应力钢筋混凝土构件和剪力连接件按极限状态法设计，索塔锚固区中的钢构件采用容许应力法设计。若本规范无特殊规定，钢筋混凝土构件结构强度（承载能力或应力）验算、剪力连接件结构强度（承载力）验算及钢构件结构强度（刚度或稳定性）验算应分别满足JTGD62、GB50017和JTG D64的有关规定。
6.3 索塔锚固区中的塔壁混凝土构件、剪力连接件等主要受力构件，应同时进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。
6.4 索塔锚固区结构抗风设计宜结合结构特点遵照JTG/T D60进行。斜拉索应安装减震阻尼装置以减小风振引起共振的风险。
6.5 索塔锚固区结构抗震设计宜结合结构特点遵照JTG/TB02进行。锚固区宜采用有利于桥梁结构整体性的连接方式，并应考虑结构的耐久性要求；采用对抗震有利的延性结构或材料；条件允许时，可采用减隔震装置，减小桥梁的地震反应。
6.6 索塔锚固区结构构件的强度和稳定性验算应按有效净截面计算，变形验算可按毛截面计算。 7 结构形式与构造
7.1 结构形式
7.1.1 钢锚梁索塔锚固区由钢锚梁、混凝土塔壁及牛腿结构组成，如图1所示。钢锚梁是斜拉索水平力的主要受力结构，混凝土塔壁是斜拉索竖向力的主要受力结构，牛腿是钢锚梁的支承结构和斜拉索竖向力的传力结构。
牛腿
钢锚梁
混凝土塔壁
图1 钢锚梁索塔锚固区组成示意
7.1.2 混凝土塔壁一般采用环向预应力钢筋混凝土结构。
7.1.3 钢锚梁由斜拉索锚固传力装置和纵梁结构组成，如图2所示。斜拉索锚固装置由锚垫板、加劲板、钢锚梁侧板组成。纵梁多采用箱型闭合结构，也可采用由钢锚梁侧板与杆件组成的非闭合结构。
图2 钢锚梁结构示意
7.1.4 钢锚梁索塔锚固区中的牛腿有钢筋混凝土牛腿、预应力钢筋混凝土牛腿、钢结构牛腿（简称钢牛腿），如图3所示。主跨超过800m时宜采用钢牛腿，主跨小于400m时宜采用钢筋混凝土牛腿或预应力钢筋混凝土牛腿。
图3 牛腿结构示意
7.1.5 钢锚梁索塔锚固区平面布置视主塔形式、施工便利性等因素可采用单梁单索面、单梁双索面和双梁双索面等构造形式，如图4所示。
图4 钢锚梁索塔锚固区平面布置示意
7.1.6 钢锚梁约束体系常见的主要有刚性连接、非刚性连接、先滑动后固结等方式，如图5所示。针对钢锚梁和钢牛腿的组合结构形式，宜采用先滑动后固结的方式。
a）刚性连接 b）滑动连接
图5 钢锚梁约束体系示意
7.1.7 钢牛腿节段之间连接方式，常见的有焊接和高强螺栓连接两种。
7.2 结构尺寸
7.2.1 索塔锚固区平面布置的结构尺寸应根据结构整体和局部受力要求、检查维护便利性、施工便利性以及造型与景观等方面进行，综合考虑得出相应最优方案。应考虑的事宜包括:
a)整体刚度：索塔锚固区所在上塔柱的整体刚度满足桥梁整体受力要求；
b)局部强度：索塔锚固区能承担最大斜拉索集中力的作用；
c)检查维护通道：索塔锚固区内腔预留电梯、扶梯、照明等检查维护通道；
d)施工平台：预留斜拉索塔端张拉的施工和操作平台；
e)造型与景观：与外部环境协调、美观；
f)防水：主塔内部应该防止雨水等渗入。
7.2.2 钢锚梁索塔锚固区的节段高度主要考虑该节段结构能承担本节段斜拉索水平分力的作用，同时能承担本节段斜拉索竖向分力的作用，并将该竖向力传递至混凝土塔壁。对于跨度超过500m的斜拉桥，其节段高度宜不小于1.5m。
7.2.3 钢锚梁的结构尺寸主要考虑以下几个因素：
a)钢锚梁中截面上合理的应力水平和变形限值；
b)斜拉索锚固传力结构的板件稳定性要求；
c)钢锚梁侧拉板倒角位置应力集中处的应力水平。
7.2.4 锚垫板厚度宜根据斜拉索索力大小确定，总厚度不宜小于70cm。
7.3 构造要求
7.3.1 钢锚梁索塔锚固区各构件的构造要求应遵照JTG D64、JTG D 62及JTG/T D65等国家或行业规范的要求。
7.3.2 钢锚梁和钢牛腿的制造、运输、吊装应采用分节段的形式。节段连接宜采用高强螺栓连接。7.3.3 斜拉索在塔端张拉的应预留张拉空间和施工操作。塔柱内部应布置楼梯、扶手、照明，有条件时宜布置电梯等升降设施。
7.3.4 索塔锚固区的构造设计应为后期斜拉索更换提供便利条件。
7.3.5 钢牛腿、钢锚梁及连接构件作为桥梁的永久结构，应做好防腐设计。钢锚梁内壁宜采用防腐涂装，条件容许时可加抽湿。在斜拉索塔端锚头、预应力锚头、钢混界面等部位应进行密封性处理。
8 锚固区结构设计
8.1 一般规定
8.1.1 钢锚梁索塔锚固区结构分析可采用仿真分析、模型试验等方法进行。
8.1.2 根据分析结构范围和目的不同，可分为锚固区整体结构分析和局部结构分析。
8.1.3 结构受力分析可按弹性理论进行，但在局部精细化分析时应考虑钢与混凝土之间摩擦接触非线性关系。
8.1.4 锚固区整体结构整体分析，应对塔柱整个布索区节段进行建模并分析。宜采用实体块或板单元建立有限元模型。
8.1.5 锚固区局部结构分析的计算模型应包含典型和受力最不利的节段。局部结构分析的边界条件应整体分析结果或其他可靠分析结果作为依据。
8.1.6 锚固区局部结构分析模型，混凝土宜采用实体单元模拟，钢结构宜采用实体块或板壳单元模拟，预应力宜采用杆或索单元模拟，剪力连接件宜采用以刚度等效的多段梁单元或多向弹簧单元模拟。
8.2 钢结构板件设计
8.2.1 索塔锚固区中钢结构应建立空间模型，进行局部受力分析，各项计算应力值应满足相关规范要求。
8.2.2 钢锚梁中部的钢梁可按轴向受拉构件进行设计。钢锚梁斜拉索锚固结构应考虑相邻锚固板件之间的相互影响，并验算各板件的应力和变形。
8.2.3 对采用构造复杂或新型结构的钢锚梁，应进行足尺模型试验研究。
8.2.4 钢锚梁和钢牛腿所应保证不出现局部失稳，对于受压应力和变形较大的板件应布置加劲肋。
8.3 混凝土结构设计
8.3.1 根据索塔锚固区的简化计算模型，端壁宜按受弯构件进行设计，侧壁宜按受拉构件进行设计，预应力锚固位置按局部承压构件进行设计。
8.3.2 钢锚梁索塔锚固区混凝土塔壁宜布置预应力。如采用钢筋混凝土构件和B类预应力混凝土构件进行设计，应进行最大裂缝宽度验算，裂缝宽度限值不宜超过0.15mm。
8.3.3 混凝土塔壁的预应力布置形式主要有井字型、形成封闭环的U型预应力、U型与直线束组合等。采用U形布置时，预应力损失和伸长量偏差较普通预应力筋大，应在施工前进行孔道摩阻测试。
8.3.4 塔壁钢筋混凝土和钢筋应能够承受抗剪连接键传递的荷载，并确保无任何剪力滑动、板壁分离、纵向裂纹、局部破碎或断裂等现象。
8.4 剪力连接件设计
8.4.1 钢-混凝土结构中的剪力连接件主要有圆柱头焊钉和开孔板连接件。对锚固区结构宜优先采用刚度适中的圆柱头焊钉。
8.4.2 在钢锚梁索塔锚固区中，剪力连接件的布置可采用集束式，也可采用均布式，如图6所示。集束式剪力连接件布置以节段为单位，在斜拉索索导管附近布置剪力连接件群。
a)均布式 b ）集束式 图6 剪力连接件布置方式示意
8.4.3 圆柱头焊钉属于柔性剪力连接件，在索塔锚固结构中不宜与其他刚性剪力连接件混合使用。 8.4.4 钢锚梁索塔锚固区中采用的圆柱头焊钉应符合下列要求：
a) 圆柱头焊钉的材料、机械性能以及焊接要求应满足GB/T 10433的规定。 b) 圆柱焊钉最小长度不应小于6倍直径。
c) 钢板厚度不应小于圆柱头焊钉直径的1.0倍。
d) 焊钉的布置平均间距不宜超过220mm ，最大间距不宜超过300mm 。焊钉的外侧边缘与钢板边缘
的距离不应小于1.2倍的焊钉直径。
8.4.5 在钢锚梁索塔锚固区结构中，圆柱头焊钉的平均承载力应满足下列计算公式:
[]ck d T σ2
4.9= ()
5.5/≥d H .............................
(1)
[]ck dH
T σ72.1= ()5.5/ (2) 式中： d ——圆柱头焊钉的直径，mm ； H ——圆柱头焊钉的高度，mm ； ck σ——桥面板混凝土抗压强度标准，MPa 。 8.4.6 在钢锚梁索塔锚固区结构中，单个焊钉的最大承载力设计值 rf A f E A N s c s c y 7.043.0<= (3) 式中： c E ——混凝土弹性模量； s A ——圆柱头焊钉钉杆截面面积； f ——圆柱头焊钉抗拉强度设计值； r ——栓钉材料抗拉强度最小值与屈服强度之比。 8.5 焊缝设计 8.5.1 根据应力要求，钢锚梁和钢牛腿可采用Q345q、Q370q和Q420q钢材。不同等级的钢材具有相同的焊接特性时，可采用焊接连接。 8.5.2 钢锚梁与钢牛腿的现场连接可采用栓焊结合方式，也可采用三面围焊焊接方式。 _________________________________ 条文说明 4 基本设计规定 4.1设计原则 4.1.1钢锚梁索塔锚固区在早期中小跨径斜拉桥中已得到广泛应用。近些年来，随着钢锚梁索塔锚固区的发展，在千米级斜拉桥也较广泛地采用钢锚梁索塔锚固区，国内外采用钢锚梁索塔锚固区的大跨径斜拉桥如附表1所示。 附表1 国内外采用钢锚梁索塔锚固区的大跨径斜拉桥 序号桥名桥型 1 俄罗斯岛大桥主跨1104米双塔双索面斜拉桥 2 沪通长江公铁两用桥主跨1092米双层钢桁梁公铁两用斜拉桥 3 九江长江公路大桥主跨818米双塔双索面混合梁斜拉桥 4 荆岳长江公路大桥主跨816米双塔双索面混合梁斜拉桥 5 厦漳跨海大桥北汊主桥主跨780米双塔双索面斜拉桥 6 闵浦大桥主跨708米双塔双索面双层公路斜拉桥 7 中朝鸭绿江界河公路大桥主跨636米双塔双索面钢箱梁斜拉桥 8 舟山连岛工程金塘大桥主跨620米双塔双索面钢箱梁斜拉桥 4.1.4根据多座桥的实测结果，采用U形布置的预应力实际参数一般偏差较大，为达到设计目的，宜对预应力参数进行实测，设计时也应适当考虑U形索预应力损失较大的实际情况。 4.1.5钢锚梁索塔锚固区中钢锚梁的约束体系有很多方式。在早期钢锚梁索塔锚固区中，部分斜拉桥索塔锚固区采用分离式结构体系，钢锚梁两端放置在橡胶支座上，可在限定范围内滑动，如灌河特大桥。而在九江长江公路大桥、荆岳长江公路大桥等桥梁采用整体式结构体系，索塔锚固区中的钢锚梁在斜拉索初张拉后两端焊接在钢牛腿上。从抗震角度考虑，优先采用整体式结构体系，对分离式结构体系应采用减隔震装置等措施，减小桥梁的地震反应。 4.2 作用及取值 4.2.3 目前，国内90年代建造的混凝土斜拉桥不少已进行了斜拉索更换。桥梁工程作为重要的基础设施和交通命脉，一般土木结构设计寿命长于斜拉索设计寿命。从当前对既有桥梁实践看，斜拉索是斜拉桥的薄弱部位，斜拉索锚头渗水、锈蚀现象较常发生。因此，斜拉索的正常更换是桥梁在寿命周期内不可避免的事情。因此，从设计角度考虑斜拉索可更换性是必须的，相应的索塔结构也应确保在换索工况下结构的安全性。 在九江长江公路大桥索塔锚固区结构特性及试验研究中，对假设一根斜拉索失效不利条件下索塔锚固构造的应力、变形进行针对性分析。计算模型节段数目为5个，取24、25、26、27、28顶部5个节段索塔锚固区，同时在28节段上方根据构造延长2m，忽略顶部装饰。模型底部施加固结约束，顶部自由，钢锚梁与牛腿之间采用固结约束。分析表明：当索塔锚固区中的一根斜拉索“失效”时，不考虑冲击的情况下，对该节段和附近节段钢锚梁和混凝土塔壁受力影响较小，钢锚梁在单根拉索“失效”情况下仍是安全的。 6 结构形式与布置 6.1 结构形式 6.1.1中铁大桥科学研究院有限公司对九江长江公路大桥和荆岳长江公路大桥进行的索塔锚固区模型试验研究表明：塔锚固区斜拉索索力的水平分力大部分都主要由钢锚梁承担，而塔壁混凝土仅承受了少部分的水平分力，如附表2所示。斜拉桥索塔锚固区混凝土的开裂主要是由斜拉索索力的水平分力引起的，钢锚梁两端固定工况下，钢锚梁承担的水平分力比例最大，应避免在施工起始阶段采用该约束方式。 附表2 索塔锚固区钢锚梁承担斜拉索水平分力比例 桥名工况 钢锚梁承担比例计算值实测值 九江长江公路 大桥岸侧固定江侧滑动88.90% 86.60% 两端固定68.80% 66.60% 推荐支承方式83.70% 83.20% 荆岳长江公路 大桥一端固定一端滑动87.30% 推荐支承方式83.70% 两端滑动88.60% 根据对荆岳长江公路大桥进行的实桥索塔锚固区荷载试验及模型试验对比研究表明：竖向钢牛腿侧板连续或节段断开情况下，在相同斜拉索索力作用下钢牛腿壁板竖向应力测试结果比较接近，说明在设计可靠的情况下，一个节段内的斜拉索的竖向力可通过该节段的传力构件完成竖向力传递。 6.1.2九江长江公路大桥索塔锚固区混凝土塔壁上设置的环向预应力筋为“U”型筋，每个索塔节段高度方向设5组预应力筋。采用ASTM A416-90a标准270公称直径高强度低松弛预应力钢绞线，在混凝土强度达到设计强度的85％后张拉，张拉为两端张拉，每束张拉控制力为2346.3kN。预应力布置如附图1所示。模型试验和实桥验证结果表明混凝土塔壁未出现裂缝，说明预应力的施加达到了预期的目标。 附图1 九江长江公路大桥环向预应力布置示意图 6.1.4 早期钢锚梁索塔锚固区在斜拉桥中应用较多，其牛腿主要采用钢筋混凝土牛腿。但随着斜拉桥跨度和斜拉索索力的增加，钢筋混凝土牛腿在与塔壁连接位置、牛腿外侧面等位置混凝土主拉应力较大，混凝土开裂控制比较困难。在荆岳长江公路大桥钢锚梁索塔锚固区设计前期，进行过混凝土牛腿和钢牛腿的比选，通过仿真对比分析最终选择确定采用钢牛腿。预应力钢筋混凝土牛腿在桥梁实际应用比较少。 目前九江长江公路大桥、金塘大桥等采用整体式钢牛腿，能承担较大的斜拉索索力作用，同时施工也较为便捷，其造价较混凝土牛腿稍高，适用较大跨度的斜拉桥。对于部分矢跨比和斜拉索索力比较大索塔锚固区（如铁路桥和公铁两用桥），由于其斜拉索竖向分力较大，应布置较大密度的剪力钉群保证界面抗剪能力满足要求。对于400m以下的中小跨径斜拉桥，钢筋混凝土牛腿或预应力钢筋混凝土牛腿 是相对经济的选择。 6.1.6钢锚梁采用非刚性约束体系后，斜拉索水平力主要由钢锚梁承担，塔壁承担不平衡部分的斜拉索水平力，对塔壁混凝土受力有利。钢锚梁采用刚性约束后，钢锚梁和塔壁共同承担斜拉索的水平力，对塔壁混凝土受力不利，容易引起混凝土开裂。成桥后，钢锚梁采用非刚性约束体系后，在斜拉索不平衡索力及地震等突发荷载作用下，钢锚梁有倾覆的风险。 综合各种利弊后，九江长江公路大桥实桥采用：整体吊装施工前，钢锚梁岸侧端钢锚梁底板与钢牛腿顶板采用直接焊接的方式固定一端，江侧端钢锚梁与牛腿用螺栓临时固结，形成整体吊装，整体安装后，先松开连接螺栓，才能进行斜拉索张拉。拉索张拉完毕后，将滑动端顶板与钢牛腿顶板焊接形成固定，这样的钢锚梁约束方案相对较好。 6.1.7 九江长江公路大桥钢牛腿在节段间采用磨光顶紧后螺栓接，国内鄂东长江公路大桥（钢锚箱）和荆岳长江公路大桥均采用该连接方式。从受力角度考虑，如钢混结构中采用的是柔性剪力连接件，宜采用节段之间紧密连接，剪力连接件整体协同受力效果会较好；如组合结构中是采用相对刚性的剪力连接件，宜采用节段间分离，以避免个别剪力连接件受力过大。 6.2 结构尺寸 6.2.4 锚垫板作为承担斜拉索集中力的最主要的受力和传力板件，不仅要保证板件本身应力在许可范围和不失稳，同时也改善锚垫板下方板件的受力状况。锚垫板的厚度应该结合斜拉索锚头具体接触面积进行确定。宜建立空间有限元分析模型，进行相关应力和变形的验算。 6.3 结构构造设计 6.3.4钢与混凝土界面的密封性处理方法有很多，常见有三种防护手段： （1）采用防水材料对钢混界面封闭，如沥青、聚氨酯等； （2）采用环氧树脂类胶剂对钢混凝土界面封闭，如粘钢胶、环氧胶泥、环氧砂浆等； （3）在钢混界面提前预埋可压缩密封条，如玛碲脂密封压条等。 7 锚固区结构设计 7.1 一般规定 7.1.1 为得到实桥上钢锚梁索塔锚固区的真实受力情况，对荆岳长江公路大桥索塔锚固区在成桥荷载试验时的索力及应力等进行了实测，并和节段足尺模型试验结果进行了对比。结果表明，在相同的斜拉索增量索力作用下两者分布规律基本一致，而实桥应力、钢锚梁荷载分配测试值总体相对偏小。 在荆岳长江公路大桥中跨最大挠度试验工况荷载作用下，测试节段索力增量分析如附表3所示。其中，对应的斜拉索索力实测增量为1121kN（理论索力增量为1089 kN），该索力增量相当于索塔锚固节段足尺模型试验控制索力的0.18倍。 附表3测试节段索力增量分析表（单位：kN) 位置初张拉恒载模型试验控制索力理论增量实测增量 中跨侧4230 5197 6318 1089 1121 边跨侧4540 5680 6210 530 / 将实桥荷载试验应力测试值与节段足尺模型试验的应力测试值进行比较。两者最大主应力σ1的比值在0.51～0.99之间，最小主应力σ3的比值在0.70～0.98之间，实测换算V on Misise应力σv的比值在0.72～0.97之间。由此可知，在相同的斜拉索索力增量下，二者的应力分布规律基本一致，实桥荷载试验测得的应力测试值总体上是相对偏小。鄂东长江公路大桥索塔锚固区实桥荷载试验应力测试得到的结果与之一致，说明通过单节段的足尺模型试验完全可以研究实桥多节段索塔的受力情况、传力途径，单节段模型应力结果是偏于保守的。 实桥成桥荷载试验加载时索塔锚固区钢锚梁各截面承担的水平力结果见附表4，可知实桥上钢锚梁承担的斜拉索索力水平分力测试比例为59.9%，节段足尺模型同约束方式下测试比例为71.1%，说明索塔锚固区中钢锚梁承担了大部分的水平索力。实桥测试钢锚梁水平力承担比例略小于模型试验测试结果，主要原因应跟水平力不平衡、实桥塔壁等效刚度大于单节段模型塔壁及混凝土弹性模量增长等有关。 附表4实桥钢锚梁各截面承担的水平力 钢锚梁位置面积(mm2) 实测纵向应 力(MPa) 水平力 (kN) 百分比 模型试验水平 测试比例 底板14336 3.71 53.16 5.3% 5.5% 腹板42624 6.70 285.58 28.4% 34.5% 顶板25200 10.48 264.01 26.2 31.2% 合计82160 602.75 59.9% 71.1% 测试节段斜拉索水平力分析如附表5所示。荷载试验加载在测试节段产生的不平衡水平力为613.68kN，其中404.81kN不平衡水平力通过中跨侧钢锚梁与钢牛腿焊缝以压力方式传递至塔壁，208.86kN不平衡水平力通过边跨侧钢锚梁与钢牛腿焊缝以拉力方式传递至塔壁。未平衡水平力的分配比例应由该位置往中跨侧受压刚度和从边跨受拉刚度决定，实测结果表明两边压拉刚度约为2:1。因此，当索塔锚固区两侧斜拉索出现较大不平衡水平力并引起一侧牛腿壁板与塔壁界面受拉时，钢锚梁承担的水平力应为受拉侧水平力与该侧钢牛腿拉拔力（约1/3未平衡水平力）的和。另外，边跨侧钢牛腿布置 有220个剪力钉，完全能抵御208.86kN拉拔力作用，钢混界面不会因为不平衡节段水平力分开。 附表5 斜拉索水平力分析表 位置斜拉索倾 角（°） 索力增量 （kN) 水平力增 量(kN) 钢锚梁拉 力(kN) 钢牛腿水平 力(kN) 斜拉桥索塔锚固区钢锚箱设计研究 摘要：索塔锚固区因为其复杂的受力性能和结构构造，在斜拉桥设计中需考虑钢与混凝土材料的非均匀性、弹塑性、施工工艺等因素对索塔锚固区结构受力、传力机理的影响，这就给现在的桥梁人提出了许多新的横向和纵向课题，因此，要想做好斜拉桥索塔锚固区钢锚箱设计，就需要掌握索塔锚固区的基本情况，在此基础上进行设计与研究。 关键词：斜拉桥索塔锚固区钢锚箱设计 斜拉桥索塔锚固段的受力情况比较复杂，桥梁设计师对这一区域进行钢锚箱设计的时候就需要在认真分析其手里情况的基础上，综合考虑多种影响因素，并根据实际情况做出合理的设计。斜拉桥索塔锚固区是将斜拉索的局部集中力安全、均匀地传递到塔柱的重要受力构件，由于其局部强大的集中力作用等因素影响会使锚固区构造和受力状态均较为复杂，因此，斜拉桥索塔锚固区钢锚箱设计的研究一直以来受到桥梁界的瞩目。 钢锚箱在斜拉桥索塔锚固区中的应用 1.1内置式钢锚箱在斜拉桥索塔锚固区中的应用 内置式钢锚箱设置在混凝土塔柱的内部，在索塔的外侧不能看到钢锚箱。钢锚箱为箱形结构,由侧面拉板、端部承压板、腹板、锚板、锚垫板、横隔板、连接板、加劲肋等构件组成。索力通过腹板传递至竖向拉板上，腹板两侧焊有加劲肋及连接板；侧面拉板间设置开有人孔的横隔板，可作为张拉斜拉索的施工平台。在斜拉桥索塔锚固区中，拉板承担大部分斜拉索拉力在顺桥方向的分力,其余索力沿索塔高度方向的分力传给混凝土索塔,由混凝土承担。钢锚箱承受了较大的拉力,混凝土承受了较大的压力和较少的拉力,充分发挥了钢材抗拉强度高和混凝土能承受较大压应力的优点,克服了钢材承受较大压应力容易失稳和混凝土承受较大拉应力容易开裂的缺点。内置式钢锚箱在斜拉桥索塔锚固区中得到了很广泛的应用，在苏通大桥的建造中，钢锚箱节段间用高强螺栓连接,钢锚箱与索塔之间侧向接触面用剪力钉连接,最下端支撑锚固在混凝土底座上；香港昂船洲大桥为双塔双索面斜拉桥，圆形混凝土塔壁将钢锚箱包裹在里面,钢锚箱和塔壁外侧的不锈钢都是通过剪力钉与混凝土塔壁连接的；厄勒海峡桥为钢桁梁斜拉桥，斜拉索锚固定在钢锚箱内,两条相对的拉索产生的水平分力由钢锚箱直接承受,而垂直方向的分力则通过抗剪螺栓传到混凝土上。 1.2外露式钢锚箱在斜拉桥索塔锚固区中的应用 外露式钢锚箱把混凝土索塔在锚固区分成了两部分,在索塔的外侧能够看到钢锚箱的一部分。外露式与内置式钢锚箱受力特性上总体相似，其剪力键既要传递索塔和钢锚箱之间沿索塔高度方向的剪力,又要传递索塔和钢锚箱之间沿顺桥向的剪力,受力较复杂,但混凝土塔壁所承受的拉索索力比较小，外露式钢锚箱用水平环向预应力筋将钢锚箱紧夹在混凝土塔柱的两个分肢之间。诺曼底桥为混合 单斜塔斜拉桥钢锚箱全天候安装测量控制方法探讨 摘要：本文以厦漳同城大道西溪主桥主塔施工为例，简单介绍了单斜塔斜拉桥 钢锚箱测量控制定位原理，着重阐述了白天定位控制钢锚箱时因塔柱扭转引桥的 平面坐标变化的具体修正方法，突破了传统的钢锚箱定位测量只能在晚上中性时 段进行的局限性，并通过采集多组监控数据，分析验证了该方法的有效精度和可 行性，证明了该控制测量方法能够实现全天候24小时的钢锚箱安装定位测量， 给类似工程提供了一定的参考价值。 关键词：钢锚箱全天候测量控制塔柱扭转 1 引言 随着斜拉桥在桥梁设计建设中的广泛使用，斜拉桥主塔钢锚箱定位控制测量 技术也日趋成熟，钢锚箱作为主塔的主要受力原件，其安装精度直接影响到主塔 的受力分布、成桥线型以及索导管的安装精度。因其控制定位精度高，结合日照 等因数对高耸建筑物产生的一定扭转，传统意义上钢锚箱的安装只能在晚上进行 定位测量，这给施工安装主塔钢锚箱的时间上提出了严格要求，给施工进度上带 来了不利影响，为打破这一常规束缚，本文结合厦漳同城大道西溪主桥主塔钢锚 箱安装施工实例，监控分析了白天各时段日照等因数对混凝土索塔带来的扭转值，以此为依据进行了钢锚箱控制定位时的坐标修正，通过多节段钢锚箱实测数据分析，探讨了该定位方法的有效精度和可行性。 2 工程概况 厦漳同城大道III标段西溪主桥主塔为独柱式斜塔，高134.6m（包括装饰性塔冠15 m），采用空心断面（塔梁墩固结区为8.0m厚的实心段）；桥面以上塔高117m，塔梁墩固结段高4m，塔墩13.6m。塔身顺桥向偏离铅垂面8°，倾向岸侧。其中上塔柱为等截面，高50m；截面尺寸为8.2×5m（宽），塔壁厚横桥向为1.3 m，顺桥向为1.6m。内设有钢锚箱，尺寸为5.0（长）×2.4m（宽）×3.36m（高），钢锚箱两侧壁（顺桥向）钢板厚32mm，前、后壁（横桥向）钢板厚20mm；横 隔板钢板厚16mm；锚下支撑钢板厚40mm。钢锚箱共14节。 图1 上塔柱侧面和立面图 图2 钢锚箱侧面和立面图 3 钢锚箱安装定位原理 钢锚箱按塔柱倾斜的设计角度通过专业制作厂家特制加工，经过预拼装，运 输至现场安装。吊装前，需用鉴定钢尺复核其底面及顶面四角点的相对尺寸和对 角线，检核运送过程中的变形程度。首节钢锚箱吊至塔柱预埋的钢支架上进行安装，次节及以后各节依次吊至上节已安装好的钢锚箱上进行安装，钢锚箱各节段 间用高强螺栓进行连接。 钢锚箱安装精度要求极高，设计要求为：表面倾斜度偏差<0.5mm/全平面， 轴线的平面位置偏差<5mm。因此必须采用高精度仪器结合科学的测量方法，才 能保证钢锚箱安装定位精度。本项目钢锚箱平面位置采用1″级徕卡TCRP1201+全 站仪极坐标法进行控制，仪器架设在岸侧的强制观测墩上，后视定向后，直接观 测钢锚箱四角点坐标(见图3)并与理论坐标比较，进行精确调位。高程采用标称精度为0.3mm/km的徕卡DNA03电子水准仪调测四角点高差。 图3 钢锚箱角点控制示意图 4 塔柱中性值的采集 因受热面以及牵引力的不同，高耸建筑物在日照、荷载等因数影响下，会产 二次张拉低回缩钢绞线竖向预应力锚固系统 施工、验收要点 二次张拉钢绞线技术应用于 箱梁腹板竖向预应力的标准化研究课题组 二○○九年八月二日 图1-02 固定端安装进浆聚乙烯半硬管 图1-03 二次张拉竖向预应力安装示意图 图1-03 二次张拉竖向预应力安装示意图 中心线与盒体四周对称 二次张拉低回缩钢绞线竖向预应力锚固系统 施工、验收要点 二次张拉低回缩钢绞线竖向预应力锚固系统是一种新型的预应力筋锚固体系，它不同于传统的精轧螺纹钢筋YGM锚固体系，也不同于夹片式钢绞线锚固体系，具有其自身的特点，在施工、验收中应掌握如下要点，才能确保发挥这一新型锚固体系的优势，从而确保竖向预应力（含中短预应力束）永存应力稳定可靠，孔道压浆密实饱满，提升桥梁的安全性能。 一、预应力筋制作、安装 1、正确安装P锚挤压套和弹簧在钢绞线上的位置，确保弹簧总长度的90%以上在挤压套内。 2、P锚挤压安装油压应大于或等于25Mpa（当使用YJ40挤压机时，应大于或等于30Mpa）。 3、每500套P锚应抽样3套在现场按施工同一工艺挤压，用标定合格千斤顶做拉断试验，钢绞线拉断，钢绞线与挤压套应无滑动、滑脱现象。 4、每一根钢绞线挤压安装P锚时，都应有原始记录。 5、安装固定端应注意安装压板。（如图1－01） 6、安装进浆钢管与塑料管连接部位应用铁丝或管 卡固定（如图1-01） 7．固定端波纹管口应用水泥砂浆（或环氧砂浆或 海棉）堵严实，防止进浆。 8、张拉端槽口穴模与垫板应用螺栓联接，穴模底 板与垫板之间应无间隙。（如图1－03） 图1-01 固定端安装示意图 图2-01 第一次张拉示意图 9、检查张拉端槽口穴模固定螺栓孔是否对称（图1－04），如发现不对称情况应坚决返工。 10、安装张拉端槽口穴模时，穴模底板应与桥面基本平行。 11、进浆塑料管宜采用聚乙烯钢丝管或聚乙烯半硬管（图1－01；图1－02）。 12、浇筑混凝土后，混凝土终凝2～5小时内拆除张控端槽口穴模。 13．张拉端槽口拆模后，应及时采取防护措施，防止混凝土以及杂物进入槽口内。 二、施加预应力 1、第一次张拉施工按常规钢绞线夹片锚固施工方法施工，每束3根（含3根）以下的钢绞线束可单根张拉。 2、第二次张拉应在第一次张拉放张后2～16小时内进行，张拉时应采用专用千斤顶和张拉连接装置，将整束张拉至设计要求应力值。 3、张拉施工工序 （1）第一次张拉施工宜为 0→0.1σcon →0.2σcon →1.03σcon 锚 固 （2）第二次张拉施工宜为 0→0.5σcon →1.03σcon 拧紧支承螺母→放张 （3）检验测量第二次张拉放张后伸长值是否符合要求。 （4）采用双控，以张拉力为主的方法，用 伸长值进行校验，(a)第一次张拉实测伸长值与理论伸长值之差应控制在±6%以内，(b)第二次张拉实测伸长值与理论伸长值之差应控制在±10%以内，c 第二次张拉放张后实测伸长值与理论伸长值应控制在±10%以内。 图2-02 第一次张拉放张后示意图 持荷2min 持荷2min 斜拉桥索塔锚固区 施工工艺 一、编制依据 二、工程概况 三、施工方案 四、工序施工方法及工艺要点 （一）劲性骨架制安 （二）索道管制造、安装 （三）预应力施工 （四）钢筋制安 （五）模板拼装、拆除 （六）砼施工 （七）爬架安装及爬升 五、注意事项 一、编制依据 1 、《施工图设计文件》第一册 2 、招标文件第二卷《技术规范》 3、《公路桥涵施工规范》JTJ041-89 4、《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-94） 5 、有关变更通知及相关文件 二、工程概况 1#墩索塔锚固区由两部分组成： 一部分为中塔柱交叉处。交叉处为变截面箱形空腹结构，其横桥向为变截面，由两中塔柱合拢过渡至上塔柱，顺桥向为等截面，标高 ' 281.77米?' 292.75米。中塔柱交叉处布置有0#、1#?5# （其中 5#索导管仅部分位于交叉部位）斜拉索及纵横向预应力，斜拉索锚固壁上设置锯齿块，壁厚100cm侧壁（顺桥向）厚80cm 另一部分为上塔柱。上塔柱为6.4米X 4.5米矩形等截面空心柱，标高' 292.75米?' 328.51米，除交叉部位外，其余斜拉索均布置在上塔柱，并设纵横向预应力，斜拉索锚固壁上设置锯齿块，壁厚100cm 侧壁（顺桥向）厚80cm 混凝土：中塔柱交叉部位及上塔柱均采用C50砼，其中交叉部位砼数 量为466.50卅,上塔柱砼数量为605.49m3。 钢筋：交叉部位钢筋为直28、企22、血12、? 8,总重约27吨，另中塔柱增设立32钢筋伸入交叉部位至锚固长度；上塔柱钢筋为企28、虫20、立 16,总重约90.6吨； 予应力：索塔锚固区予应力采用DM5A-24镦头锚具及DM5B-24锚板，24 ? s5高强钢丝，其中：顺桥向预应力M L M3为24 ? s5曲线预应力高强钢丝，M分M16为24? s5直线预应力高强钢丝；横桥向均为24 ? s5直线预应力高强钢丝；索塔锚固区纵横向预应力及锚具共计624 套，采用? 50波纹管成孔。 劲性骨架：由于原设计劲性骨架刚度欠佳，难以保证斜拉索导管的位置，经设计院同意，劲性骨架变更加强，同时考虑索道管安装固定结构，经变更加强的劲性骨架吨位分别为11.37吨（中塔柱交叉部位）和40吨（上塔柱）。 斜拉索：中塔柱交叉处及上塔柱共布置30对索导管，其中0#索2根， 1#、1' #?29#、29' #索各2根。斜拉索采用? 15.24带PE材料的钢铰线，斜拉索锚具由原设计OVM25变更为VSL SSI 2000，相应索导管直径变更，具体变更见VSL公司变更文件。 辅助设施：中塔柱交叉处及上塔柱空箱内布置锯齿块，其锯齿块成型 采用S =10mm冈板作包裹板精确定位，包裹板坐标计算有误，需设计院复算后重新出图，锯齿块A、B板及内模板共计97吨。中塔柱交叉处及上塔柱空箱内布置人行爬梯及休息平台，上塔柱塔顶设有避雷针 及航标灯，注意预埋件的埋设。 施工允许误差： 轴线偏位士10mm 断面尺寸士20mm 塔顶高程偏差士10mm 倾斜度H/1500 第二章钢锚箱制作 苏通大桥C3标由中交二航局总承包，其中索塔钢锚箱经过招投标后，分包给中铁山桥集团进行制造加工。中铁山桥集团成立了钢锚箱项目分部，先后组织完成了钢锚箱技术准备、设备技术改造、工装准备、钢锚箱试验段的制造、钢锚箱正式节段的生产等工作。钢锚箱正式节段生产从2005年12月1日开始，已于2006年8月14日完成了全部钢锚箱节段的厂内制造工作，及南、北两塔钢锚箱厂内预拼装工作。现对钢锚箱的制造及整体拼装技术总结如下： 一工程概况 苏通长江大桥为双塔斜拉桥，钢锚箱作为斜拉索锚固结构，设置在上塔柱中，第4~34对斜拉索锚固在钢锚箱上，钢锚箱南北塔各30节段，锚箱长度为7.12m~8.52 m，宽度2.4 m，高度2.3~3.55 m，钢锚箱节段之间采用高强度螺栓连接。 组成钢锚箱的主要构件有：侧面拉板、端部承压板、腹板、锚板、锚垫板、横隔板、连接板、肋板、斜套筒等构件组成（见图2.1）。 图2.1.苏通大桥索塔钢锚箱节段构造图 二施工准备 1施工图转化 施工图转化以设计院原版设计图、新日铁的“梁段安装临时结构和局部加固设计”、西南交大的“主桥施工控制结构几何控制要素主要结果”以及由此引起钢锚箱结构设计变更为依据，利用CAD三维立体放样与电子表格对各种参数的计算结果进行比对，从而保证了各部尺寸准确无误。 2工艺文件编制 为了指导和控制钢锚箱制造的全过程，控制施工质量，并使钢锚箱制造和验收有可靠的依据，按照招标文件的要求编制了《苏通大桥索塔钢锚箱制造验收规则》、《苏通大桥索塔钢锚箱制造工艺方案》，并以此进行分解细化，编制各种工艺文件共22个，工艺文件清单见表3.1。 苏通大桥索塔钢锚箱制造工艺文件清单表3.1 １０． ３９６９／ｊ． ｉｓｓｎ． １００２ －０２６８． ２０１２． ０７． ０１０ ＣＦＲＰ预应力筋粘结式锚固系统的抗疲劳性能 方志１龚畅１杨剑２孙志刚１ １．湖南大学 土木工程学院，湖南长沙４１００８２２．中南大学 土木建筑学院，湖南长沙４１００７５ 摘要：ＣＦＲＰ预应力筋锚固系统的系统研究成果尤其是疲劳性能研究仍较少，采用疲劳试验机对以高性能活性粉末混凝土ＲＰＣ作为新型粘结介质的ＣＦＲＰ预应力筋粘结式锚具的疲劳性能进行试验研究，ＣＦＲＰ预应力筋锚固系统疲劳试验采取对组装件交替施加静荷载和疲劳荷载，即用静载试验来检验组装件在经历一定次数重复荷载后的静力性能变化。试验结果表明该类锚具具有良好的抗疲劳性能，随着循环加载次数的增加，组装件之间的相对位置将趋于更加稳定的状态；循环加载过程中ＣＦＲＰ筋抗拉刚度略有降低，疲劳１３６万次与疲劳前组装件ＣＦＲＰ筋的抗拉刚度比值为９３．７％。循环荷载作用下对粘结式锚具组装件有损伤，但当所施加的荷载未超过其极限破断力的４０％时，ＣＦＲＰ筋与ＲＰＣ之间的相对位置将保持比较稳定的状态，此时存在一定损伤的粘结式锚具组装件仍具有较好的承载能力。 桥梁工程；碳纤维；锚具；疲劳 ＴＵ３７７ Ａ１００２－０２６８ （２０１２） ０７－００５８－０６ Ｆａｔｉｇｕｅ Ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ Ｂｏｎｄ－ｔｙｐｅ Ａｎｃｈｏｒａｇｅ ｗｉｔｈ ＣＦＲＰ Ｔｅｎｄｏｎ ＦＡＮＧ ＺｈｉＧＯＮＧ ＣｈａｎｇＹＡＮＧ ＪｉａｎＳＵＮ Ｚｈｉｇａｎｇ ２０１１ －１０ －０２ 国家自然科学基金项目（５１０７８１３４） 方志（１９６３ －），男，湖北黄冈人，博士，教授．（ｆａｎｇｚｈｉ＠ ｈｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ） (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910133119.9 (22)申请日 2019.02.22 (71)申请人 华侨大学 地址 362000 福建省泉州市丰泽区城东城 华北路269号 (72)发明人 郑双杰 许斌 霍静思 李海锋 刘振宇 林建平 (74)专利代理机构 厦门市首创君合专利事务所 有限公司 35204 代理人 杨依展 (51)Int.Cl. E01D 19/00(2006.01) E01D 19/14(2006.01) E01D 11/04(2006.01) (54)发明名称钢壁箱式钢锚梁组合索塔锚固结构及其施工方法(57)摘要本发明公开了钢壁箱式钢锚梁组合索塔锚固结构及其施工方法，该结构包括钢壁箱式钢锚梁、混凝土塔壁和斜拉索。该钢壁箱式钢锚梁包括一钢横梁和两钢壁箱，梁端固定在钢壁箱，梁端设有锚固装置；钢壁箱的内壁板及外壁板上都设有拉索通孔；侧壁板上设有开孔，钢壁箱还设有安装在侧壁板之开孔的贯穿钢筋，且贯穿钢筋伸出侧壁板外的部分构成开孔板连接件。在钢壁箱式钢锚梁外围浇注混凝土以构成混凝土塔壁，钢壁箱式钢锚梁与外围的混凝土塔壁通过开孔板连接件连接在一起。该斜拉索穿过拉索通孔且锚固在锚固装置。它具有如下优点：斜拉索的水平分力绝大部分由钢横梁承担，竖向分力通过钢支座传递至钢壁箱，再通过开孔板连接件传递至 混凝土塔壁。权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 109736183 A 2019.05.10 C N 109736183 A 权 利 要 求 书1/1页CN 109736183 A 1.钢壁箱式钢锚梁组合索塔锚固结构，其特征在于：包括： 钢壁箱式钢锚梁，其包括一钢横梁(4)和两钢壁箱(5)；该钢横梁(4)之两梁端分别固定在两钢壁箱(5)，且该钢横梁(4)梁端设有锚固装置(3)；该钢壁箱(5)包括一内壁板(8)、一外壁板(9)及两侧壁板(10)，该内壁板(8)、外壁板(9)及侧壁板(10)固定在一起且围成“口”字形结构；该内壁板(8)及外壁板(9)上都设有拉索通孔(13)；该侧壁板(10)上设有贯穿的第一开孔，该钢壁箱(5)还设有安装在侧壁板(10)之第一开孔的贯穿钢筋(12)，且贯穿钢筋(12)伸出侧壁板(10)外的部分构成开孔板连接件(6)； 混凝土塔壁(1)，在钢壁箱式钢锚梁外围浇注混凝土以构成混凝土塔壁(1)，钢壁箱式钢锚梁与外围的混凝土塔壁(1)通过开孔板连接件(6)连接在一起；及 斜拉索(2)，其穿过外壁板(9)之拉索通孔(13)、内壁板(8)之拉索通孔(13)且锚固在锚固装置(3)。 2.根据权利要求1所述的钢壁箱式钢锚梁组合索塔锚固结构，其特征在于：该钢壁箱(5)还包括固定在内壁板(8)外的钢支座(7)，该钢支座(7)包括一垂直固设在内壁板(8)的座板(14)及若干固接内壁板(8)和座板(14)的支撑板(15)，该钢横梁(4)梁端撑设在座板(14)上。 3.根据权利要求2所述的钢壁箱式钢锚梁组合索塔锚固结构，其特征在于：该钢支座(7)还包括固设在支撑板(15)的支撑肋板(16)。 4.根据权利要求1所述的钢壁箱式钢锚梁组合索塔锚固结构，其特征在于：该钢壁箱 (5)内还固设有壁板肋板(11)，该壁板肋板(11)设有第二开孔，该第一开孔和第二开孔对齐，该贯穿钢筋(12)安装在侧壁板(10)之第一开孔和壁板肋板(11)之第二开孔。 5.根据权利要求4所述的钢壁箱式钢锚梁组合索塔锚固结构，其特征在于：该壁板肋板(11)设有多个，多个壁板肋板(11)平行间隔且平行侧壁板(10)。 6.根据权利要求1所述的钢壁箱式钢锚梁组合索塔锚固结构，其特征在于：该钢横梁(4)梁端设有两个锚固装置(3)，两个锚固装置(3)对称位于钢横梁(4)之两侧。 7.根据权利要求1所述的钢壁箱式钢锚梁组合索塔锚固结构，其特征在于：该钢壁箱式钢锚梁设有多节段，多节段钢壁箱式钢锚梁上下垒叠设置。 8.根据权利要求2所述的钢壁箱式钢锚梁组合索塔锚固结构的施工方法，其特征在于：包括： (1)钢结构加工制作：将一根钢横梁(4)与锚固装置(3)固接成一体，加工制备好钢壁箱(5)； (2)钢结构安装拼接：将一根钢横梁(4)安放在两个钢壁箱(5)的钢支座(7)上，并与两个钢壁箱(5)通过螺栓临时连接成单个节段钢壁箱式钢锚梁，各个节段钢壁箱式钢锚梁逐个吊装以上下垒叠定位，钢壁箱(5)的内壁板(8)、外壁板(9)及侧壁板(10)在上下节段间通过螺栓连接或现场焊接而形成一体； (3)混凝土塔壁浇筑：利用钢壁箱(5)的内壁板(8)、外壁板(9)及两片侧壁板(10)作为模板，将贯穿钢筋(12)绑扎在侧壁板(10)的第一开孔内，且形成有开孔板连接件(6)，然后从下至上分节段浇筑混凝土，以形成混凝土塔壁(1)； (4)斜拉索张拉锚固：斜拉索(2)穿过外壁板(9)的拉索通孔(13)、内壁板(8)的拉索通孔(13)，然后锚固在锚固装置(3)上。 2 6混凝土后锚固检测作业指导书 6.1适用范围 适用于以钢筋混凝土、预应力混凝土以及素混凝土为基材的后锚固连接的设计、施工及验收，不适用于砌体、轻骨料混凝土为基材的后锚固连接。 6.2检测依据 JGJ45-2013《混凝土结构后锚固技术规程》 6.3仪器设备 锚杆拉拔仪 6.4注意事项： 6.4.1混凝土结构所用的锚栓的材质可为碳素钢、不锈钢或合金钢，应根据环境条件的差异及耐久性要求的不同，选用相应的品种，碳素钢和合多钢锚栓的性能等级应按所用的钢材的抗拉强度标准值和屈强比确定。化学植筋的钢筋及镙杆，就采用HRB400级和HRB335带肋钢筋及Q235和Q345钢螺杆。钢筋的强度指标按现行国家标准规定采用。锚栓弹性模量可取2.0×105MPa。 6.4.2化学植筋所用锚固性能应通过专门的试验确定。对获准使用的锚固胶，除说明书规定可以掺入定量的掺和剂外，现场施工中不宜随意增添掺料。锚固胶使用形态不同分为管装式、机械注入式和现场配制，应根据使用对象的特征和现场条件合理选用。 6.5试验步骤 6.5.1锚栓抗拔承载力现场检验可分为非破坏性检验和破坏性检验。对于一般结构及非结构构件，可采用非破坏性检验，对于重要结构构件及生命线工程非结构构件，应采用破坏性检验。 6.5.2混凝土结构后锚固技术规程（JGJ145-2013)于2013年12月1日正式实施，替换JGJ145-2004标准，标准的抽样规则变动较大，现将抽样制作成表格的形式，让现场检测人员及施工现场技术人员熟知掌握这些规定，避免锚栓及植筋检测不符合标准要求。 6.5.3加荷设备应能按规定的速度加荷，测力系统整机误差不应超过全量程的±2﹪。加荷设备应能保证所施加的拉伸荷载始终与锚栓的轴线一致，位移测量记录仪宜能连续记录，当不能连续记录荷载位移曲线时，可分阶段记录，在到达荷载峰值前，记录点应在10点以上，位移测量误差不应超过0.02mm 位移仪保证能够测量出锚栓相对于基材表面和垂直位移，直至锚固破坏。 6.5.4加荷设备支撑环内径D 0应满足下列要求：化学植筋D 0≥max （12d ，250mm ），膨胀型锚栓和扩孔锚栓D 0≥4h ef 。 6.5.5锚栓拉拔检验可选用以下两种加荷制度： （1）进行非破损检验时，施加荷载应符合下列规定： 连续加载，以匀速加载至设定荷载或锚固破坏，总加荷时间2～3min ，并持荷2min 。 分级加载，将设定的荷载均分为10级，每级持荷1min ，直至设定的检验荷载，并持荷2min 。 荷载检验值应取.s yk A f 09及,.Rk c N 08计算之较小值。,Rk c N 为非钢材破坏承载力标准值，可按JGJ145-2013《混凝土结构后锚固技术规程》第6章有关规定计算。 （2）进行破坏性检验时，施加荷载应符合下列规定： 连续加载时，对锚栓应以均匀速率在2min ～3min 时间内加载至锚固破坏，对植筋应以均匀速率在2min ～7min 时间内加载至锚固破坏； 分级加载时，前8级，每级荷载增量应取为0.1Nu ，且每级持荷1min ～1.5min ；自第9级起，每级荷载增量应取为0.05Nu ，且每级持荷30s ，直至锚固破坏。Nu 为计算的破坏荷载值。 6.6检验结果评定 ICS93.040 P66 DB36 江西省地方标准 DB36/T 1010—2018 斜拉桥钢锚梁索塔锚固区设计规范 design guidelines for steel anchor beam anchorage zone in Pylon of Cable-bridge 2018-3-5发布2018-9-1实施 目次 前言 (2) 引言 (3) 1 范围 (4) 2 规范性引用文件 (4) 3 术语和定义 (4) 4 符号 (6) 5 基本要求 (6) 6 设计要求 (9) 7 结构形式与构造 (9) 8 锚固区结构设计 (11) 前言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由江西省交通运输厅提出并归口。 本标准起草单位：江西省高速公路投资集团有限公司、中铁大桥科学研究院有限公司、江西省交通设计研究院有限公司、江西省交通科学研究院。 本标准主要起草人：江祥林、薛志辉、王运金、曾德礼、何伟兵、彭旭民、尹夏明、陶路、李娟燕、吴宝诗、黄清、魏建华、刘礼辉、蒋王清、刘卫华、费伦林、万纯斌。 引言 为提升钢锚梁索塔锚固区设计水平，促进钢锚梁索塔锚固区在江西交通系统大跨度桥梁的推广应用，在调研已建成斜拉桥索塔锚固区国内外设计案例，总结相关研究成果及其应用实际经验，收集并参考国内外现行的有关规范、标准和规程的基础上，制定本标准。 斜拉桥钢锚梁索塔锚固区设计规范 1 范围 本标准规定了斜拉桥钢锚梁索塔锚固区的术语和定义、基本要求、设计要求及结构形式与构造等。。 本标准适用于新建斜拉桥钢锚梁索塔锚固区设计。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 714 桥梁用结构钢 GB/T 1228 钢结构用高强度大六角头螺栓 GB/T 1229 钢结构用高强度大六角螺母 GB/T 1230 钢结构用高强度垫圈 GB/T 1231 钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件 GB 1499.1 钢筋混凝土用钢第一部分：热轧光圆钢筋 GB 1499.2 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋 GB/T 5224 预应力混凝土用钢绞线 GB/T 10433 电弧螺柱焊用圆柱头焊钉 GB 14370 预应力筋用锚具、夹具和连接 GBT 20065 预应力混凝土用螺纹钢筋 GB 50017 钢结构设计规范 GB/T 50153 公路工程结构可靠性设计统一标准 JTG/T B02 公路桥梁抗震设计细则 JTG D60 公路桥涵设计通用规范 JTG/T D60-01 公路桥梁抗风设计规范 JTG D 62 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG D64 公路钢结构桥梁设计规范 JTG/T D65-01 公路斜拉桥设计细则 JTG/T F50 公路桥涵施工技术规范 BS 5400-5 钢桥、混凝土桥及结合桥 3 术语和定义 3.1 斜拉桥 Cable-stayed bridge 将斜拉索两端分别锚固在塔和梁或其他载体上，形成塔、梁、索共同承载的结构体系。 锚固系统施工方案及主要工艺 1.项目概况 本桥桥跨布置采用（15.5+150+15.5）m 地锚式单跨双铰悬索桥。桥梁宽度4.5m, 桥面净宽3.5m,主桥桥位平面位于直线上，纵断面为双向1%纵坡，设半径为8000m 的竖曲线。 吊索间距采用2.0m，充分考虑了山区横纵梁的吊装与架设，主梁通过竖向支座支承于主塔横梁上，主梁与主塔间竖向设置普通板式橡胶支座，横向设置橡胶减震块。 主塔采用钢筋混凝土结构。塔柱采用矩形截面，顺桥向长度1.5m，横桥向宽度1.2m，为保证主缆与吊索在同一平面内，塔柱采用内缩构造；索塔柱设置上横梁，宽1.5m，高1.2m，下塔柱设置矩形中横梁，宽1.5m，高1.5m，中横梁为主桥和引桥的端支撑。 根据桥位处的地质条件，主塔采用二级扩大基础。 2.基坑开挖 2.1锚碇基坑开挖施工 锚碇基坑采用地面直接开挖方法施工，主要内容包括：场地清理、临时道路工程、基坑开挖、基坑边坡防护、出渣通道施工、基坑截水沟、排水系统施工、垫层砼浇筑等。 2.1.1截、排水施工 开挖之前，首先应沿着开挖线5 米以外修筑挡水墙和截水沟，布置排水系统，以防止地表水汇入基坑。随着锚坑开挖深度的加大，每个作业层按周边高，中部低的原则设置，这样坑中部就自然形成积水点，利用潜水泵抽出，即可排水。 2.1.2出渣通道 锚碇开挖土石方总量较大，工期紧，开挖前认真察看地形条件和施工实际情况，确定出渣速度快、经济效益高的施工方法。现拟采用运输通道出渣方法。出渣通道开挖采用机械开挖、人工开挖和爆破相结合，反铲挖掘机挖运，自卸汽车运输出渣。出渣通道从基坑内一直延伸到地面，再与施工道路相连至指定的弃土场。随着开挖工作的不断进行，基坑深度逐渐增加，出渣通道也需进行相应的开挖，其坡度也随着发生变化。 2.1.3基坑开挖 根据设计和边坡防护要求，为保证施工安全，在开挖的同时进行边坡防护，且分层开挖基坑。每大层开挖时，可根据实际情况，分为若干小层，每小层层厚2.5m，以方便开挖，同时还应注意边坡岩质不均匀或地质突变的影响。在开挖过程中，如发现异常情况，立即停止施工并报工程师，采取应急措施。基坑开挖时，对不同深度不同风化程度的岩石选择适当的开挖方式。基坑开挖采用爆破作业时，只许采用小药量爆破，以防止扰动基岩岩体及锚区周围岩体。 表层土体开挖：基坑开挖前应先清理开挖区范围内场地，树木、植被等均应按相关规定处理。采用机械和人工挖掘方式进行作业，当基岩强度较大时，也可根据实际情况采取小药量爆破开挖。表层土体开挖坡度按1:0.5考虑，开挖后，应同时进行边坡防护作业。 下层土体开挖：该层土体主要为白云质灰岩、泥质灰岩，开挖采用机械和爆破为主的方式进行。施工时，该层可分成2.5m一层的若干小层。在开挖时，需要通过出渣通道出渣。随着基坑的不断开挖， 单斜塔斜拉桥钢锚箱全天候安装测量控制方法探讨尹光盛 发表时间：2017-08-24T11:10:39.627Z 来源：《基层建设》2016年13期作者：尹光盛罗海涛[导读] 分析验证了该方法的有效精度和可行性，证明了该控制测量方法能够实现全天候24小时的钢锚箱安装定位测量，给类似工程提供了一定的参考价值。 中交第二航务工程局六分公司 摘要：本文以厦漳同城大道西溪主桥主塔施工为例，简单介绍了单斜塔斜拉桥钢锚箱测量控制定位原理，着重阐述了白天定位控制钢锚箱时因塔柱扭转引桥的平面坐标变化的具体修正方法，突破了传统的钢锚箱定位测量只能在晚上中性时段进行的局限性，并通过采集多组监控数据，分析验证了该方法的有效精度和可行性，证明了该控制测量方法能够实现全天候24小时的钢锚箱安装定位测量，给类似工程提供了一定的参考价值。 关键词：钢锚箱全天候测量控制塔柱扭转 1 引言 随着斜拉桥在桥梁设计建设中的广泛使用，斜拉桥主塔钢锚箱定位控制测量技术也日趋成熟，钢锚箱作为主塔的主要受力原件，其安装精度直接影响到主塔的受力分布、成桥线型以及索导管的安装精度。因其控制定位精度高，结合日照等因数对高耸建筑物产生的一定扭转，传统意义上钢锚箱的安装只能在晚上进行定位测量，这给施工安装主塔钢锚箱的时间上提出了严格要求，给施工进度上带来了不利影响，为打破这一常规束缚，本文结合厦漳同城大道西溪主桥主塔钢锚箱安装施工实例，监控分析了白天各时段日照等因数对混凝土索塔带来的扭转值，以此为依据进行了钢锚箱控制定位时的坐标修正，通过多节段钢锚箱实测数据分析，探讨了该定位方法的有效精度和可行性。 2 工程概况 厦漳同城大道III标段西溪主桥主塔为独柱式斜塔，高134.6m（包括装饰性塔冠15 m），采用空心断面（塔梁墩固结区为8.0m厚的实心段）；桥面以上塔高117m，塔梁墩固结段高4m，塔墩13.6m。塔身顺桥向偏离铅垂面8°，倾向岸侧。其中上塔柱为等截面，高50m；截面尺寸为8.2×5m（宽），塔壁厚横桥向为1.3 m，顺桥向为1.6m。内设有钢锚箱，尺寸为5.0（长）×2.4m（宽）×3.36m（高），钢锚箱两侧壁（顺桥向）钢板厚32mm，前、后壁（横桥向）钢板厚20mm；横隔板钢板厚16mm；锚下支撑钢板厚40mm。钢锚箱共14节。 图1上塔柱侧面和立面图 图2钢锚箱侧面和立面图 3 钢锚箱安装定位原理 钢锚箱按塔柱倾斜的设计角度通过专业制作厂家特制加工，经过预拼装，运输至现场安装。吊装前，需用鉴定钢尺复核其底面及顶面四角点的相对尺寸和对角线，检核运送过程中的变形程度。首节钢锚箱吊至塔柱预埋的钢支架上进行安装，次节及以后各节依次吊至上节已安装好的钢锚箱上进行安装，钢锚箱各节段间用高强螺栓进行连接。 钢锚箱安装精度要求极高，设计要求为：表面倾斜度偏差<0.5mm/全平面，轴线的平面位置偏差<5mm。因此必须采用高精度仪器结合科学的测量方法，才能保证钢锚箱安装定位精度。本项目钢锚箱平面位置采用1″级徕卡TCRP1201+全站仪极坐标法进行控制，仪器架设在岸侧的强制观测墩上，后视定向后，直接观测钢锚箱四角点坐标(见图3)并与理论坐标比较，进行精确调位。高程采用标称精度为0.3mm/km的徕卡DNA03电子水准仪调测四角点高差。 混凝土结构后锚固件锚固抗拔承载力检测 方案 一、建筑概况： 1.工程名称 2.建设单位 3.施工单位 4.后锚固分包单位/ 5.后锚固施工日期2018.7.12日 6.本工程为剪力结构类型，主楼基础部分采用筏板结构，主体采用剪力结构，建筑面积11460 ㎡，总层数22 层（地下/ 层，地上22 层）。其中各层后锚固件配置如下；每层墙体拉结筋植筋C6共计420根 7.后锚固类型植筋；植筋胶（锚栓）生产厂家安徽安固建筑技术有限公司型号A3-10 ；基材混凝土强度等级C30 二、检测目的： 因建设及监理单位要求对墙体拉结筋抗拔承载力是否符合设计要求原因，需进行现场检测。现委托枣庄市建设工程质量检测中心对本工程进行后锚固件锚固抗拔承载力现场检测。 三、检测依据： 1、JGJ/T145-2013《混凝土结构后置锚固技术规程》； 四、检测数量： 后锚固件锚固抗拔承载力，具体检测构件采取随机抽取方式，由建设单位、监理单位、施工方共同选定有代表性构件进行检测，并在委托书中写明构件对应轴线；共抽取七层C6 （钢筋型号）植筋28 根，/ 层/ （钢筋型号）植筋/ 根进行试验。 五、检测人员和仪器设备情况： 本站将派出名检测人员进行现场检测。 六、检测工程进度计划： 计划于年月日至年月日进行现场检测。 七、现场需要的配合工作： 1、需要监理单位进行现场见证工作； 2、施工单位需委派一名技术人员携带图纸跟踪现场，根据构件高度等实际 情况准备梯子/马凳等器材，并配备1-2名工人现场辅助。 八、检测中的安全措施： 进入检测现场配备安全帽/安全带等防护用具。 九、各方意见及确认情况： 建设单位意见：负责人签字：（盖章） 监理单位意见：负责人签字：（盖章） 施工单位意见：负责人签字：（盖章） 日期：年月日 世界桥梁一２０１９年第４７卷第１期(总第１９７期) 斜拉桥组合索塔锚固区开孔板连接结合部模型试验研究 吴一威１,刘明虎２,刘玉擎３,吴学伟１,陈虎成２ (１．湖北省交通投资集团有限公司,湖北武汉４３００７４;２． 中交公路规划设计院有限公司,北京１０００８８;３．同济大学桥梁工程系,上海２０００９２ )摘一要:为研究斜拉桥组合索塔锚固区开孔板连接结合部的受力性能,以在建的石首长江公路大桥组合索塔锚固区开孔板连接结合部为对象,开展了１?２缩尺模型试验,分析了索塔锚固区开孔板连接结合部的应力分布二裂缝形式及破坏形态等,试验结果表明:采用开孔板连接的结合部的极限承载力较高,大于２倍设计荷载值,最终破坏形态为混凝土塔壁内表面的开裂与剥落.在２．５倍设计荷载作用下钢板最大正应力小于钢材的屈服强度,说明开孔板连接受力性能良好,结构安全可靠,适用性较好.此外,开孔板连接结合部抗裂性能良好,具有较好的耐久性.关键词:斜拉桥;组合结构;索塔锚固结构;应力分析;模型试验;钢牛腿;开孔板连接件;塔壁 中图分类号:U ４４８．２７;U ４４１．５ 文献标志码:A 文章编号:１６７１－７７６７(２０１９)０１－００３２－０６ 收稿日期:２０１８－０９－１４ 作者简介:吴一威(１９７８－),男,高级工程师,２００３年毕业于长沙理工大学交通土建工程专业,工学学士(E Ｇm a i l :７１１８１０９４＠q q ．c o m ).１一引一言 斜拉桥是大跨度桥梁的最主要桥型之一,其斜拉索在混凝土桥塔上的锚固方式通常分为混凝土锚块二钢锚梁二钢锚箱等.其中钢锚梁的锚固方式,是将钢锚梁沿顺桥向置于混凝土桥塔内壁的牛腿上,斜拉索锚固在锚固件上,水平力主要由钢锚梁承担, 竖向分力通过牛腿传给塔柱承担[ １ ].钢锚梁在早期应用时多支承在和塔柱一起浇筑的混凝土牛腿 上[２] .然而,混凝土牛腿易出现应力集中严重的问 题,且因其形状凸出塔壁而不利于滑模施工,因此近年来出现了用钢牛腿代替混凝土牛腿的结构形 式[３] .钢牛腿焊接在一块钢壁板上,吊装定位后与 劲性骨架连接,钢壁板既可起到支撑钢牛腿传递荷载的作用,又可作为塔柱施工时的内模板,施工方便;各锚固节段钢壁板上下连通,钢壁板上布置连接件与塔柱连成一体. 随着钢－混凝土组合索塔锚固结构的推广和应 用,针对该结构的模型试验和理论研究也随之展开. 张奇志[４]二陈向阳等[５]二彭琼[６ ]对钢－混凝土组合索 塔锚固结构进行了足尺或缩尺研究,探究结构的安 全性能和承载能力.郑双杰等[７]二邵旭东等[８ ]二杨允表等[９] 提出了能够用于钢－混凝土组合索塔锚固区 组合结构的不同计算方法.然而,上述研究均是针对传统的剪力钉连接的结合部,对于采用开孔板连接的结合部受力机理的试验研究较少. 理论和试验研究表明,开孔板连接件在传递以 剪力为主的复杂受力情况下具有较明显的性能优 势[１０Ｇ１２] ;港珠澳大桥青州航道桥 中国结 形钢剪刀 撑与混凝土桥塔结合开孔板连接件的方式,取得了 一定实践经验[１３].基于此,石首长江公路大桥[１４] 在 索塔锚固结构设计中创造性地采用了开孔板连接的 结合部,本文以该结合部为研究对象,开展了１?２缩尺模型试验,以研究其竖向传力机理和破坏形态, 并评估其承载能力. ２一工程概况 石首长江公路大桥主桥采用跨径布置为(７５＋７５＋７５＋８２０＋３００＋１００)m 的单侧混合梁斜拉桥(见图１),纵向设阻尼约束的半飘浮结构体系.主梁采用混合梁,分离式双箱断面,全宽３８．５m , 梁高３．８m .桥塔采用收腿的倒 Y 形混凝土框架结构,采用C ５０混凝土.南塔总高２３４m ,北塔总高２３２m ,桥面以上高度均为１９８．２m .斜拉索采用空间双索面布置,全桥共布置４?２６对斜拉索.斜拉索采用?７m m 高强度二 低松弛平行钢丝,锌－５％铝混合稀土合金镀层,标准抗拉强度?１７７０M P a .钢箱梁段标准索距１５m ,混凝土梁段标准索距７．５ m .桥塔端标准索距２．５m . 斜拉索在塔上的锚固采用钢锚梁方案.第１~ ３对斜拉索由于与竖向角度较大, 直接锚固在塔柱的混凝土底座上;第４~２６对斜拉索锚固在钢锚梁 上,每个桥塔设置２３个钢锚梁.每个钢锚梁锚固４ ２ ３ 目录 1.前言 (1) 2.工法特点 (1) 3.适用范围 (2) 4.工艺原理 (2) 5.施工工艺流程及操作要点 (2) 5.1钢锚梁安装总体工艺 (2) 5.2操作要点 (4) 5.2.1施工准备 (4) 5.3钢锚梁安装工艺 (5) 5.3.1．钢锚梁安装工艺优化改进 (5) 5.3.2 钢锚梁运输、组拼和连续预拼 (7) 5.3.3首节钢锚梁安装 (8) 5.3.4其他（标准）节段钢锚梁安装 (11) 5.3.5 钢锚梁安装测量控制 (12) 5.3.6钢锚梁安装精度控制 (12) 5.4劳动力组织 (15) 6、材料与设备 (15) 7、质量控制 (16) 7.1 钢锚梁安装精度保证措施 (16) 7.2 钢锚梁吊装过程中成品质量控制 (16) 8.安全措施 (16) 8.1船舶安全 (16) 8.2 施工安全操作 (17) 9.环保措施 (18) 10.效益分析 (18) 10.1生产周期分析 (18) 10.3 经济效益分析 (19) 10.4 社会效益 (20) 11.应用实例 (20) 斜拉桥索塔钢锚梁安装施工工法 编制单位：中交集团第二航务工程局有限公司 1.前言 斜拉桥索塔上塔柱锚固区采用的钢锚梁由受拉锚梁和锚固构造组成，即“钢锚梁+钢牛腿”的全钢结构组合，为业界首创。锚梁作为斜拉索锚固结构，承受斜拉索的平衡水平力，不平衡力由索塔承受，竖向分力全部通过牛腿传到塔身；空间索在面外的水平分力由钢锚梁自身平衡，使得结构受力更明确。 金塘大桥主桥为双塔双索面钢箱梁斜拉桥，采用全钢结构的钢锚梁作为斜拉索的锚固结构，在国内外尚属首次。由于钢锚梁具有安装速度快、定位精确的特点，从而保证了斜拉索的安装精度。为了将金塘大桥钢锚梁安装的成功经验推而广之，经总结和提炼，制定了本工法，为今后类似结构施工提供参考或借鉴。 2.工法特点 2.1首节钢锚梁（基准节段）安装采用简易支撑支架、限位导向装置、高程调节螺栓并行，操作便捷，并为提高整个钢锚梁的安装精度打下了良好的基础。 2.2根据塔吊的起重能力及塔身钢筋构造，钢锚梁采取单节吊装，安装机动灵活。 2.3采用能适应钢锚梁尺寸变化的可调专用吊具，只需一副吊架，便可完成所有钢锚梁的吊装作业，操作简便，吊装安全可靠。 2.4对钢锚梁的制造、运输和安装三阶段采取全过程的控制，不但能提高钢锚梁的安装精度，而且能加快施工进度。 2.4.1 由于钢锚梁在工厂加工时进行了预拼装，运输过程中采取全部散件运输，并采取相应保护措施，现场安装工艺得当，故安装精度控制较好； 2.4.2钢锚梁运输到施工现场后，在专用支撑马镫上组拼，竖向滚动试拼装（2～3个节段），可以严格控制钢锚梁的几何尺寸及制造精度； 2.4.3单节长度较大的锚梁壁板上口之间的增设2道水平联系撑，提高了 关于混凝土结构后锚固连接，JGJ145《混凝土结构后锚固技术规程》有明确规定： 4.1.3膨胀型锚栓和扩孔型锚栓不得用于受拉、边缘受剪（C＜10h ef）、拉剪复合受力的结构构件及生命线工程非结构构件的后锚固。（生命线工程——与人们生活密切相关，且地震破坏会导至城市局部或全部瘫痪、引发次生灾害的工程，如供水、供电、交通、电讯、煤气等。） 4.2.4后锚固连接承载力应采用下列设计表达式进行验算: 无地震作用组合γA S≤R (4.2.4-1) 有地震作用组合S≤kR/γRE(4.2.4-2) R=R k/γR(4.2.4-3) 式中γA——锚固连接重要性系数，对一级、二级的锚固安全等级，分别取1.2 、1.1 ；且γ≥γ0 γ0 为被连接结构的重要性系数； S——锚固连接荷载效应组合设计值，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009和《建 筑抗震设计规范》GB50011的规定进行计算； R——锚固承载力设计值； R k——锚固承载力标准值； k ——地震作用下锚固承载力降低系数； γRE——锚固承载力抗震调整系数； γR——锚固承载力分项系数。 公式（4.2.4-1）中的γA S，在本规程各章中用内力设计值（N、M、V）表示。 4.2.7未经有资质的技术鉴定或设计许可，不得改变后锚固连接的用途和使用环境。 条文说明第4.1.1条指出：“粘结型锚栓国外应用较多，但新近研究表明，性能欠佳，尤其是开裂混凝土基材，计算方法也不够成熟，破坏形态难于控制，固本规程也暂不列入。” 就是说膨胀型锚栓可用于非生命线工程的受拉、边缘受剪（C＜10h ef＝、拉剪复合受力的非结构构件的后锚固连接，但必需按4.2.4条（强制性条文）进行验算；而对化学（粘接型）锚栓本规程暂未列入应由使用（设计）单位对化学（粘接型）锚栓的材料的材质、施工方法、验收标准等提出明确要求经充分论证后经有资质的单位批准（认可），并按4.2.4条（强制性条文）进行验算后使用。 如果你贴子中讲的情况属实，属于执法违法，你可向当地建设行政部门提出申诉。建议建设部和各地建设行政部门对审图单位执行建设部《实施工程建设强制性标准个监督规定》的情况进行检查，纠正执法违法的行为。斜拉桥索塔锚固区钢锚箱设计研究
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