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自锚式悬索桥结构设计及施工技术[摘要] 本桥主跨主梁采用钢箱梁，边跨及锚跨主梁采用预应力混凝土箱梁。
分析了该桥主要结构设计、塔梁施工的新工艺以及缆索系统施工技术．[关键词] 自锚式悬索桥；结构设计；塔梁施工；施工技术1工程概况本大桥为独柱塔空间缆索自锚式悬索桥，主桥边跨跨度为137 m，在边跨设置一个辅助墩，将边跨跨度划分为（77+60）m；主跨跨度为248 m，边跨与主跨跨度比为0.55。
主梁分为两幅设置，净距为8.2 m，两幅主梁之间以多道横梁连为一体，形成纵横梁体系。
主跨主梁采用钢箱梁，边跨及锚跨主梁采用预应力混凝土箱梁。
主塔在桥面以上塔高为80 m，桥塔高跨比为0.32。
主塔位于两幅主梁的横桥向中间位置，为独柱形式。
主塔在主梁下方设置一道横梁，对主梁提供竖向支承。
在主塔横梁端部设置有一对斜拉索，该斜拉索穿过主梁锚固在主塔上。
在设计成桥状态下，主跨主缆理论垂度为19.670 m，矢跨比为1:12.43；边跨主缆理论垂度为8.402 m，矢跨比为1:15.83。
主缆在横桥向分为两股，在边跨位于竖直平面内，锚固于横梁中部；在主跨为空间索形，锚固于横梁两端。
吊索在边跨位于竖直平面内，锚固于横梁中部。
2结构设计2.1缆索系统主缆采用预制平行钢丝索股，共2根，每根含55股平行钢丝索股，每股含127丝Φ5.3 mm的镀锌高强钢丝。
索股锚头采用热铸锚，直接锚固在锚跨的锚固面上。
柔性吊索及斜拉索索股采用Φ7.0的镀锌高强钢丝平行集束索体；刚性吊杆直径140 mm，其杆体钢材采用460级。
吊索顺桥向间距为10 m。
主跨吊索下端锚固于钢箱梁横桥向两端的钢锚箱内，采用横桥向倾斜的单吊索，其中DS13~DS32采用PES7-85预制平行钢丝束股（PWS），外包PE进行防护，而DS33由于较短，根据结构受力及结构需要采用Φ140 mm刚性吊杆；边跨吊索下端锚固于混凝土箱梁的横梁中部，采用竖直双吊杆（顺桥向中心间距60 cm），采用PES7-121预制平行钢丝束股（PWS），外包PE进行防护。
自锚式混凝土悬索桥施工工法中铁十三局集团公司第一工程公司撰写人：李文負二OO二年-一月十五曰自锚式混凝土悬索桥施工工法1・前言1.1自锚式悬索桥作为悬索桥的一种新型结构，以其施工简便、经济美观的特点逐渐被市政工 程采用。
大连市滨海路桥就是由大连理工大学设汁的我国首例自锚式混凝上悬索桥（见图1）。
中铁十三局集团公司一公司于2002年2月至2002年10月采用"分段施工索塔，整体现浇“ n ” 型梁，吊机提升挂索，新材料进行缆索防腐”等施工方法成功地完成自锚式悬索桥的施工任务, 现将其总结整理形成本工法。
图1 大连滨海路桥结构示意图2. 工法特点2」根据现场施工条件，采用梁体现浇的施工方法，节省占地。
2.2主缆在工厂加工成型，运至现场后在现浇梁和施工便桥上用吊机吊装就位，施工简便。
2.2挂索施工工艺易于掌握，施工速度快，提髙工效。
2.3缆索防护工艺先进，质量易于保证。
3. 适用范围3.1适用于城区附近有景观要求、且施工场地狭窄受限的中、小跨度自锚式混凝丄悬索桥施工。
4. 工艺原理4」分段施工索塔，整体现浇“ n ”型梁，吊机提升挂索，使主揽锚固于主梁的端横梁上，由 主梁和边墩下拉杆共同为悬索主缆提供锚固力，实现自锚体系，最后用新型材料进行缆索的防 腐处理。
5. 施工工艺流程与操作要点 5.1施工工艺流程见图2。
■・—Ik 丄一_= I丄一n •11 n图2 施工工艺流程图5. 2操作要点5. 2.1基础施工5. 2. 1. 1本桥设计为钻孔桩基础，冲击钻成孔。
钢筋笼在加工场地加工制作完成，平板车运至工地，汽车吊吊装入孔，导管法浇注水下混凝土。
5. 2. 2墩身施工5. 2. 2. 1钢筋施工：在陆地上进行钢筋笼的绑扎，然后用吊车吊起与桩基预留接茬焊接。
主筋联接采用单而焊。
螺旋筋采取绑扎反搭接，钢筋的搭接绑扎必须符合相应规范要求。
5. 2. 2. 2模板施工：模板采用自制大块组合钢模板，由厚4mm的钢板卷制而成，模板纵横肋采用L7 5 X7 5 X 5 mm角钢，模板加工要求表而平整，刚度、强度和稳泄性经检算符合规泄要求。
自锚式混凝土悬索桥施工工法1．前言近年来，自锚式悬索桥作为中小跨悬索桥的一种，以其经济适用、造型美观的显著优势出现在现代桥梁中。
其显著的特点是不采用悬索桥通常所用的地锚结构，而是主揽锚固在主梁的端横梁上，端横梁与边墩拴接，由主梁和边墩共同为悬索主缆提供锚固力，全桥荷载通过主塔传至地基，故称为自锚式悬索桥。
由中铁十三局集团公司一公司承建的大连市金石滩滨海路大桥采用了这种设计结构，取得了良好的经济效益及社会效益。
2．工法特点2.1 端横梁与边墩拴接，依靠端横梁自重、边跨梁重及栓接拉力平衡锚固点竖直方向的分力；2.2主揽锚锭与主梁连结在一起，索部的施工展开在已浇筑好的主梁梁面上进行；2.3自平衡的结构特点使得张拉“牵一发而动全身”，互相影响复杂而明显，所以需要多次反复张拉及调整。
2.4 全桥结构相对柔性，自然条件下温差影响及张拉加载全过程需要施工监控。
3．适用范围自锚式混凝土悬索桥经济合理、桥形美观流畅，较适用于城市市区的桥梁设计，对于不具备锚锭施做条件的中小跨度悬索桥，自锚式无疑是最佳的选择方式。
4．工艺原理4.1 该桥的结构原理是把主揽锚定在主梁的两端端横梁上，而端横梁与边墩拴接，主揽的竖直分力由端横梁自重、边跨梁重及栓接拉力平衡，其水平分力产生的压力则由悬吊的加劲混凝土主梁承受。
图一：主桥结构立面示意图4.2 全桥结构由基础、主塔、边墩、端横梁、砼主梁、吊杆、鞍部、索部组成，梁部结构采用支架法现浇施工，张拉加载脱模，对结构内力、位移进行全过程施工监控。
5．施工工艺流程与操作要点图二：工艺流程图5.1孔桩基础施工5.1.1钻孔桩(或挖孔桩)钢筋笼在加工场地加工制作，后以平车运至孔位，汽车吊吊装入孔。
5.1.2 灌注水下砼5.1.2.1导管灌注水下砼采用竖向导管法。
导管一般由钢管弯制而成，导管直径采用300mm，壁厚3mm,长度2—3米为一节，最底节长度一般为6米。
导管使用前，应调直，试拼、试压、编号及自上而下标示尺度。
自锚式悬索桥的设计与施工关键技术摘要自锚式悬索桥是一种特殊类型的桥梁，它的主体结构由悬索索、主塔和桥面构成。
相较于传统的斜拉桥和悬索桥，自锚式悬索桥具有更好的经济性和适应能力。
本文将介绍自锚式悬索桥的设计与施工的关键技术，并探讨其在桥梁工程中的应用前景。
1. 引言自锚式悬索桥是一种新型的桥梁结构，它采用了自锚式悬索索技术，能够在施工过程中自锚在塔顶，不需要外部临时支撑。
这种桥梁结构具有施工便捷、支撑力学性能良好等优势，因此在近年来得到了广泛应用和研究。
本文将重点讨论自锚式悬索桥的设计与施工关键技术。
2. 自锚式悬索桥的设计要点2.1 结构配置自锚式悬索桥的主要结构包括悬索索、主塔和桥面。
为了确保桥梁的稳定性和安全性，在设计过程中需要合理配置悬索索和主塔。
一般情况下，自锚式悬索桥采用单塔单跨设计，即每个主塔只支撑一跨悬索桥。
悬索索的数量和排列也需要根据桥梁的跨度和荷载情况进行合理选择。
2.2 悬索索设计悬索索设计是自锚式悬索桥设计中的关键环节。
悬索索一般采用钢索，其长度和直径需要根据桥梁的跨度和荷载来确定。
在设计过程中，还需要考虑悬索索受力分析、挠度控制和抗风性能等因素。
悬索索的设计需要遵循相关的规范和标准，并通过有限元分析和实验验证。
2.3 主塔设计自锚式悬索桥的主塔一般采用钢筋混凝土结构或钢结构。
主塔的设计需要考虑其承受的荷载、抗风性能和稳定性等因素。
在设计过程中还需要合理选择主塔的形式和尺寸，以满足桥梁的功能和美观要求。
2.4 桥面设计桥面是自锚式悬索桥行车通行的部分，其设计需要考虑行车荷载、抗滑稳定性和舒适性等因素。
桥面一般采用钢结构或钢筋混凝土结构，设计时需要确定材料的类型和厚度，并保证其在使用寿命内具有良好的承载性能。
3. 自锚式悬索桥的施工关键技术3.1 自锚施工工艺自锚式悬索桥的施工过程需要使用特殊的自锚施工工艺。
首先，需要在主塔上设置自锚装置，以确保悬索索在施工过程中能够自锚在主塔顶部。
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
除后，即由主缆以及吊杆实现对桁架自重荷载的承担，在调整吊杆索力的情况下对螺栓进行复拧处理。
3.6 索鞍预偏量调整
在该项工作当中，使用千斤顶进行调整处理，在施加千斤顶力的情况下实现对索鞍的移动。
在该过程当中，也需要通过适当仪器设备的使用测定偏移量，以此保证偏差能够较好的控制在设计范围以内。
3.7 桥面板混凝土浇筑
在该项工作当中，将以分段方式进行浇筑处理，并在浇筑的同时调整好吊杆索力，保证其在偏移量方面能够同设计要求想满足，以此保证索塔安全。
在完成桥面板位置混凝土材料浇筑后，即可以对螺栓进行二次复拧处理。
3.8 索鞍固定
在二期恒载完成后，即对螺栓第三次进行复拧，并在此过程中调整好索鞍顶推，以此使其在偏移量方面能够得到较好的控制，之后，再对其进行焊接固定处理。
3.9 防腐处理
在完成所有构件的安装工作之后，即需要及时对其进行防腐处理。
在主缆的钢丝裸露位置，以及索鞍以及索夹的缝隙位置，要通过防腐密封剂的使用对其做好防腐处理，并在吊杆以及主缆上安装防水罩，以此实现外露锚头的保护，在其内部做好防腐润滑脂的注射。
4 结束语
在现今桥梁工程建设当中，自锚式悬索桥因其造型优美以及地质地形的良好适应性而得到了较为广泛的应用，对于中小跨径桥梁来说，该方案具有着较强的竞争性。
从其受力角度看来，其即通过桥面的应用对主索水平拉力进行平衡处理，以此起到对混凝土锚碇基础的取消效果。
在上文中，我们对钢筋混凝土自锚式悬索桥的设计与施工进行了一定的研究，在实际工程建设当中，需要能够做好桥梁施工重点把握，保障工程的高质完成。
参考文献
[1]杨成飞,顾健,俞俊,王义国.混凝土自锚式悬索桥吊索张拉关键技术研究[J].江苏建筑.2015(S1).
[2]高扬,王顺利,石小烨,武林涛.结构参数对自锚式悬索桥静力性能的影响[J].陕西建筑.2017(04).
[3]韩兴,黄博,祝兵,曾志文.基于谱分解法的自锚式悬索桥桥梁风致抖振计算分析[J].铁道标准设计.2017(09).
[4]康俊涛,胡杰,董培东,曹鸿猷,邵光强,秦世强.三塔自锚式悬索桥动力特性参数影响分析[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版).2017(04).。
