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![[湖北]特大跨径三塔斜拉桥新技术介绍39页](https://img.taocdn.com/s1/m/b830d8b66137ee06eff918aa.png)
三塔斜拉—自锚式悬索组合体系桥工程实例分析摘要：在建的汉中市西二环大桥为三塔斜拉—自锚式悬索组合桥，在亚洲尚属首次采用。
桥梁造型美观，结构新颖，施工难度大。
本文结合该桥工程实例介绍了该新型结构特点，施工中的一些重点、难点技术问题和解决方法。
关键词：自锚式悬索斜拉组合体系分析Abstract: the west road bridge under construction paper for three tower anchor cable stayed-from suspension cable type combination bridge, which is first used in Asia. Bridge modelling beautiful, novel structure, construction difficulty. This paper introduces the bridge engineering examples, the new structure characteristics, some key points and difficulties in the construction of technical problems and solving methods.Key words: the type of suspension cable anchor cable stayed combination system analysis三塔斜拉—自锚式悬索组合体系桥梁作为一种新型组合体系桥梁，兼有斜拉桥和自锚式悬索桥的特点，结构新颖，造型独特、线形流畅优美，充分利用了自锚式悬索桥与斜拉桥的美学特征。
但作为一种新型结构体系桥梁，结构复杂，受力不很明晰，对于此类桥梁的施工存在很大难度。
1、工程概况汉中市西二环大桥主桥为三塔斜拉-自锚式悬索组合体系桥梁，分别为斜拉与两个自锚式悬索体系段。
文章编号:1003-4722(2009)04-0059-05泰州长江公路大桥上部结构施工方案综述薛光雄,闫友联,沈良成,金 仓,先正权(中交第二公路工程局有限公司,陕西西安710065)摘 要:泰州长江公路大桥是国内外首座千米级双主跨三塔悬索桥,综述该桥上部结构安装施工的技术方案。
中塔主索鞍由钢塔柱节段起吊安装设备吊装,边塔主索鞍、散索鞍采用门架悬臂式起吊系统安装;猫道为四跨连续形式,主跨猫道承重索采用托架法空中间接架设;主缆索股采用双线往复式牵引系统和门架拽拉式牵引方式施工,主缆紧缆完成后,根据主缆空缆线形进行索夹坐标计算,根据计算的坐标进行索夹的放样和安装。
主缆用S形钢丝缠绕,然后进行涂装防护;钢箱梁利用液压提升跨缆吊机,采用小节段吊装方案进行吊装作业。
关键词:三塔悬索桥;猫道;索鞍;主缆;索夹;吊索;钢箱梁;施工方案中图分类号:U448.25文献标志码:AA Summ arized Account of Construction Schemes for Installationof Superstructure of T aizhou Changjiang River H ighw ay B ridgeXU E Gua ng2xiong,Y AN Y ou2lia n,S H EN L ia ng2cheng,J I N Ca ng,XIAN Zheng2qua n(The2nd Highway Engineering Co.,L td.,China CommunicationConstruction Corporation,Xi′an710065,China)Abstract:Taizhou Changjiang River Highway Bridge is t he first two main span and t riple tower suspension bridge wit h main span lengt h each up to10002m scale at home and abroad.The const ruction schemes for installation of t he superst ruct ure of t he Bridge are summarized.In t he const ruction of t he superst ruct ure,t he cable saddle on t he intermediate tower was lifted and in2 stalled by t he lifting equip ment for installation of t he blocks of t he steel towers,t he cable saddles on t he side towers and t he splay cable saddles were lifted and installed by t he cantilever portal frame lifting system.A catwalk for erection of t he superstruct ure is a continuous st ruct ure of four spans.The supporting cables of t he catwalk over t he main spans were erected in air in indi2 rect way by t he bracketing met hod.The steel wire st rands for t he main cables were erected by t he two2line to2and2fro hauling system and t he portal frame hauling way.After t he main cables were compacted,t he coordinates of t he cable bands were calculated according to t he geometry of t he unloaded main cables and t he const ruction setting2o ut and installation of t he cable bands were car2 ried o ut according to t he calculated coordinates.The main cables were wrapped wit h t he S2shape steel wires and were t hen coated for corro sion p rotection.The steel box girder was lifted and e2 rected block by block by t he hydraulic crane supported o n t he two main cables.K ey w ords:t riple tower suspension bridge;catwalk;cable saddle;main cable;cable band;suspender;steel box girder;const ructio n scheme收稿日期:2009-05-05作者简介:薛光雄(1955-),男,教授级高工,1982年毕业于西安公路学院公路工程专业,工学学士(xuegx@)。
斜拉桥模型制作设计图一、模型概况斜拉桥主桥结构形式为双塔双索面漂浮体系结构，主梁采用肋板式结构，拉索采用平行钢丝体系。
斜拉桥模型包括桥塔、主梁、斜拉索、桥墩以及基础。
模型全长18.2米，高3.46米，桥面宽0.55米，索96根。
斜拉桥模型三维图见图1、2。
图2 斜拉桥模型桥塔三维图二、材料全桥模型材料主要采用有机玻璃制作，主梁、主塔采用有机玻璃制作，斜拉索采用Ф4钢筋，桥墩以及基础为钢筋混凝土结构。
有机玻璃主要材料性能初步假设为：弹性模量E=3.6×103 N/mm2。
斜拉索采用Ф4钢筋(Q235)，强度标准值f yk=235N/mm2，弹性模量E=2.1×105N/mm2。
三、模型结构图1、斜拉桥模型立面布置斜拉桥模型包括桥塔、主梁、斜拉索以及桥墩。
该桥为对称结构，以主梁跨中点为中心左右对称。
6号桥塔斜拉索混凝土桥墩边墩主梁边墩37号桥塔图3 斜拉桥模型布置图（单位：㎜）注：以后图表中尺寸均采用毫米为单位。
2、主梁主梁全长18.2米，横截面见图4。
主梁截面图(单位：mm)图4 主梁横截面图3、塔塔高3. 16米，详细尺寸见图5～7。
塔与梁不直接连接，依靠拉索连接。
梁底距离塔横梁20毫米。
塔墩高0.65米，地面以上0.4米，地面以下开挖0.25米。
为了塔与墩连接牢固，墩上预留洞口，塔柱延伸至墩底部，然后浇注环氧砂浆填补洞口。
塔与墩连接处还要加钢板锚固。
塔与墩连接的详细构造见图15～17。
索塔立面图索塔侧面剖面图图5 塔立面、剖面图 图6 塔侧面剖面图159515150100157015150图7 塔结构详图4、拉索斜拉索为双索面，共96根，采用Ф4钢筋。
根据位置不同，斜拉索采用不同的标号。
比如，“S1”表示边跨的拉索，“M1”表示中跨的拉索，具体标号见图8。
S1S3S5S7S9S11S13S15S17S19S21S23M1M3M5M7M9M11M13M15M17M19M21M23M25M27M29M31M33M35M37M39M41M43M45M47S25S27S29S31S33S35S37S39S41S43S45S47边跨中跨边跨图8 拉索位置标号（1） 拉索锚固方式拉索在塔内壁锚固，在梁肋底部设螺栓来调节索力。
宜昌市庙嘴长江大桥工程三江斜拉桥主塔施工专项方案中国葛洲坝集团第五工程有限公司宜昌市庙嘴长江大桥三江桥主塔施工专项方案第一章工程概况1.1 编制依据1.1.1设计文件（1）宜昌市庙嘴长江大桥施工设计图纸（2）设计交底及相关技术规范。
（3）施工现场调查。
包括施工场地和周边环境条件，水、电、路、临时租地和地材等情况，水文地质、气象、交通、机械、物资采购等资料。
（4）根据我单位投入的各类资源和技术、管理、经济等方面实际情况。
1.1.2技术标准和规范本工程施工主要采用以下现行标准、规范、规程：（1）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）（2）《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）（3）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）（4）《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-95；（5）《滚压直螺纹钢筋连接接头》（JG163-2004）；（6）《钢筋机械连接技术规程》（JGJ107-2010）；（7）《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》（JGJ85-2010）（8）《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001；（9）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005（10）《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）（11）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）(12)《工程测量规范》（GB50026—93）国家及有关行业颁布的规范及标准等其它相关国家标准、行业标准、技术条件及验收方法。
国家有关的政策、法律、法规等。
1.2 工程概况宜昌市庙嘴长江大桥上距葛洲坝水利枢纽工程坝址约2.7km，跨越三江的桥梁距已建葛洲坝三江公路桥约825m。
三江桥采用主跨210m的高低塔中央索面混凝土梁斜拉桥，桥长378m，按双向六车道布置，桥跨布置为（39+73+210+56）m。
主梁采用C55混凝土单箱五室箱形截面，梁高3.5m，标准段梁宽33.5m，采用牵索挂篮施工。
0前言某特大拱塔斜拉桥桥位处于城市主干路,设计速度40km/h,标准横断面宽27m。
线路全长约333m,包括一座全长248m 的跨河桥梁。
主桥采用索辅梁桥受力体系,主梁采用预应力混凝土连续梁,桥塔采用双肢V 型钢拱塔,斜拉索空间双索面布置,主桥跨径布置为(94+94)m,两侧引桥跨径30m,桥梁总共长248m。
1结构设计1.1总体布置某特大拱塔斜拉桥全长248m,由(94+94)m 的拱塔斜拉索辅梁桥主桥和两侧单跨30m 的简支箱梁引桥组成。
主桥为塔梁分离,桥塔处设置竖向支座和横向限位支座。
桥塔桥面以上部分采用钢箱塔,钢箱塔竖转施工,桥面以下部分采用砼塔座,采用钢砼结合段过渡,桥塔基础采用砼承台和钻孔灌注桩;主梁采用单箱多室扁平砼箱梁,河中搭设支架现浇施工;斜拉索包括水平拉索(连接塔柱)和斜向拉索(连接塔梁),其中水平拉索塔内张拉,斜向拉索塔内锚固、梁端张拉。
作者简介:姚仕伟(1985-),男,江西萍乡人,华东交大理工学院本科毕业,工程师,主要从事高速公路养护管理和项目管理工作。
摘要:拱塔斜拉桥是一种新型的斜拉桥,其内部受力优于传统意义上的斜拉桥,具有良好技术以及经济指标的桥型,但是该种桥型目前在我国国内公路应用的较少。
本文将以某特大跨度斜拉桥(30+94+94+30)m 为研究背景,对其上部结构进行设计,并利用大型有限元分析软件Midas/civil2015对设计的结构进行计算,验证其是否符合相关规范的基本要求,通过设计以及分析为相关类似桥梁的建设提供有益参考。
关键词:斜拉桥;大跨度;设计分析大跨度拱塔斜拉桥上部结构设计分析姚仕伟，詹建英(江西公路开发有限责任公司,江西南昌330038)立面25··1.2主梁主梁采用预应力混凝土箱梁,主桥采用单箱四室流线型等截面,箱梁在中心线处梁高2.5m;引桥采用单箱六室流线型等截面,箱梁在中心线处梁高1.8m。
桥面标准宽27m,梁顶设置2.0%的横坡,梁底水平;桥塔及边墩处设置横梁,以保证支座处集中力的传递;主梁纵向每隔8m 对应拉索锚点处设置砼横隔板,并延伸至拉索锚固位置,与拉索锚块形成一个传力整体。
长江大桥的物理结构分析与设计长江大桥是中国著名的大型桥梁工程，也是目前世界上规模最大的钢桁梁桥之一。
它位于中国重要的经济中心城市-南京市，是连接南北一条重要通道，极具经济意义。
本文将从物理结构分析与设计的角度来探究长江大桥的建造过程和主要技术。
一、长江大桥的设计概述设计中，长江大桥分为南北两座桥，分别连接南京市的江北和江南两个区域，全长约8公里。
桥梁主要由桥塔、钢桥梁、桥墩等结构组成。
其中，一座桥梁包含两座主跨和多座次跨。
整座大桥的设计采用了中国传统文化中“双龙戏珠”的设计模式，十分精美。
二、桥梁主体结构1.桥梁塔桥梁塔是长江大桥的主要支撑结构，塔高约217米。
为了保证桥梁的支撑力，设计中采用了C形截面的塔柱结构，外形优美大方。
同时，在设计时还充分考虑了多种力的作用，使得塔柱的强度得以充分保障。
塔柱还具有承载卫星导航天线和光纤通讯设施等其他功能。
2.桥梁主跨结构桥梁主跨包括了龙门式钢桥梁和其上的桥面板，是整个桥梁的重要地方。
设计中，利用了大跨度钢结构设计和现代计算机技术，来优化这一结构。
钢桥梁主桁采用了箱形截面，大跨度设计到达了约308米。
此外，桥梁主跨的桥面板还需要保证充足的承载能力和抗震性能，采用了全面受力分析的方案，保证了这一要求。
3.桥墩结构桥墩主要作为桥梁的支撑结构，必须保证稳定可靠。
设计中，桥墩对每个桥墩的土层情况进行了详细地地勘查，考虑到了不同河段的河水涨落情况以及风压大小等因素，使得桥墩的设计满足了稳扎稳打的要求。
同时，桥墩的美观性也成为了设计的重要因素。
三、设计过程和技术特点1.工程量大因为桥梁的总长度较长，而且需要考虑抗震性和承载能力等多个因素，因此一个完整的工程需要投入大量的时间和人力。
2.科技含量较高长江大桥的建造需要用到现代高科技设备和技术，如钢结构技术、计算机分析技术等。
同时，这座大桥的设计，还要考虑到环保等因素。
3.多学科交叉融合长江大桥的建设需要跨越地理、材料、结构、施工、环境等多方面领域。
长江大桥三塔斜拉桥上部结构设计邓青儿孔德军（铁道部大桥工程局勘测设计院）【摘要】本文概要介绍了夷陵长江大桥三塔斜拉桥上部结构设计技术特点．并对设计中的一些特殊技术问题及所采取相应技术措施进行了介绍。
【关键词】夷陵长江大桥三塔斜拉桥结构设计一、工程概况夷陵长江大桥位于湖北省宜昌市，跨越长江，是联系宜昌市南、北两岸的城市桥梁。
桥位距葛洲坝水利枢纽大坝下游7.6km，桥址区江面宽约800m，最大水深约23m。
夷陵长江大桥经初步设计确定采用单索面三塔混凝土加劲梁斜拉桥方案，跨径布置为（38.0+38.5+43.5）+348+348＋（43.5+38.5+38.0）=936（m），其主跨达348m，是目前国内最大跨度的三塔斜拉桥，也是目前世界上最大跨度的三混凝土加劲梁斜拉桥。
该桥斜拉桥目前已完成基础施工。
三个主塔正在施工中。
主梁顶制和现浇工作也全面展开，预计200l年7月1日建通车。
二、主要技本标准1.荷载：汽——超20设计，挂——120检算，人群荷载3.5kN/平方米；2.设计车速：60km/h；3.桥面宽度：公路四车道，两侧各2.0m宽人行道；4.坡度：全桥位于竖曲线上，桥面处半径R＝18725.9m，桥面设1.5％双面横坡；5.通航标准：净高18m，净宽≥125m；6.地震基本烈度：6度；7.风速：V10=23.53m/s。
三、结构设计l．结构布置斜拉桥纵向布置为：120+348+348+120=936m，其中120m边跨又分为三个小跨，即38+38.5+43.5=120（m）。
桥梁全宽23.0m，中央索区宽3.0m，两侧人行道宽各2.0m，边栏杆宽0.25m，即0.25（边栏杆）＋2.0（人行道净宽+7.75（车行道）＋3.0（中央索区）＋7.75（车行道）+2.0（人行道净宽）＋0.25（边栏杆）=23.0m。
全桥主梁等高架高3.0m。
宽跨比为1：15，高跨比为1：116。
全桥3个主塔塔高不等，两边塔结构相同，中塔高于边塔。
主塔采用钻石型钢筋混凝土结构，边、中塔自承台顶以上度分别为106.5m，126.0m。
塔身均为单箱单室或单箱双室截面。
本桥为单索面斜拉桥，斜拉索置于桥面中央，断面上每个编号的斜拉索均由两根组成，间距1.2m。
梁上索距主跨8m 边跨5.5m，塔上索距约为1.6m。
每个边塔上布置了18对斜拉索，中塔上布置了23对斜拉索，全桥共236根斜拉索斜拉桥立面布置见图1。
2.支承体系全桥除三个桥塔及两个边墩之外，还没有四个辅助墩，四个辅助墩均为独柱墩，设于桥中线处，每墩设一个纵向活动座。
每个边墩处均设两个纵向活动支座，其横桥向间距12m。
每个边塔处各设两个纵向活动支座，其横桥向间距10.4中塔处为塔梁固结。
两个边墩、两个边塔和中塔处的竖向支承共同组成全桥的抗扭支承体系。
在各边墩、边塔处设有横向支座，起抗风、防震、限位作用。
3.主塔主塔采用钻石型钢筋混凝土结构，中、边塔纵向尺寸分别为7.0m，5.5m。
主塔分上塔往、中塔柱、下塔往三部分。
上中塔柱为单箱单室截面；下塔柱采用单箱双室截面，见图2。
5.主梁（1）主梁构造主梁采用单箱三室截面，三向预应力混凝土结构。
主梁全桥外轮廓尺寸一致，梁高30m，顶板宽2．30m，底板定5.0两侧悬臂板悬臂长度3.5m。
主梁边跨长约90m区段为压重段，压重集度约40t／m。
主梁边跨与边塔处0号决共长131m，均采用膺架现浇施工。
中塔处0号块现浇长度22m。
两主跨主梁采用预制悬拼施工主梁预制是拼梁段间隔40m左右设一道50m宽湿接缝．其余均为干接缝。
除合龙段外，一个348.0m的主路共设 7个0.宽湿接缝。
两个湿接缝间长约40m的梁段要求在同一台座上预制，预制块件的匹配性要好。
以使减小悬拼的施工误差施工累积误差通过温接缝及时消除，尽量避免通过垫片调整线型，这是保证大跨预应力混凝土斜拉桥悬拼施工质量的要技术措施。
梁体预制块长度分别为4.0m，3.5m（有湿接缝处），预制块均为等截面，顶板厚22cm，底板厚35cm，合龙处8m长梁因为纵向预应力束起弯，底板厚度增至40cm。
直腹板厚28cm，斜腹板厚20cm，悬臂板根部厚45cm，最外侧厚16cm，个预制块件顶板设8个剪力键（槽），直腹板设6个、斜腹板设2个。
湿接缝两端梁体不设剪力键（槽）。
中塔处主梁截面局部加强，顶板厚50cm，底板厚60cm，直腹板厚60cm，斜腹板厚40cm。
主梁与中塔相交处，沿周边（板除外）设100*20cm倒角。
边跨现浇段因设压重、辅助墩，截面变化较多，其一般截面如下：顶板厚25cm，底板厚45cm，在胶板厚38cm，斜腹厚32cm。
主梁采用55号混凝土。
主梁断面见图3。
（2）主梁预应力体系主梁采用三向预应力体系：四、计算分析1.静力计算采用我院自编斜拉桥专用分析软件BCSA和斜拉桥安装计算软件SCDS，进行本桥的计算分析。
两个软件均有按不同加龄期自动计算混凝土收缩徐变的功能。
（l）成桥运营计算计算内容包括恒载、支点沉降、活载及制动力、温度力、静风力等。
活载非线性影响按10％计算。
温度力拟定如下：体系温度：±20℃：索、梁（塔）温差：±15℃；塔左、右侧温差：±5℃；主梁顶板升温：＋5℃。
（2）安装计算按结构形成过程计算了主要控制阶段：边跨与0号块主梁现浇施工；边塔河侧最大单伸臂，中塔处最大双伸臂；主跨龙；合龙后上二期恒载。
成桥运营计算是在安装计算最后形成的成桥状态的基础上进行的。
（3）安装控制计算计算内容包括施工不平衡荷载、静风力等。
其中施工不平衡荷载接相差一个节段考虑。
共计算了最大单、双伸臂两种态。
（4）主梁最大扭转角在主梁一侧满布活载（另一侧空载），主梁最大扭转角约为 0.009rad，相当于1％的横坡，结果表明本桥虽为单索面拉桥，由于采用抗扭刚度很大的闭合箱梁，主梁扭转不影响行车安全，结构受力亦有可靠保证。
2.动力分析桥址区地震基本烈度为6度，地震荷载不控制设计，动力问题主要集中在桥梁抗风性能研究上。
为此，进行了主梁节模型风洞试验研究和最大双伸臂施工状态气弹模型风洞试验研究，研究结果表明：成桥状态和施工状态的颤振临界风均远大于相应的颤振检验风速，无论在成桥状态还是施工阶段本桥均有足够的抗风稳定性；施工阶段因抖振和涡激振产生的结构内力不大，均小于成桥运营阶段结构内力，本桥在施工阶段无需临时抗风措施。
五、特殊问题及相应技术措施1.桥梁体系刚度三塔斜拉桥由于其中间塔无尾索及锚墩来有效限制它的塔墩位移，结构柔性较双塔斜拉桥更大，一般认为需对中塔进加强或加劲才能使结构满足要求。
本桥为三塔斜拉桥，但在最大活载作用下，其挠跨比约为1：950，可见本桥具有较的刚度，无需采取任何加劲措施，原因如下：（l）边跨设两个辅助墩，为三跨连续结构，每跨跨径约为40cm，边跨变形非常小，充分发挥了边跨锚索的尾索效应大大提高了结构体系刚度。
（2）主梁采用混凝土梁，自重较大，相应斜拉索面积也较大。
斜拉索用量的增加对提高体系刚度作用甚大。
加设辅助墩和采用混凝土主梁是本桥获得较大体系刚度的最有效措施。
如果取消辅助墩，除非采取其它的加劲措施，则因梁塔在活荷载作用下将产生过大的内力而使方案难以经济合理地实现。
如果采用钢主梁，即使设有辅助墩，因主重量大幅降低，相应斜拉索用量减少，体系刚度下降，难以实现经济上的合理性。
适当的桥梁体系刚度还可以减小基受力。
可见，桥梁体系刚度是三塔斜拉桥设计中的最关键问题，夷陵长江大桥设计就是从研究桥梁体系刚度入手，通结构的合理选配，取得最经济合理的结果。
2.主跨合龙本桥全长936m，对中塔呈对称布置，中塔处为全桥纵向变形零点，主跨跨径348m，边塔距变形零点即为348m，就边而言，其受温度、收缩徐变等影响作用的主梁长度相当于主跨约700m的二塔斜拉桥。
在本桥计算分析过程中发现张拉合龙来及其后的收缩徐变变形对斜拉索索力、主梁及主塔受力均产生显著不利影响。
主梁合龙之前先张拉部分合龙束，合龙之后再张拉其他合龙束，可大大减小这种不利影响。
合龙程序的这种特殊处理可能在别的斜拉桥上无关紧要，对于本桥，却成为一项关键技术措施。
3.主跨体外预应力单索面斜拉桥一般采用抗扭刚度较大的闭合型主梁。
对于混凝土主梁，倒梯形截面因其经济合理性用得最为普遍，本亦不例外。
从结构受力需要确定的底板宽度本桥仅有5m，只能布置有限的预应力，体内预应力过于密集使混凝土浇注量难以保证，还易引起应力集中。
本桥底板宽度5.0m，已能满足受力需要，因主跨正弯短较大，如果全部布置体内预力，必须加大底板宽度，这种因由构造上的要求而加大主梁截面尺寸是不合理的，另外还将引起斜拉索、主塔、基础应加大，将导致非常不经济的结果。
因此，本桥采用体外预应力束来解决这一矛盾。
体外预应力具有不需预埋孔道、不需压浆、易保证施工质量、易维护、可更换等优点；结合本桥受力特性，体外预应的应用是一次有益的尝试。
参考文献[1]严国敏编著.现代斜拉桥.成都：西南交通大学出版社，1996[2]林元培编著.斜拉桥.北京；人民交通出版社，1994[3]铁道部大桥工程局.武汉长江二桥技术总结.北京：科学出版社，1998。
