独塔单索面钢箱梁斜拉桥

独塔斜拉桥方案设计某独塔斜拉桥为三跨双塔双索面混合梁斜拉桥，主梁采用混凝土梁与钢箱梁组合的组合结构，钢箱梁采用预应力混凝土结构。

主塔采用A形混凝土结构，斜拉索采用三角形布置。

斜拉桥由主梁、塔、索和塔下基础组成。

主梁采用单箱三室变截面箱形截面，塔柱为钻石形断面，塔柱顶部设置横隔板。

对主塔、斜拉索和塔下基础进行了详细的方案设计，并对各主要结构进行了详细计算分析。

结果表明：该桥方案设计合理、技术可行，为今后类似独塔斜拉桥设计提供参考。

工程概况某独塔斜拉桥为三跨双塔双索面混合梁斜拉桥，主跨160m，主梁采用单箱三室变截面箱形截面，混凝土主梁顶宽32.5m，底宽15.25m，截面高度2.5m；钢箱梁采用高强度Q345qE的优质钢材制作，钢梁顶、底板厚度为1.5cm和0.8cm。

主塔塔高156.30m，塔柱为钻石形断面；斜拉索采用三角形布置，斜拉索布置间距为9根/2m（见图1）。

该桥位于珠江三角洲核心地带，属亚热带季风气候区，气候温和多雨。

主桥桥位地质条件良好，处于软土地基上。

主梁位于淤泥质土层上，最大洪水位为153.59m；斜拉索为微风化岩石材料，最大拉应力为9.29MPa；主桥结构体系简单。

总体设计该桥全长579m，主跨280m，桥面宽22.4m，跨径布置为（60+80+40）m三跨双塔双索面混合梁斜拉桥。

主梁采用钢箱梁与混凝土梁组合的新型结构，钢箱梁长24m，宽13.8m，高5.65m；混凝土梁长38m，宽6.5m，高3.5m。

主塔高120~160m，塔柱为钻石形断面，塔宽25.6~27.0m，塔柱高14.8~21.0m。

索塔锚固区及辅助墩位置设置钢板桩基础。

索塔与主梁固结，主梁单根钢束全长为1.65倍索长的预应力钢绞线。

拉索每根钢束由16根直径为0.22mm、抗拉强度为1860MPa的低松弛钢绞线组成。

主梁采用单箱三室变截面箱形截面，腹板高6.5~8.0cm、宽6.5~8.5cm；底板厚2.0cm，高2.0~2.5cm；顶板厚3.0cm，高3.0~3.5cm；边腹板厚5.0cm、宽3.0~4.5cm。

中铁XX集团有限公司浙江省XX市XX大桥施工组织设计编制：复核：审核：审批：中铁XXXX大桥项目经理部20XX年10月8日第一章编制原则、编制依据第一节、编制依据一、XX大桥招标资料、设计文件、图纸及答疑补遗通知书、施工合同文件。

二、交通部颁发的现行《设计规范》、《施工规范》、《公路工程质量检验评定标准》、《公路施工技术安全规则》及其它有关文件。

三、现场调查、采集、咨询所获取的资料。

四、建设指挥部在“标前会议”提出的有关要求。

五、国家有关的法规、政策。

六、本单位拥有的科技成果、工法成果、国家专利成果、管理水平、技术装备以及在斜拉桥施工中积累的施工经验。

第二节、编制原则一、遵照招标文件和施工合同文件各项条款要求。

二、严格遵守招标文件明确的《设计规范》、施工规程与规范及《公路工程质量检验评定标准》和设计图纸的要求。

三、坚持在实事求是的基础上力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。

制订切实可行的施工方案，采用新工艺、新材料、新技术、新设备确保工程质量。

并据工程实际情况，合理安排施工方案，与施工顺序。

四、坚持自始至终对施工现场全过程严密监控，以科学的方法实行动态管理，灵活实施动静结合的管理原则。

五、实施项目法管理，通过对劳务、设备、材料、资金、技术、方案、时间、平面布置等条件的优化处置，实现成本、工期、质量及社会信誉的预期目标效果。

六、采用平行流水作业，及均衡施工方法，运用网络计划技术控制施工进度，保证施工工期。

第二章工程概况第一节、概述XX大桥位于浙江省XX市市区中心，横跨灵江，距上游灵江桥约1.4km，距下游灵江二桥约1km。

XX大桥北接刚建成的台州府路，南接规划中的七一河路，是XX市江南分区与老城区的交通要道。

XX大桥本次招标范围K0+067.00～K0+994.320,总长927.32m，其中主桥306m，北引桥216m，南引桥224m，桥梁总长度746m，北岸引道长72m，南岸引道长109.32m。

斜拉索施工方案1 工程概述芜湖临江桥主桥结构为独塔单索面连续钢箱梁斜拉桥，跨径为(31+97.5+45)m，主跨长97.5m，桥面宽36.5m，双向六车道。

主桥采用单箱双室大悬臂钢箱梁，主跨采用8根斜拉索，锚拉板固定于主梁中心腹板处，单面斜拉索结构，后锚索采用单根双索面结构，锚固于45m边跨梁端两侧。

斜拉索采用改进PES型拉索，内为φ7mm低松弛高强钢丝，全桥采用三种型号拉索，分别为4根PES7-73、4根PES7-109、2根PES7-283，采用配套的LZM型锚具。

其中最长斜拉索101.07m，钢丝净重2.2336t。

图1-1 斜拉索总体布局图斜拉索施工主要包括施工前准备工作、斜拉索运输、斜拉索吊装上桥、桥面展索、挂索、张拉、索力检测、索力调整等工序。

2 斜拉索施工设备为有效的保护好斜拉索，避免斜拉索在上桥过程中的破坏，选择桥面放索方式。

利用塔吊将索盘吊至桥面进行放索。

⑴放索机为保证斜拉索安全快捷的放索，将索盘安置在手动放索机上进行放索。

手动放索机可控制索盘转动速度，确保斜拉索桥面展开安全顺利的进行，放索机结构图见图2-1所示。

⑵放索限位架放索架由螺栓连接于放索机尾部，放索时可控制斜拉索的摆动，确保斜拉索前行过程中不会左右摆动，防止放索小车翻倒、损伤斜拉索，放索限位架结构图见图2-2所示。

图21-1 放索机结构图图21-2 放索限位架结构图⑶放索小车放索小车的作用是为防止斜拉索在展开过程中与梁面发生摩擦，损坏斜拉索的防护层，牵引小车结构示意图见图2-3所示。

斜拉索展开时，在斜拉索下面每隔3m安放一个放索小车，小车与索体间垫麻布以保护拉索。

图2-3 牵引小车结构示意图⑷斜拉索牵引设备斜拉索牵引设备包括牵引卷扬机、塔吊、汽车吊、软牵引机具、张拉机具及夹具滑车等。

①卷扬机卷扬机为斜拉索挂索施工过程中主要牵引设备，包括桥面牵引及空中牵引卷扬机。

②塔吊、汽车吊塔吊和汽车吊是斜拉索施工的主要起重设备。

塔吊塔吊主要担负斜拉索安装过程中的高空吊装任务。

深圳湾公路大桥工程概况深港西部通道主体工程包括深圳湾公路大桥、一线口岸和深圳侧连接线工程。

深圳湾公路大桥按深港双方达成的“以粤港分界线为界，各自投资，各自拥有，共同建设，各自管理”的共识建设，大桥全长4,770米，其中大桥深圳侧长度约为1600米,桥宽为33.10米，计算行车速度100公里/小时，双向六车道加两侧紧急停车带，通航孔采用独塔单索面钢箱梁斜拉桥，非通航孔采用等截面混凝土箱梁。

一线口岸总用地面积为110公顷，其中深方约71公顷，港方约39公顷，口岸客车通道按预测小客车交通量14000辆/日设计，28200辆/日预留，货车通道按预测货车交通量58000辆/日设计，口岸区设左右行换道、旅检大楼、海关、边检等设施。

深圳侧接线工程长约5.32公里，与深圳湾公路大桥采用同一设计标准，连接口岸至港湾大道,其中3.92公里为开窗隧道，1.4公里为路堑及高架桥。

工程概况：社会经济效益西部通道位于深圳市的西部、香港的西北部，跨越深圳湾，连接深圳市蛇口区与香港元朗地区。

西部通道的建设将对现有过境交通及贸易产生重大影响，其主要功能及作用体现在以下几个方面：·缓解公路口岸交通压力根据调查分析及交通量统计资料，现有各口岸已进入饱和状态，即使通过改善口岸设施和管理体制，现有各口岸的可能通行能力也只有77700辆／日(当量小客车)，2000年以后，口岸通行能力将出现不足。

西部通道是设施最完善、通行能力最大的公路口岸，它的建设，将完全改变目前公路口岸运输的被动局面，提高过境运输的效率。

·优化口岸交通分布西部通道的一个重要功能是分流现有口岸中的深圳市外的过境交通，由0D调查资料分析，目前过境车辆占39.92％。

根据车辆出行目的地分析，约有38.34％的车辆适合从西部通道过境。

因此西部通道的建设将使口岸过境交通流分布更趋合理。

·有利于城市发展规划现有的主要公路过境口岸集中在市区内，严重影响市内交通，并造成了严重的环境污染。

单塔单索面斜拉桥公路大桥工程施工组织设计一、项目概况本工程是一座单塔单索面斜拉桥，横跨一条河流，连接两个城市的道路。

桥长1000米，桥宽30米，塔高100米，主跨度500米，两侧辅跨各250米。

设计荷载为大型货车，设计寿命50年。

二、施工组织原则1.顺序施工：先施工主塔和主索，再施工主梁和桥面。

2.安全施工：高空作业要注意防护措施，严禁违规操作。

3.合理利用资源：合理安排机械设备的使用，降低人力成本。

三、施工工序及措施1.主塔施工a.地基处理：对主塔基础进行土方开挖和回填，确保基础稳固。

b.主塔浇筑：采用模块化浇筑，每一段塔身完成后才进行下一段的浇筑。

c.主塔加固：根据实际情况，在主塔上进行加固，确保其能承受设计荷载。

2.主索绞缆a.构建挂篮：在主塔上设置合适的挂篮，并采取防滑措施，确保工人的安全。

b.主索组织：采用预制的方式将主索在挂篮上拉好，并对其进行绞缆，检查并修正索面的张力。

3.主梁施工a.预制主梁：在工地设立预制场，根据实际需要预制主梁，并在装运时注意安全。

b.主梁吊装：采用大型起重机进行主梁的吊装，保证吊装过程的安全。

c.主梁安装：将主梁准确地安装到主塔上，并对其进行校正和调整。

4.桥面施工a.桥面预制：在预制场将桥面板进行预制，并在装运时注意措施。

b.桥面安装：将桥面板准确地安装到主梁上，并进行校验和调整。

四、安全措施1.安全防护：对所有高空作业区域进行围护，设置安全网、安全带等防护措施，确保工人的安全。

2.检测监控：设置摄像头和监测仪器，对施工过程进行监控和记录，及时发现问题并采取措施。

3.施工标识：对施工区域进行明确标识，指示施工人员的工作区域，防止无关人员入内。

4.环境保护：在施工过程中，合理利用材料和资源，减少对环境的污染。

处理废弃物时要进行分类和规范处理。

五、施工进度计划1.主塔施工：预计用时3个月。

2.主索绞缆：预计用时1个月。

3.主梁施工：预计用时2个月。

4.桥面施工：预计用时1个月。

1 绪论1.1 课题研究背景斜拉桥是一种由塔、梁、索3种基本构件组成的高次超静定组合桥梁结构体系[1]。

斜拉桥的桥面体系是以主梁受压或受弯为主，而其支承体系是以拉索受拉和索塔受压为主。

斜拉索由桥塔上部引出并多点弹性支承于桥跨，这样的结构形式使斜拉桥的主梁受力类似于连续梁，从而大大降低了主梁截面弯矩，有效地提高了主梁的跨越能力。

从斜拉桥的结构形式和主梁、索塔、斜拉索三大构件的受力特征看，斜拉桥具有形式多样、造型美观，主梁高度不高、优良的跨越能力等特点；斜拉桥的设计结构特点包括计算机结构分析和计算、高次超静定结构、应用有限单元法；与其它桥型相比，斜拉桥的特性包括：斜拉桥是跨径250m~600m的最合适桥型，而斜拉跨径600m~1000m时，斜拉桥是仅次于悬索桥的合适桥型[2]。

由于斜拉桥的种种优点，斜拉桥已广泛应用于现代城市桥梁和大跨度桥梁的建设当中。

然而，在斜拉桥的运营过程中，由于频繁承载甚至承受超载，加上长期的自然侵袭以及人为事故造成的损坏，斜拉桥会产生各种病害。

随着服役年限的增长，桥梁发生病害的部位会越来越多，损坏程度也会越来越严重[3]。

另一方面，在结构上来说，斜拉桥属于柔性结构，在风力、地震力其他自然及人为的动力影响时容易发生振动，这些振动对于斜拉桥的受力来说是不利的。

斜拉索是斜拉桥的核心组成部分，现用的斜拉索绝大多数为钢制斜拉索，但钢斜拉索存在很多问题，如振颤、防腐、锚固点的应力疲劳等。

其中斜拉索及其锚具的防腐问题尤为显著，由于斜拉索锈蚀而导致斜拉桥被迫换索已经占到了相当高的比例[4]。

对于已建斜拉桥，在其营运过程中某些构件损坏尤其是斜拉索损伤会导致桥梁极限承载能力的降低甚至导致突然坠毁事故，这些问题给人们生活和社会稳定带来极大的安全隐患。

因此，对既有营运斜拉桥病害检测及加固研究工作显得尤为必要。

11.2 国内外研究现状1.2.1 斜拉桥病害检测研究现状早在20世纪50年代开始，人们就开始着手研究桥梁损伤问题，进入70年代之后，桥梁检测工作已经被运用于桥梁工程，用来评定桥梁的成桥质量。

独塔斜拉桥动力特性分析及基频估算摘要：动力特性分析是桥梁结构抗风、抗震计算的重要基础，基频则直接反映了桥梁结构的竖向动力效应（冲击系数）。

本文以两座独塔斜拉桥为工程背景，运用MIDAS/Civil建立有限元模型，通过对比自振特性方面的差异，分析单索面和双索面对独塔斜拉桥动力特性的影响，并以杭州湾南航道桥为原型，在顺桥向通过对称复制形成双塔斜拉桥，在此基础上研究独塔斜拉桥的基频估算公式。

关键词：独塔斜拉桥；动力特性；基频；单索面；双索面独塔斜拉桥按照拉索布置方式，可分为单索面、竖向双索面和斜向双索面等三种类型[1]。

桥梁结构的基频反映了结构的尺寸、类型、建筑材料等动力特性内容，直接反映了冲击系数与桥梁结构之间的关系[2]。

斜拉桥具有密布的频谱，自振特性表现出明显耦合性[3]。

研究表明，独塔单索面斜拉桥第一阶振型为主塔侧向弯曲[4-6]；独塔双索面斜拉桥第一阶振型为主梁竖向弯曲[7,8]；斜向双索面比单索面的抗扭刚度要大，使得扭转振型出现较晚；此外，塔梁固结体系也可提高主梁的抗扭刚度。

1有限元模型深圳湾公路大桥通航孔桥（以下简称深圳湾通航孔桥）为独塔单索面钢箱梁斜拉桥，主跨跨径180m，桥跨布置为180m+90m+75m。

主梁为单箱四室薄壁钢箱梁；索塔呈倾斜式，总高度为139.053m，塔身中心斜率为1/5.6713，塔柱为对称空心薄壁箱形截面；全桥共设12对斜拉索，呈不对称布置，边跨斜拉索索距3m，主跨标准索距12m，塔上索距4m，斜拉索采用直径7㎜的镀锌高强度低松弛钢丝。

主2号墩为塔墩梁固结，主1、主3、主4号墩上设球形钢支座。

杭州湾跨海大桥南航道桥（以下简称杭州湾南航道桥）为独塔斜向双索面钢箱梁斜拉桥，主跨跨径318m，桥跨布置为100m+160m+318m；主梁为单箱三室扁平流线型钢箱梁；索塔总高度为194.3m，为钻石型空间索塔，塔柱为空心薄壁截面，横梁为预应力混凝土箱型截面；全桥共设20对斜拉索，呈不对称布置，边跨B13～B20号索索距7.5m，其余索距为15m，斜拉索采用直径为7㎜的镀锌高强度低松弛钢丝。