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高速铁路大跨度矮塔斜拉桥线形监控技术研究摘要：大跨度矮塔斜拉桥属于高次超静定结构，主梁采用多工序、多阶段施工，结构体系和荷载工况不断发生变化。
为保证大跨度矮塔斜拉桥成桥线形以及受力状态符合设计要求，需要在施工中进行全程监控。
本文以雷公山特大桥（118+224+118)m部分斜拉桥为工程背景，明确了大跨度矮塔斜拉桥施工监控的目的和工作内容，并对施工过程中的主要问题进行探讨。
同时通过监控技术的合理应用对计算参数进行识别、计算和修正，使大跨度矮塔斜拉桥线形受控，平顺度达标。
确保工程优质、安全、高效完成，为类似桥梁结构施工积累宝贵经验。
关键词：矮塔斜拉桥线形监控数值模拟悬臂施工中图分类号：U448. 27 文献识别码：ALinear monitoring of long-span low towers cable-stayed bridge onhigh-speed railwaytechnical studyDU Li-an1,ZHANG Li-wu2 , WANG Ke-qin3, CHEN Xing-bang4(1. China Rail Way 12th Bureau Group Co.,Ltd.,xian 710021,China；2.China Rail Way 12th Bureau Group Co.,Ltd.,xian 710021,China；nzhoujiaotong university, lanzhou，730070 China；nzhoujiaotonguniversity,lanzhou，730070 China)Abstract: Thelong-span low towers cable-stayed bridge belongs tothe high-time super-static structure, the main beam uses multi-step, multi-stage construction, structural system, and load conditions. In order to ensure long-span low towers cable-stayed bridge line shapeand the stress state meet the design requirements, the full monitoring is required in the construction. This paper takes the Lei Gong Mountain Bridge (118 + 224 + 118) m part of the cable-stayed bridge as the engineering background, which has identified the purpose and work content of the construction and monitoring of the long-span low towers cable-stayed bridge, and discusses the main problems in the construction process. At the same time, the calculation parameters are identified, calculated and corrected by the rational application of monitoring technology, so that the long-span low towers cable-stayed bridge line is controlled and flat. Ensure quality, safe and efficient completion, and accumulate valuable experience for the construction of bridge structures.Keywords:low towers cable-stayed bridge； line-shaped monitoring；numerical simulation；cantilever construction0引言矮塔斜拉桥是介于连续梁桥与斜拉桥之间的一种新型结构形式的桥梁，它是由塔、梁、拉索三种基本构件构成的组合结构[1]，属于高次超静定结构[2]。
文章编号:0451-0712(2005)05-0044-04 中图分类号:U4481275 文献标识码:A 矮塔斜拉桥的施工监控技术研究林玉森1,2,张运波2,强士中1(11西南交通大学土木学院 成都市 610031;21石家庄铁道学院土木分院 石家庄市 050043)摘 要:针对矮塔斜拉桥的特点,结合实际的工程经验,对矮塔斜拉桥的施工监控技术进行了研究。
并对施工监控矮塔斜拉桥的关键技术进行重点介绍。
关键词:施工监控;标高;挠度;温度观测 部分斜拉桥也称为矮塔斜拉桥,这里的矮是与普通斜拉桥塔的高度相比而言的。
从结构特点上分析,部分斜拉桥是介于连续梁与斜拉桥之间的一种新桥型,部分斜拉桥的主跨与塔高的比值在910左右;部分斜拉桥主梁受弯、受剪和拉索受拉共同承受竖向荷载的特点,可以理解为部分斜拉桥的索对主梁起体外预应力的加劲作用;普通斜拉桥边跨与主跨的比值一般为014,而部分斜拉桥大于015,一般为016;部分斜拉桥主梁的高度比普通斜拉桥大,一般介于斜拉桥与连续梁之间,和连续梁的结构基本相同,只是增加了斜拉索的作用。
某矮塔斜拉桥为城市主干道,设计为双向六车道,荷载等级为城2A。
大桥为一联(8112m+136m +8112m)预应力混凝土双塔单索面部分斜拉桥,桥长300m,采用塔梁固结、梁墩分设的结构形式。
梁体采用单箱三室大悬臂横断面,支点梁高415m,跨中梁高216m,斜拉索布置在中室。
主塔结构高17m,为主跨的1 8,采用实心矩形截面。
每根斜拉收稿日期:2004-12-21I n stallation Craf t Exploration of Stayed Cables forB i nzhou H ighway Br idge over Y ellow R iverLU F a-liang1,WAN G X iao-sheng2(11Shandong J iao tong U niversity,J inan250023,Ch ina;21Shandong L uqiao Group Co1L TD.,J inan250023,Ch ina)Abstract:T he m ain b ridge of B inzhou H ighw ay B ridge over Yellow R iver is a cab le2stayed b ridge w ith six2sp an s of con tinuou s box girder,tri p le tow ers and doub le cab le p lanes,its stayed cab les are7mm in diam eter of zinc2covered h igh strengthen ing low2relax steel w ires1T he in stallati on of stayed cab les con sists of discharging cab les,fix ing,draugh t and ten si on ing1Fo r p ro tecting stayed cab les,nylon rop es are adop ted w hen PE cab les are erected,self2m ade veh icle w ith leading2gu ide tu rn tab le is adop ted w hen tran spo rted,and b rak ing device is set on discharging2sh rink ing tab le additi onally1A m ethod of tw o cab le2 n i p tracti on is first app lied w hen large tonnage cab les are in stalled,all these decrease draugh t fo rce of leading chain,and avo id su rging fo r stayed cab le efficien tly1T en si on ing of stayed cab le is carried in to execu ti on fo r3ti m es1O n first ti m e,fo r sake of no scrap ing the p ro tecting layer of stayed cab les,hanging basket2suppo rting legs and casting inhau l fram es are m ade acco rding to their con structi on characteristic1 T echn ic i m p rovem en ts in p rocess of stayed cab le in stallati on efficien tly p ro tect PE cab le,and enhance w o rk efficiency and secu rity1 公路 2005年5月 第5期 H IGHW A Y M ay12005 N o15 索采用31根<15124镀锌钢绞线。
陈村特大斜拉索桥施工监测控制摘要：该文详细叙述了斜拉桥监控目的、调控原则、误差分析、监控重点和监控方法，可供类似工程借鉴、参考。
关键词：斜拉桥、斜拉索、施工监控1. 工程概况陈村特大桥为广州至高明高速公路广州段内的一座塔梁墩固结体系矮塔斜拉桥，主桥为(120+218+120)m，位于广州市番禺区钟村镇至佛山市顺德区陈村镇一带，上跨陈村水道。
斜拉索在塔顶处采用分丝管鞍座抗滑锚固体系，在主梁处采用拉索群锚锚固体系。
索面设置为单索面（双排索），布置在主梁的中央分隔带处,全桥共有68对斜拉索。
图1-1陈村特大桥结构布置（单位：cm）2. 监控目的通过现场的结构测试，跟踪计算分析及成桥状态预测得出合理的反馈控制措施，给施工过程提供决策技术依据，也为结构行为控制提供理论数据，从而正确地指导施工。
3. 控制精度和调控原则3.1 控制精度陈村特大桥各参数控制精度如表所示。
3.2调控原则标高与索力双控。
由于主塔不高，塔的刚度较大，拉索与主梁的夹角较小，因此主梁的线形控制以调整挂篮立模高程为主，斜拉索张拉时以索力控制为主。
4. 施工监控计算4.1 施工前期监控计算（1）设计复核计算为了保证施工监控计算的准确性，起到设计复核的作用，需对主要设计参数进行复核。
（2）合理成桥目标状态复核在确定最优成桥索力时，应考虑：①索力分布要尽量均匀。
②恒载状态。
③在恒载作用下，主塔的弯矩不能太大，并适当考虑活载的影响。
④荷载组合作用下，最大、最小应力均需在规范允许地范围内且有一定的安全储备。
⑤成桥状态桥面线形满足设计要求。
（3）施工监控预测计算，提供控制目标理论值在确定合理的成桥目标状态后，划分详细的施工阶段，进行施工监控预测计算。
通过施工监控预测计算可以得到理论施工过程各工况结构应力、内力、变形，将其与设计、规范值对比。
（4）结构参数敏感性分析结构的关键参数对于结构力学行为的影响进行系统的研究，进而确定合理的施工控制方案，指导制造和安装节段关键制造参数的选取，以及施工过程中的参数识别及误差评定均是有重要意义的。
矮塔斜拉桥转体施工控制分析矮塔斜拉桥转体施工控制分析随着城市建设的发展，越来越多的斜拉桥被用于解决交通拥堵问题。
斜拉桥作为一种新型的桥梁结构，其独特的造型和高效的通行能力使得它成为城市交通规划中的重要组成部分。
在斜拉桥的建设过程中，转体施工是一个重要而复杂的环节，其控制分析对保证斜拉桥施工质量和工期具有重要意义。
矮塔斜拉桥转体施工控制分析中需要考虑多个方面的因素。
首先，斜拉桥的神经中心是桥塔，而桥塔通常较高。
对于矮塔斜拉桥来说，塔高相对较低，因此在转体施工过程中需要特别注意其稳定性。
其次，在转体过程中需要控制斜拉索的张拉力，确保其适应转体过程中的桥塔变形。
此外，为了保证施工过程的安全，还需要考虑施工现场的布置以及施工设备和人员的安全。
在进行矮塔斜拉桥转体施工控制分析时，首先需要制定详细的施工方案。
施工方案需要考虑每个施工阶段的具体操作步骤。
在转体施工中，首先需要将桥梁主体强固地连接到滑移墩上，然后通过液压顶升系统将整个桥梁转体到位。
在转体过程中，需要精确控制转体速度和角度，以避免产生剧烈的摩擦力和变形。
在斜拉桥转体施工过程中，斜拉索的张拉力也需要被控制。
一旦桥塔建立并且开始转体，斜拉索会遭受额外的张拉力。
因此，在转体过程中需要通过合理的施工控制手段，控制斜拉索张拉力的变化。
通常，这可以通过调整斜拉索的长度或应力来实现，以确保其在转体过程中的合适应变。
为了保证整个施工过程的安全，施工现场的布置尤为重要。
施工现场应该满足施工设备的运行需求，并为工人提供安全的工作环境。
此外，施工设备的选用也需要合理规划。
例如，用于转体施工的液压顶升系统应具备足够的承载能力，并且在施工过程中要进行定期检查和维护，以确保其正常运行。
当然，在矮塔斜拉桥转体施工控制分析中也会面临各种挑战。
例如，当斜拉桥转体过程中遇到强风或者其他天气因素时，会对施工造成不利影响。
此外，斜拉桥整体结构的稳定性也是一个重要的问题。
因此，选择合适的转体施工时间和合理的施工控制方法十分关键。
浅论预应力混凝土斜拉桥监控1 施工监控的目的斜拉桥是高次超静定结构，它对成桥线形有严格的要求，每个节点得坐标的变化都会影响到结构内力的分配。
桥梁线形一旦偏离设计值，势必导致内力偏离设计值。
另外，主梁、桥塔和斜拉索之间的刚度相差十分悬索，受斜拉索垂度、温度内力、分力和日照影响、施工临时荷载、混凝土收缩徐变等复杂因素干扰，使力与变形的关系十分复杂。
为此必须在施工中采集需要的数据，及时掌握结构实际状态，并通过计算，对浇筑主梁立模标高和斜拉桥的安装索力给以调整与控制，以满足设计的要求。
通过施工过程的数据采集和优化控制，在施工中逐步做到把握现在，预估未来，避免施工差错，尽可能减少索力调整工作量，缩短工期，节省投资，确保主桥在施工过程中结构受力和变形始终处于安全的范围内，且成桥后的主梁线形符合设计要求，结构恒载内力状态接近设计期望。
因此对于预应力混凝土斜拉桥来说，施工监控是很重要的。
2施工监控工作内容预应力混凝土斜拉桥主塔、主桥上部结构施工全过程监控，主要指主塔、斜拉索索力、主梁线性控制、内力控制、温度控制等。
1）参与桥梁施工方案审查，对施工方案进行优化，对施工中出现的问题和意外情况提出处理方案等；2）现场测量结构温度、环境温度等；3）在边跨主梁满堂支架现浇时提供满堂支架的标高及中跨主梁悬浇时提供立模标高，并对主梁线形、主塔位移进行监控；4）在边跨主梁满堂支架现浇和中跨主梁悬浇时提供提供各次张拉索力，并进行全过程索力监测；5）主梁、塔墩、横梁各控制截面应力监测，包括以下截面：对于主梁：塔主梁纵向应力监测断面选为主塔两侧第一对索内侧梁段截面，主跨高塔索面1/4截面，主跨合拢段控制截面。
对于主塔：塔梁交界处截面，塔高中点截面。
6）主梁悬浇的前三个节段，需监测主梁外侧应力及裂缝情况，对下一节段施工提出指导意见。
7）按照业主要求，提供阶段报告及监控报告。
施工时，在边跨主梁满堂支架现浇和中跨主梁悬臂浇注过程中，确保主梁线形和顺、正确是第一位的，施工中以标高控制为主。
矮塔斜拉桥施工监控关键问题研究尹国发表时间：2019-01-02T16:53:52.593Z 来源：《红地产》4月作者：尹国[导读] 近年来，矮塔斜拉桥以其美观、经济的特点在我国获得了飞速发展，这对矮塔斜拉桥的施工监控水平提出了更高的要求。
本文针对某特大桥的施工监控工作中出现的问题进行了研究讨论，希望对以后施工监控从业人员有些帮助。
1 某水道特大桥工程概述桥跨总体布置为：（12×30）m简支小箱梁（95+168+95）m矮塔斜拉桥+（55+90+55）m预应力砼变截面连续箱梁+（6×30）m简支小箱梁，桥梁总长1098m，主桥桥宽34.2m。
引桥半幅宽16m。
主桥采用双塔单索面矮塔斜拉桥，墩塔梁固结体系，边中跨比为0.565。
主桥桥面标准布置：0.5m（防撞墙）+3.0m（硬路肩）+12.0m （车行道）+0.5m（防撞护栏）+2.2m（索、塔区）+0.5m（防撞护栏）+12.0m（车行道）+3.0m（硬路肩）+0.5m（防撞护栏）=34.2m。
主桥总体布置图如下：图1.1某水道特大桥主桥总体布置图 2 矮塔斜拉桥结构特点矮塔斜拉桥的特点是塔矮、梁刚、索集中布置。
当结构在受外部竖向荷载时：（1）连续梁：梁受弯、受剪；（2）矮塔斜拉桥：梁受压、受剪，斜拉索受拉；（3）斜拉桥：梁受压，斜拉索受拉。
矮塔斜拉桥的斜拉索虽然也叫斜拉索但是其作用与斜拉桥又不一样，矮塔斜拉桥的斜拉索更类似体外预应力索，矮塔斜拉桥的桥塔起着转向块的作用。
通过将预应力索从梁体内转移到体外，从而缩减梁截面尺寸；同时又由于其斜拉索还能提供一部分竖向力，主梁上的弯矩减小，主梁应力分布得到优化。
3 矮塔斜拉桥施工控制的几个问题矮塔斜拉桥施工控制的目标与斜拉桥类似，就是塔直梁平，主梁应力分布均匀且施工过程中及成桥后主梁应力都不会超过限值，斜拉索索力分布均匀。
为确保达到这一目标，施工控制的关键就在于斜拉索索力控制和主梁、主塔线型控制以及应力控制。
矮塔斜拉桥监控浅析
摘要：矮塔斜拉桥是介于普通斜拉桥和连续梁桥之间的一种桥体结构,其外型美观,体系受力合理,近年来深受社会和专业人士的欢迎和认可。
本文利用大型专业软件进行仿真分析，并对合肥某座矮塔斜拉桥的施工监控做出分析，并对主梁理论和实际线形以及应力两方的误差做出分析。
关键词:矮塔斜拉桥;施工监控;线形;应力
Abstract：Short-tower cable-stayed bridge is between the structure of a bridge between the ordinary cable-stayed bridge and the continuous beam bridge，it has beautiful appearance and reasonable system by force，It is loved and recognized by the community and professionals in recent years. This article has simulation and analysis with large-scale professional software ，and analyzed some Short-tower cable-stayed bridge which is in Anhui province and the main beam alignment and stress of theoretical and practical .
0引言
桥梁施工监控是桥梁施工技术的重要组成部分，尤其对于使用悬浇或者悬拼施工方法施工时，其是必不可少的。
桥梁施工监控以成桥后的状态为目标，在各施工阶段测出梁体的应力和高程的实际情况与理论状态相对比，找出误差，分析误差，及时反馈并在下一施工节段修正，确保工程的安全性、合理性。
最终使结构达到设计和施工规范的要求。
工程概况
梁跨径组成为60+100+600米，为双塔单索面预应力混凝土矮塔斜拉桥。
主桥宽22米,见图1。
本桥采用塔梁固结、墩梁分离的体系，墩顶设支座，目的是使部分斜拉桥的受力更加接近梁式体系，受力明确，结构简单。
中间主跨为通航孔。
全桥满足通航净宽、净空要求，同时满足东西大堤通车和防洪通道要求。
采用单箱三室大悬臂截面，外腹板采用竖直腹板形式，箱梁顶板宽度为22米，箱梁底板宽度为15.5米。
主墩墩顶根部梁高4米，向中、边跨方向46米范围内梁高变化采用2次抛物线，其余为等高梁段，梁高2.2米。
斜拉索锚固区均设横隔板，边室横隔板厚度为40厘米，中室横隔板厚度为40厘米。
算塔高18米，采用实心矩形截面。
布置在中央分隔带上，塔身上设鞍座，以便拉索通过。
斜拉索横桥向呈单排布置，鞍座亦设单排。
图1有限元模型示意图
施工过程仿真分析
本桥有限元模型建立完成后采用了倒装分析法对全桥应力和线形进行了分析计算，如图2所示。
倒拆计算法是按照桥梁结构实际施工加载顺的逆过程来进行结构行为分折。
倒装计算法的目的就是要获得桥梁结构在各个施工阶段理想的安装位置(主要指标高)和理想的受力状态。
众所周知，一座大跨度桥梁的设计图只给出了桥梁结构最终成桥状态的设计线形和设计标高。
但是桥梁结构施工中间各状态的标高并没有明确给出．要想得到桥梁结构施工初始状态和施工中间各阶段的理想状态，就要从设计图中结出的最终成桥状态开始，逐步地倒拆计算来得到施工各阶段中间的理想状态和初始状态。
只有按照倒装计算出的桥梁结构各阶段中间状态(主要指标高)去指导施工．才能使桥梁的成桥状态符合设计要求。
当然，在桥梁结构的施工控制中，除了控制结构的高程和线形之外，同样要控制结构的受力状态，它与线形控制同样重要。
正因为卸装计算法有这些特点，所以它能适得用于各种桥形结构的安装计算．尤其适用于以悬臂施工为主的大跨度连续梁桥、刚构桥和斜拉娇。
图2倒拆分析流程图
监控结果分析
线形监测
结构线形监测的目的是分析各梁段实际的高程沉降与抬升与理论趋势是否相符合，并为提供下一阶段的立模标高提供参考依据。
桥梁线形监测基准点宜取在沉降较小或者沉降可忽略不计的梁体处，因此本桥梁基准点取在主梁0#梁段（主塔附近），现以最大悬臂施工阶段主梁的端部相邻的三个截面的抬高情况作出对比和分析。
同时对成桥后的线形进行拟合，从直观和拟合两方面来评价监控在线形方面控制的结果。
见图表所示。
图3截面高程测点布置图（剖面）
图4全桥高程变化曲线
图5半跨直线段高程变化拟合曲线
表1高程数据对比
由表中数据可知，实际截面抬升较理论抬升略小，这主要是立模偏差、温度效应、以及预应力张拉损失造成的，其中测量误差也是一方面因素。
但得到实测值与理论值相差在±6mm以内且不大于悬臂长度的1/3000，满足要求。
大桥桥面标高控制理想，以跨中为中心为一竖曲线，根据拟合直线函数可以求得纵坡为2.495%，较设计采用的2.5%纵坡非常接近。
应力监测
应力测试主要包括应变计的调试，埋设后频率与温度的测量，测量结构的计算与分析三大部分。
本桥应变计的埋设主要设置在弯矩最大处和正负变化处。
根据测量结果与理论应力之间还是有一定的误差，其主要原因是混凝土的收缩、温度的变化、仪器本身的误差，对于宽箱梁来说剪力滞效应也不能忽略。
总体而言应力的传递还是符合要求的，说明已施工梁体间存在应力传递，且刚度适宜。
索力的测试采用的是振动频率法，利用信号采集仪以及公式测出相应的索力。
索力与频率之间的关系为：
式中m为单位索长质量，L为索的振动长度，n为索的振动阶数，为第n阶振动频率。
本桥索力测试数据证明索力精度良好。
结论
本文通过对合肥某斜拉桥的计算分析和监控，得出结论如下：主桥线形比较美观，取得了理想的效果，通过对成桥之后的线形测量以及拟合，实际坡度与设计坡度很接近，说明线形的监控有效，保证了截面的横向一致性和纵向顺滑性，施工是严格按照监控进行的。
主梁的应力在在个别点比较大，有应力集中现象，说明此部位混凝土收缩大，这与混凝土浇筑时候的振动不到位有关，也需要对混凝的收缩性进行更深层次的研究。
[参考文献]
[1] 范立础，桥梁工程，人民交通出版社，2004
[2] 顾安邦，桥梁施工监控与控制，机械工业出版社，2005
[3] 方志，斜拉桥的索力测试，中国公路学报，1997，10（1）
[4] 张海龙，桥梁的结构分析程序设计施工监控，中国建筑工业出版社，2003 注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
