弯束可换式锚碇锚固系统在湖南矮寨桥的应用

矮寨特大桥方案研究图片名称：矮寨特大桥方案研究类别：桥梁论文集简介：矮寨特大桥方案研究陈明宪（湖南省交通厅长沙市410011）摘要: 矮寨特大桥为吉茶高速公路的控制性工程。

桥位距吉首市区约20 公里，跨越德夯大峡谷。

桥位紧邻德夯苗族文化风景区，自然环境优美，地形条件复杂，桥面设计标高与地面高差达330m 左右，山谷两侧悬崖距离从900m 到1300m 之间变化。

推荐方案为280m+1128m+124m 的钢桁加劲梁单跨悬索桥，桥梁两端直接与隧道相连，锚碇分别采用重力式锚碇和隧道式锚碇。

本文重点介绍了大桥方案设计、抗风抗震及岩石力学研究的阶段成果，并对施工工艺进行了探讨。

关键词：特大桥；方案；研究 1. 项目背景长沙至重庆公路通道湖南省吉首至茶洞高速公路位于湖南省西部，途经湘西土家族、苗族自治州的吉首市和花垣县，是长沙至重庆公路通道湖南省境内的最西段，也是地形、地质条件最为复杂的一段。

路线起于湘西土家族苗族自治州首府——吉首市, 与湖南省常德至吉首高速公路（正在建设）相接，终于湘黔渝三省（市）交界处的“边城”——茶洞镇花垣河，与重庆至长沙公路洪安至酉阳高速公路（初步设计阶段）相连。

路线全长64.3093km 。

本项目勘察设计纳入了交通部勘察设计典型示范工程项目。

矮寨特大桥为吉茶高速公路的控制性工程。

桥位距吉首市区约20 公里，跨越风景秀丽的德夯大峡谷和中国著名的公路奇观——矮寨盘山公路（旧川湘公路）。

桥位紧邻德夯苗族文化风景区，自然环境优美，地形条件复杂，桥面设计标高与地面高差达330m 左右，山谷两侧悬崖距离从900m 到1300m 之间变化。

在“安全、舒适、环保、和谐”的设计原则下确定最佳的桥位及桥型方案是政府主管部门、业主和设计师共同关注的问题。

2. 自然条件 2.1 地形桥位区域从大的地貌上讲位于云贵高原的边缘，地貌单元为低山地貌，矮寨特大桥沿北西向横跨德夯大峡谷，沿桥轴线地形起伏极大。

1 工程简介矮寨特大悬索桥是长沙至重庆公路通道湖南省吉首至茶洞高速公路跨越矮寨大峡谷的一座特大型桥梁,为吉茶高速公路的控制性工程,也是中国最大的单跨跨越峡谷的钢桁加劲梁悬索桥。

桥型方案为钢桁加劲梁单跨悬索桥,主缆孔跨布置为242+1176+116m,主梁为钢桁加劲梁,全长1000.5m。

主桥横向设2%横坡,桥面系宽24.5m(图1)。

拱式桥与梁式桥不同，拱桥要承受的是根据其拱形斜向的压缩力而不是弯曲力。

拱式桥将拱圈或拱肋作为主要承载结构。

这种结构在竖向荷载下，桥墩或桥台将承受水平推力。

拱的弯矩和变形都比较小，主要承受压力，故拱式桥用砖、石、混凝土和钢筋混凝土材料建造的比较多。

拱式桥受力如图6.9所示。

拱式桥跨越能力大，外形也较美观，因此修建拱桥是经济合理的。

但是由于在桥墩或桥台处承受很大的水平推力，因此对桥的下部结构和基础的要求比较高。

另外拱桥的施工比梁式桥要困难些。

刚架桥标准的梁式桥，桥的大梁和桥墩的结构是分开的。

刚架桥的外形与梁式桥相似。

不过，与梁式桥不同的是，刚架桥的上部结构与下方支脚部分是完全刚结在一起的。

刚架桥是梁和柱(或竖墙)整体结合的桥梁结构。

在竖向移动荷载作用下，梁部主要受弯，柱脚处有水平推力，受力状态介于梁式桥和拱桥之间。

刚架桥一般可采用T形刚架桥、连续刚架桥、斜腿刚架桥三种类型(图6.15)。

T形刚架便于施加预应力，在两个伸臂端上挂梁后可做成很大跨度的刚架，在要跨越深水、深谷、大河急流的大跨桥梁中常被应用。

连续刚架桥有较好的抗震性能。

斜腿刚架造型轻巧美观，当建造跨越陡峭河岸和深邃峡谷的桥梁时，采用这类刚架型式往往既经济又合理。

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悬索桥下部结构设计1、桥塔设计桥塔类型按材料可分为混凝土塔和钢塔两类，钢塔具有施工速度快、结构自重轻、抗震性能好等优点，（混凝土塔）则在经济性方面优势明显。

山区大跨度桥梁，钢结构加工运输较为困难，因此本桥采用经济性较为明显的混凝土桥塔。

索塔采用门形框架结构，包括上塔柱、下塔柱、上横梁和下横梁以及附属设施。

塔柱为钢筋混凝土结构，横梁为预应力混凝土结构。

索塔整体造型以及各部分的断面形式考虑了受力、风阻系数以及景观方面的要求，同时尽可能便于施工。

索塔总高度为264m（不含主索鞍室），其中上塔柱高153m（下横梁顶面以上），下塔柱高112m（下横梁顶面以下）。

塔柱均采用D 形薄壁空心断面：顺桥向尺寸,由塔顶的8.5m 直线变化到塔底的16.5m，横桥向尺寸,由塔顶的6.5m 直线变化到塔底的11.5m；上塔柱在顺桥向和横桥向的壁厚均为1.0m，下塔柱在顺桥向和横桥向的壁厚均为1.2m。

上横梁处塔柱壁厚为1.6m，下横梁处塔柱壁厚为2m。

由于塔柱受力较为复杂，塔柱在上横梁底板和下横梁顶、底板交汇处等受力较大的区段设置加厚段，塔底设置3m 实心段。

索塔在上塔柱顶设置了上横梁，采用箱形断面，为预应力混凝土结构，上横梁宽度8m,高度为8m。

上横梁顶、底、腹板壁厚1m。

下横梁设置在主梁下方采用箱形断面，为预应力混凝土结构，下横梁宽度10m，高度为10m。

顶、底和腹板壁厚均为1.2m。

桥塔基础采用分离式承台接群桩基础，桥塔基础采用直径 2.5m，每个承台布设20根本项目桥塔较高，横梁刚度对桥塔稳定影响较为明显。

下阶段应结合桥塔景观设计做深入比较。

2、锚碇设计（1）锚碇选型隧道式锚碇根植于基岩，可充分发挥岩石岩性，以其开挖量小、造价低、利于环境保护等优点，成为山区悬索桥锚碇的首选形式。

四川岸塔位处山势陡峭，但坡面后退方向存在2级极为平整的阶地，覆盖层约3m，宜采用重力锚；云南地形较平坦，可以采用重力锚；根据地质勘测资料，两岸锚碇区持力层地质均为软岩，四川主要为泥岩，云南为较为破碎的砾岩。

特大桥缆索吊装系统在北盘江大桥施工中的应用刘章宇【摘要】缆索吊装系统主要用来完成加劲梁的空间运送和就位,是整个施工过程的关键工艺之一,也是施工技术中难度较大的一个问题,因此.有必要对缆索吊装系统进行系统的分析与计算.【期刊名称】《贵阳学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(008)002【总页数】4页(P41-44)【关键词】北盘江大桥;缆索吊装系统;缆索;锚碇;受力分析;施工【作者】刘章宇【作者单位】贵州晴隆至兴义高速公路项目业主办公室,贵州兴仁 562300【正文语种】中文【中图分类】U448.25北盘江大桥的桥跨布置为主跨388m单跨悬索桥，全桥结构包括锚定结构长度为663.36m。

桥塔采用左右塔柱及上下横梁组成的门式框架混凝土结构，两塔柱塔顶中心距13m，桥面处中心距17.3m。

塔柱为3.0（纵向）×2.5米（横向）的混凝土实心截面。

塔柱基础采用桩基础，每个塔柱下设1根桩，桩径4.5米，桩长为：关岭岸32.036米；兴仁岸19.500米。

加劲梁采用预应力混凝土实心板梁结构，选用哑铃形板式截面，预制节段长4.4米，共78片预制梁段，两岸各预制一半。

四个塔顶主缆鞍座采用钢板全焊结构。

索夹和散索鞍为ZG35Ⅱ钢。

主缆索股及吊杆均为成品钢束。

2.1 缆索吊装系统缆索吊装系统由主索、主索鞍、主索跑车、起重索、起重滑车组、牵引索、起重及牵引卷扬机、锚碇等组成。

缆索吊装系统的总体布置见图1。

2.2 缆索规格及性能缆索吊装系统主要材料性能见表1。

3.1 主承重索北盘江大桥主跨径388m，后锚端跨径103m，全桥设两组独立的主索系统，上下游各一组，每组主索系统由12φ52mm的6x37合成纤维芯钢丝绳组成，抗拉强度为1870Mpa／mm2，工作垂度l／15。

经过计算，主索的安全系数（K＝3.1＞3）、接触应力的安全系数（K＝2.0 l＞2）、弯曲应力的安全系数（K＝4.43＞2）均满足规范要求。

悬索桥锚碇预应力锚固系统单根可换索蜂窝管施工工法一、前言现代悬索桥主要由桥塔、锚碇、主缆、吊杆及加劲梁等部分组成,其中锚碇是悬索桥的主要承重结构,主缆通过锚碇将拉力传递给地基基础。

目前悬索桥工程上常用的锚固系统为预应力锚固系统,具有锚固容易、保养方便的优点,其预应力锚固筋通过压注水泥浆和管道握裹,永久锚固在锚塞体内,但是预应力筋一旦出现锈蚀后,在高应力作用下,预应力锚固筋先是一根锈断,接着就是连锁式损毁,这种预应力筋束损毁后无法更换,当预应力筋破坏达一定的束数后,将危害到大桥的正常使用,缩短悬索桥的使用寿命。

为了提高悬索桥的使用寿命,使其符合设计使用寿命,近年来国外悬索桥设计中,提出悬索桥运营过程中可以更换锚固预应力筋的理念,悬索桥运营过程中锚固系统钢绞线出现锈蚀以后,就对这些出现锈蚀的钢绞线进行更换,从而大大提高悬索桥的使用寿命。

一般情况下,由于每一束预应力管道采用一整根大口径直线钢管,其锚固系统钢绞线的更换采取整束进行更换。

如果大口径钢管预应力管道改为若干根小钢管,就可以解决仅仅更换已经锈蚀的各根钢绞线、不需要更换整束钢绞线问题。

这种满足悬索桥在运营过程中更换单根钢绞线的预应力管道,排列成一束,其断面为蜂窝状,故称之为悬索桥锚碇预应力锚固系统单根可换索蜂窝管。

锚固系统单根可换索是一种新型悬索桥锚碇预应力锚固方式,由于其结构型式的变化,使这种锚固系统的施工过程更加复杂化,出现了许多新的施工工艺、技术和方法。

湖北沪蓉西高速公路四渡河特大桥是国内第一座采用单根可换索预应力锚固系统的悬索桥,其恩施岸锚碇预应力锚固系统单根可换索蜂窝管长为2021宜昌岸锚碇预应力锚固系统单根可换索蜂窝管长为40米。

为了减小锚碇规模,沪蓉西四渡河特大桥的锚碇预应力预应力管道在靠近前锚面5m范围内设计成弯管,从前锚面至后锚面为直线段→弧线段→直线段,整体外观上成XXXX公司针对四渡河特大桥锚碇预应力锚固系统单根可换索蜂窝管的特点,对施工中的关键技术进行认真的研究和总结,使悬索桥锚碇预应力锚固系统单根可换索蜂窝管的施工技术系统化、科学化。

混凝土桥梁中锚固系统设计原理一、前言混凝土桥梁是公路交通建设中常见的一种桥梁形式，其桥梁的安全性和稳定性直接关系到交通的畅通和人民的生命财产安全。

锚固系统是混凝土桥梁中的重要组成部分，其设计质量直接影响到桥梁的安全性和稳定性。

因此，本文将详细介绍混凝土桥梁中锚固系统的设计原理。

二、锚固系统的定义和分类锚固系统是指将桥梁的构件或部件与地基或支座连接的一种装置，其作用是将桥梁的荷载传递到地基或支座上。

根据锚固系统的作用，可将其分为主锚固系统和辅助锚固系统。

主锚固系统是指将桥梁的主要构件与地基或支座连接的锚固系统，如桥墩、桥台、桥面板等构件的锚固系统；辅助锚固系统是指将桥梁的辅助构件与地基或支座连接的锚固系统，如护栏、防撞墩等构件的锚固系统。

根据锚固系统的结构形式，可将其分为槽式锚固系统和板式锚固系统。

槽式锚固系统是指将桥梁构件的锚固装置置于构件内部的一种锚固系统，如槽式桥墩的锚固系统；板式锚固系统是指将桥梁构件的锚固装置置于构件下部的一种锚固系统，如板式桥台的锚固系统。

三、锚固系统的设计原理1. 锚固系统的选型锚固系统的选型应根据桥梁的结构形式、荷载特性、地基条件等多方面因素进行综合考虑。

在选型过程中应注意以下几点：（1）锚具的承载力应大于桥梁的荷载作用力。

（2）锚固系统的初始预应力应根据桥梁的变形特性进行合理确定，以保证桥梁的稳定性和安全性。

（3）锚具的材料应具有较高的强度和耐久性，并符合桥梁的设计要求。

2. 锚固系统的布置锚固系统的布置应考虑到桥梁的荷载特性、变形特性、地基条件等因素。

在布置过程中应注意以下几点：（1）锚固系统的布置应避免对桥梁结构的强度和稳定性产生不利影响。

（2）锚固系统应设置在桥梁结构的重要部位，如桥墩、桥台等。

（3）锚固系统的布置应符合桥梁的施工要求和施工工艺。

3. 锚固系统的预应力设计预应力设计是锚固系统设计中的重点和难点。

在预应力设计过程中应注意以下几点：（1）预应力设计应根据桥梁的变形特性和荷载特性进行合理确定，以保证桥梁的稳定性和安全性。

国内大跨径悬索桥锚碇锚固系统比较研究李海;鲜亮;姚志安【摘要】The anchor system for anchorage of suspension bridge plays an important controlling role in overall safety of structure . The paper mainly compares the different anchor system for anchorage of domestic long-span suspension bridge, and Makes an investigation on durability 、reliability and economy, which can be used for reference on adoption for future anchor system for anchorage of long-span suspension bridge.%悬索桥锚碇锚固系统在保证结构整体安全上具有重要控制作用.主要对我国目前大跨径悬索桥锚固系统不同体系作了比较,并对各种体系的耐久性、可靠性及经济性等方面进行了研究,为今后大跨径悬索桥锚固系统体系的采用提供了借鉴.【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2011(036)006【总页数】5页(P97-101)【关键词】悬索桥;锚碇;锚固系统;比较研究【作者】李海;鲜亮;姚志安【作者单位】中交第二公路工程局有限公司,陕西西安710065;中交第二公路工程局有限公司,陕西西安710065;广东省公路建设有限公司,广东广州510600【正文语种】中文【中图分类】U448.25悬索桥锚碇锚固体系是悬索桥的生命线工程，其设计、施工质量在很大程度上决定了桥梁的安全与耐久。

悬索桥锚碇锚固系统的体系基本上可分为型钢锚固体系和预应力锚固体系两种类型。

2024年一级造价师之建设工程技术与计量（交通）题库及精品答案单选题（共40题）1、下列关于悬索桥锚碇施工的说法错误的是（）。

A.锚碇按受力形式的不同可分为重力式描碇、隧道式锚碇和岩锚B.重力式锚碇依靠自身巨大的重力抵抗主缆拉力C.隧道式锚碇的锚体嵌入地基基岩内，借助基岩抵抗主缆拉力D.隧道式锚碇是通过锚固钢绞线或锚杆直接锚固于岩体，将荷载传递至基岩【答案】 D2、公路管理设施中，监控系统的核心部分是（）。

A.信息采集子系统B.信息收集子系统C.信息处理系统D.火灾自动报警子系统【答案】 C3、下列关于高速公路通信系统建设基本要求说法不正确的是（）。

A.积极采用高新技术B.建立专业化设备维护队伍C.全网采用统一的技术标准D.建设时终端设备优于信道【答案】 D4、当跨径大于20m且适宜设计为T形梁时，应采用（）。

A.装配式钢筋混凝土T形梁B.预应力混凝土简支T形梁C.装配式简支T形梁D.整体式钢筋混凝土T形梁【答案】 B5、（2020年真题）关于施工组织设计工程对象分类，正确的是（）。

A.施工组织总设计、单项（或单位）工程施工组织设计B.施工组织总设计、单项（或单位）工程施工组织设计、分项工程施工组织设计C.施工组织总设计、单项（或单位）工程施工组织设计、分部工程施工组织设计D.施工组织总设计、单项（或单位）工程施工组织设计、分部工程施工组织设计、分项工程施工组织设计【答案】 C6、位于桥梁人行道的栏杆构造不符合的规定是（）。

A.从人行道顶面起，人行道栏杆的最小高度应为110cmB.栏杆构件间的最大净间距不得大于15cmC.栏杆结构设计必须安全可靠，栏杆底座应设置锚筋D.人行道栏杆构件之间的连接应采用能有效避免人员伤害且不易拆卸的方式【答案】 B7、沥青混凝土中OGFC 属于（）结构。

A.密实-悬浮B.骨架-空隙C.密实-骨架D.骨架-密实【答案】 B8、下列关于预应力连续梁说法不正确的是（）。

A.常用的施工方法有顶推法、悬臂法等B.结构刚度大，变形小C.预应力连续梁跨越能力小D.一般采用C40或C50预应力混凝土【答案】 C9、下列不属于容易产生滑坡的土层的是（）。