地锚式独塔斜拉桥施工关键技术概述

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1、地锚式独塔斜拉桥施工关键技术概述第一章绪论1.1引言斜拉桥又称为斜张桥，是一种组合体系桥梁，其上部结构由加劲梁、斜拉索和桥塔三种构件组成，这是一种桥面体系以加劲梁受压(密索体系)或受弯(稀索体系)，支承体系以斜拉索受拉，桥塔受压为主的一种桥梁[1]。随着结构计算理论、施工工艺和材料性能的完善，斜拉桥在过去的半个多世纪里取得了飞速的发展，并且呈现出多样化发展的局面，成为200m到800m跨径范围内最具有竞争力的桥梁结构形式之一。随着我国社会经济水平的不断提高，近年来人们越来越重视桥梁的外形。斜拉桥由于其外形优美，往往成为城市桥梁桥型的首选。早在几百年前，在印尼等一些国

2、家就出现过斜拉桥的影子，当时由于其跨度很小，而且要承受的荷载也很小，所以大多采用竹子编制而成，这就是出现最早的斜拉桥。在之后的若干年间，斜拉桥逐渐的发展起来，但那时的斜拉桥并不多，大多是以悬索桥和斜拉桥相结合的一种混合结构桥梁。直到19世纪，斜拉桥开始在欧洲迅猛发展[2]。世界上第一座现代化的斜拉桥于1956年在瑞典建成通车，距今已有半个多世纪。相对而言，我国的斜拉桥起步要比国外晚，国内建造的第一座斜拉桥是1975年在四川省云阳县建成的钢筋混凝土斜拉桥，跨径为76m[3]。此后，随着国内科学技术的发展并开始大力学习国外先进的技术和经验，我国的斜拉桥建设技术和工艺得到

3、了飞速发展，从20世纪80年代开始我国斜拉桥的建造慢慢进入了一个高潮时期。截至目前，我国已经建成的跨径大于200m的各种类型斜拉桥已经超过50座，跨径超过400m的斜拉桥超过20座，这充分表明中国的斜拉桥建设水平已经跨入世界先进行列[4]。由于独塔斜拉桥有经济美观、受力性能好、布置较为灵活、施工便利等优点，所以近几年独塔斜拉桥的发展十分迅速，国内已建的就有上百座。..1.2独塔斜拉桥分类及结构特点索塔是斜拉桥特有的标志性建筑，斜拉桥按索塔个数来划分，可以分为独塔斜拉桥、双塔斜拉桥和多塔斜拉桥。独塔斜拉桥顾名思义，桥塔个数只有1个，通过桥塔上锚固的斜拉索支撑锚固在主梁

4、上。据统计，全世界所建的各类斜拉桥中，独塔斜拉桥就占了1/6~1/4[5]。独塔斜拉桥按外界约束分为：自锚式、地锚式和部分地锚式。缆索体系中，悬索桥的主缆多数做成地锚体系，而斜拉桥则多数做成自锚体系，但也有少数做成地锚形式或部分地锚式。自锚式独塔斜拉桥桥塔两侧的斜拉索均匀的锚固在梁段上。在自锚体系中，荷载在斜拉桥主梁中产生的水平分力由梁体的轴力来平衡，地锚式独塔斜拉桥一般为单跨式结构，由于无边跨，塔后侧的拉索集中锚固在岩体或锚块上，地锚式斜拉桥的拉索在梁体内的水平分力由相应的下部结构来承受。独塔双跨斜拉桥，即使是很短的边跨，只要有边跨存在，在特定的条件下，就可以将边

5、跨的拉索布置成部分地锚式，即一部分拉索锚固在边跨，其余的边跨索锚固在重力式的大体积桥台上，拉索的不平衡水平力一部分由边跨梁体传递给桥台，另一部分传递给主塔墩[6]。..第二章工程概况2.1概述承德市太平庄互通大桥A匝道设计起点桩号为K0+182.21，接收费广场；设计终点桩号为K0+513.4，接跨主线引桥，全长331.19m。其中K0+182.21～K0+390.76为地锚式、有背索独塔双索面斜拉桥，桥梁跨径布置为55m+150m＝205m，桥梁面积为6916m2。A匝道主桥采用地锚式有背索双索面独塔斜拉桥，墩、塔、梁固结体系，结构受力明确、结构简单，主桥的跨径布

6、置为55m+150m。为满足景观要求主塔中线向边跨侧倾斜70°。主塔可分为下塔柱、中塔柱及上塔柱三部分。不计塔顶装饰主塔高100m，其中下塔柱13m，中塔柱56m，上塔柱31m。主跨侧设置11对拉索，梁上拉索标准间距12.0m；边跨侧设置3对背索，均锚固于地锚帽梁处。桥型布置如图2-1所示。..2.2技术标准2.2.1采用或参考的技术标准《公路工程技术标准》(JTGB01－2003)；《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)；《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)；《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025－8

7、6)；《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041－2000)；《公路斜拉桥设计细则》(JTG/TD65-01-2007)；《公路交通安全设施设计规范》(JTGD81-2006)。第三章地锚式独塔斜拉桥施工阶段力学行为研究........193.1引言.....193.2施工步序...........193.3计算荷载...........243.4主桥计算模型的建立.....253.5施工过程中主梁力学行为的变化......283.6施工过程中斜拉索索力的变化..........343.7折线形桥塔施工阶段力学行为的变化.....373.8成桥阶段计算分析.....