9高屏溪桥斜拉索安装

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1、WORD格式可编辑高屏溪桥斜张钢缆吊装庄辉雄中华顾问工程司二高屏东监造工程处九如工务处计划经理陈建州中华顾问工程司二高屏东监造工程处九如工务所主任美国伊利诺大学香槟校区土木结构工程博士1概述基于景观美学之特殊考虑，南二高燕巢九如段跨越高屏溪流域处建造一座外型优美之单桥塔非对称混合式斜张桥，全桥长510公尺，主跨330公尺为全焊接箱型钢梁，边跨180公尺为预力混凝土箱型梁，钢筋混凝土倒Y型桥塔高183.5公尺，其两侧斜张钢缆系统采视野开放之单面混合扇形配置，全桥配置详图一所示。图一专业技术资料分享WORD格式可编辑斜张钢缆系统为高屏溪斜张桥主要结构特色之一，并且是结构系

2、统中力量传递之最重要构件，全桥大部分重量及活载重均经由斜张钢缆传递至塔柱，再沿两侧塔脚传至基础承载处。基于行车视野及桥梁造型之考虑，钢缆系统采单面混合扇形配置，一端锚碇于桥塔塔柱，另一端则锚碇于箱梁中央处。为兼顾桥梁安全性、施工性及时程性，于桥塔两侧各配置十四组斜张钢缆，除了主钢缆（Backstay）由四根钢缆组成外，其余各组斜张钢缆均包含两根钢缆，钢缆标准锚锭间距于边跨箱梁段为11.8公尺，于主跨为20公尺，于桥塔塔柱则约为3.8公尺。高屏溪桥承包商泛亚/大成/川田/利德（短期结合）依据特订条款相关规定选择奥地利VorspannTechnic（VT）公司为斜张钢缆组

3、装及施工协力厂商，锚锭装置采用VT公司所生产之HIDYN型式锚锭系统，钢绞索系由比利时S.A.Fontainunion公司所生产之15.7mm低松弛七线钢绞线组合而成，钢缆外套管为奥地利agru公司生产之外着同轴射出鲜红色色层高密度聚乙烯套管，内部柔性灌浆材为法国elf微晶蜡。为确认各项组成构件能满足本工程斜张钢缆之功能需求，于前置作业期间分别进行钢绞线低松弛试验、锚锭装置两百万次反复载重疲劳试验、外套管热熔对接测试及微晶蜡试拌与试灌注等，并于施工期间依相关规定进行构件抽样检查。另外，为确保钢缆施工能顺利完成，于施工初期提出钢缆施工计划书，包含钢缆组装作业、钢缆架设施

4、工及钢缆施拉原则等。本工程于87年8月初开始组装临时钢缆，于10月初施拉临时钢缆索力，并于87年9月底进行第一根永久钢缆组装作业，预计于88年7月初全桥斜张钢缆可吊装完毕。本文特就高屏溪斜张桥钢缆之施工规划、施工方法及相关监测问题等作一简介，以为往后类似施工案例之参考依据。2施工规划斜张钢缆为斜张桥结构系统中变异性最大之组合构件，其力学行为模式相当复杂，不仅受外力影响，亦与本身系统组成方式及细部组件构造息息相关。一般而言，为确保钢缆安装后之功能能符合设计原意，规划期间应就钢缆线型与配置、钢缆组成细部组件及相关测试进行研讨。2.1钢缆配置专业技术资料分享WORD格式可编

5、辑高屏溪斜张桥于桥塔两侧各配置十四组斜张钢缆，除了最外侧主钢缆由四根钢缆组成外，其余均包含两根钢缆。每根钢缆内含钢绞线股数乃依据设计阶段结构分析之索力值配置而成，钢绞线设计容许应力为0.45，为钢绞线极限应力，并依股数多寡将外套管分成TYPEA及TYPEB两种规格，TYPEA套管外径为28cm，TYPEB套管外径为22.5cm，TYPEA适用于钢绞线股数多于61，其余则采用TYPEB。钢缆配置重点除须考虑钢绞线股数及套管管径外，亦须考虑其几何形状，以决定钢缆长度及两端锚锭系统安装位置。钢缆几何形状主要受自重及索力所影响，一般而言，其几何形状可假设为悬垂曲线或抛物曲线，

6、两者主要差异在于荷重加载位置假设不同。本桥于设计阶段曾依据钢缆组成组件预估重量计算钢缆单位米荷重并考虑加载位置随曲线分布，配合完工状态结构分析所得之钢缆两端轴向力，依据悬垂曲线方程式计算钢缆长度、钢缆垂度及钢缆两端切线角度，以做为钢缆设计之参考数据。设计阶段所拟订之钢缆相关数据于施工前置作业期间均须重新检核，因索力分布与桥梁施工方法息息相关，钢缆几何形状又受索力影响。为重新确认钢缆配置基本数据，本桥于钢缆施工初期依据所拟订之施工方法重新计算索力值，并检核设计阶段所配置钢绞线股数是否同时满足钢缆于施工阶段及完工状态之应力需求。除此之外，并依据钢缆计算索力值及单位米荷重更

7、新钢缆几何线形。线形推导所考虑之单位米荷重包含单位米钢绞线重量（钢绞线密度为7.85t/m3）、微晶蜡重量（微晶蜡密度为0.95t/m3）及HDPE外套管重量（外套管密度为0.95t/m3），依统计资料概估TYPEA钢缆平均单位米重约为140kg，TYPEB约为100kg，钢缆个别单位米荷重详表一所示。Cableno.Strandsno.Tubedia.(cm)Weight(kg/cm)Cableno.Strandsno.Tubedia.(cm)Weight(kg/cm)B101U9128152.7F101U7028130.9B101b9128152