单主缆悬索桥体系转换分析

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1、单主缆悬索桥体系转换分析黎志忠，蒋劲松，林智敏（四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院成都610041）摘要：为了研究单主缆悬索桥关键施工方法，以柳州双拥大桥为工程实例，介绍和比较了顶落梁法和吊杆逐步张拉法两者的优缺点，深入分析了吊杆逐步张拉法体系转换过程中吊杆力和主缆位移变化规律，提出了一种基于吊杆张拉体系转换的施工流程，确保体系转换的安全和平顺。关键词：悬索桥单主缆体系转换吊杆张拉法顶落梁法AnalysisofSystemTransformforSuspensionBridgewithSingleM

2、ainCableLIZhi-zhong,JIANGJing-song,LINZhi-ming(SichuanProvinceCommunicationsDepartmentHighwayPlanning,Survey,DesignAndResearchInstitute,Chengdu,610041,China)Abstract:Tostudythekeyschemeofconstructionofsinglemaincablesuspensionbridge,acaseofShuangYongbrid

3、gewascitedasanexample.Thispaperintroducestwomethodsofsystemtransform,includingliftinganddumpingsteelgirder,suspendertensioninSuccessiveSteps,ofwhichtheadvantagesanddisadvantageswerepointedout.Bymeansoffurtheranalysisofthechangelawssuchassuspenderforceand

4、maincabledisplacement,thispaperproposedaconstructionschemebasedonmethodofsuspendertensioninsuccessivesteps,whichensuredthesafetyandsmoothwhenthestructuresystemwastransformed.Keywords:singlemaincablesuspensionBridge;systemtransform;suspendertension;liftin

5、ganddumpingsteelgirder1.项目背景广西柳州双拥大桥是世界上最大跨度的单主缆斜吊杆地锚式公路悬索桥。主桥设计跨径组合为40+430+40米，桥面设双向6车道、非机动车道和人行道，主桥全宽38m。主塔为A型钢箱结构，塔高约104.8米，其断面为相似三角形沿塔柱高度方向扭转变化的空间曲面，具有独特的景观效果。采用扁平流线型钢箱梁，梁高3.5米，全桥仅单根主缆，矢跨比f=L/9.0，吊索间距10米。南北两岸各设置一个重力式锚碇。桥塔采用支架法节段提升安装，主梁采用多点连续顶推法施工，主缆和

6、主梁同步施工。主梁顶推合龙后，再开始吊索张拉体系转换工序，最后实施桥面系。图1为该桥竣工后实景图。第1页共/7页图1双拥大桥竣工实景图2.顶落梁法和逐步张拉法双拥大桥施工方法为主梁顶推到位后，调整标高到设计线位置，再开始索梁体系转换工序，主缆的空缆状态与成桥状态位形相差很大，其吊索张拉体系转换方法类似自锚式悬索桥，可采用顶落梁法或者吊索逐步张拉法。国内自锚式悬索桥应用这两种方法成功实施的典型案例分别为湘[2][3]江三汊矶大桥和佛山平胜大桥。顶落梁法通过顶升钢箱梁达到能安装吊索的位置，安装吊索后逐步落梁

7、完成体系转换，该方法临时墩的起顶安全性和钢箱梁的应力是关键控制因素。逐步张拉法是在吊索锚头上采用接长杆使索夹耳板到主梁锚固点的距离接近成桥状态，再将对应吊索安装就位。吊索逐步张拉方案具体又包括两种：(1)全部吊索整体分级张拉，该方法需要接长杆较多；(2)从跨中往桥塔或者反方向依次交替张拉吊索。顶落梁法方案的焦点在于梁分次顶升和分次落下两个步骤。三汊矶大桥主跨328米，梁顶升高度1.5米，分15级顶升到位。双拥大桥若采用顶落梁法，拟订了三种不同的顶升高度方案，吊索均为一次张拉到位。主要结果见表1，考虑到吊

8、索力控制因素认为其中方案2较为合理，但梁最大顶升位移达到2.67米，吊索仍然需要接长杆辅助张拉。优点在于吊索张拉无需反复调索。缺点在于梁顶推到位后需要在支墩上设置顶、落机构和同步控制系统，而且结构大起大落，施工控制难度较大。本案例矢跨比相对自锚式悬索桥而言较小，空缆位移达到5.6米，加劲梁起顶的高度大约需要3米。表1双拥大桥顶落梁法体系转换方案项目方案1方案2方案3最大顶升位移(m)3.562.671.78最大吊索力(KN)23753589