混凝土自锚式悬索桥吊索(杆)少循环分级张拉施工技术

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1、混凝土自锚式悬索桥吊索(杆)少循环分级张拉施工技术　　摘要：通过对混凝土自锚式悬索桥吊索张拉方案进行优化，采用了少循环分级张拉吊索的施工方案，并对吊索张拉各个阶段进行模拟分析，对施工控制成果进行比较，为类似桥梁提供借鉴。Abstract:Basedontheconcreteofhangertensioningforself-anchoredsuspensionbridgesofoptimized,usinglesscyclegradingtensionedslingconstructionscheme,andthesuspendertensioningst

2、agestocarryonthesimulationanalysis,comparisonoftheconstructioncontrolresults,providethereferenceforthesimilarbridge.关键词：混凝土自锚式悬索桥张拉优化模拟施工工序中图分类号：U448.25文献标识码：A文章编号：1.工程概况8泓口大桥位于溧阳市泓口镇，主桥为双塔自锚式悬索桥，跨径布置为：（10+42+102+42+10=206）m。主跨主缆理论垂度为17m，理论垂跨比为1：6；边跨主缆理论垂度为2.838m，理论垂跨比为1：14.799。主梁

3、为双向预应力混凝土结构，混凝土强度等级C55，截面为边箱梁形式，全长为207.4m，宽度为38m。全桥共2根主缆，每根主缆中含37股平行钢丝索股，每股含91-φ4.8mm的镀锌高强钢丝。吊索（杆）顺桥向间距4.5m，中跨共21个吊点，边跨共8个吊点,全桥共74根吊索（杆）。图1吊索总体布置图2自锚式悬索桥吊索张拉的特点自锚式悬索桥“先梁后缆再吊索”的施工方法，不同于地锚式悬索桥“先缆后索再挂梁”的悬索桥施工流程。且吊索张拉是混凝土自锚式悬索桥最为关键工序，由于受各种因素制约，吊索张拉不可能一次完成，在吊索张拉期间还需要对吊索进行接长，对塔顶鞍座进行顶推。吊

4、索张拉的次数、索鞍顶推的次数对施工工期及施工费用有较大的影响。因此对混凝土自锚式悬索桥吊索张拉顺序及控制技术进行研究，减少反吊索复张拉和主索鞍顶推的次数，在吊索张拉过程中严格控制各个工序，避免混凝土主梁梁面和主塔根部开裂是非常有必要的。3泓口大桥吊索张拉优化分析3.1吊索张拉方法优化原则从吊索张拉的最终目标和吊索张拉过程中的受力、构造、经济要求等方面来考虑，确定最优吊索张拉方案的原则如下：吊索张拉完成后自锚式悬索桥各构件的受力和线形符合设计要求；8吊索张拉过程过程中，加劲梁应力不能过大；吊索张拉过程中，主塔根部应力不能过大，应有足够的压应力储备；吊索、索夹

5、、锚具满足强度要求；吊索张拉次数应尽量少，张拉接长杆和张拉千斤顶数量尽量少。在上述原则中，第一原则为目标要求，第2-4条原则为受力安全原则，前4条原则是每一可行方案的必要条件，第5条原则为吊索张拉的优化原则。3.2吊索张拉优化的方法泓口大桥施工方案为：“先梁后缆再吊索”，混凝土加劲梁采用支架现浇，主缆采用PPWS方法架设，吊索通过张拉和索力调整使混凝土加劲梁的重量从临时支架转移的主缆上。建立非线性有限元分析时，主梁的临时支撑采用只受压单元模拟其对主梁的接触的非线性支撑作用；主塔、过渡墩及辅助墩按固结处理，索塔、主梁采用空间梁单元，主缆、吊索采用索单元，从成

6、桥状态进行非线性倒拆分析。泓口大桥施工的全过程仿真计算中，对该桥的原设计方案与拟采用方案进行对比。通过对吊索张拉接长杆数量、最大张拉力以及吊索的安全系数的比较，确定最优的吊索张拉方案。计算流程如图3所示：8图2吊索张拉优化流程图4泓口大桥吊索张拉过程模拟按照吊索从空缆状态安装，在利用千斤顶张拉的施工程序考虑，利用倒拆分析法将成桥状态倒拆到空缆模型，千斤顶张拉力选择体外力来实现某一施工阶段的吊索张拉。如下图：吊索力采用初拉力荷载模拟，Midas中的初拉力分为体内力和体外力，要实现在施工控制阶段的吊索张拉，就应选择索的体外力，并在某一施工阶段激活初拉力，就会得

7、到所需要的吊索张拉力。如下图所示：图3泓口自锚式悬索桥初拉力模拟吊索张拉模型5泓口大桥吊索张拉顺8综合上述，泓口大桥对吊索张拉过程进行计算机仿真模拟，并与原设计的张拉顺序进行安全性、经济性比较，找出了适合本桥的合理的张拉方法。通过第一次安装张拉、第二次张拉、第三次张拉使吊索力达到成桥状态。具体步骤如下：步骤一：安装张拉（从主跨跨中向主塔方向张拉）边跨吊索直接安装戴帽。因为鞍座向边跨预偏，主索边跨垂度比成桥状态低，边跨吊索可以直接戴帽，将两侧边跨全部安装完成，带上螺母锁定后，开始中跨吊索张拉。中跨张拉过程中，两侧边跨吊索处于被动受力状态，中跨张拉力控制为2/

8、4P。步骤二：第一次调整张拉（从主塔向两侧张拉）吊索从两个主塔对称