索力對鋼混組合梁斜拉橋影響分析

張家玉

（安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司）

1 工程概況

橋梁建設背景：

S319軍二路跨兆河大橋作為本工程的重要組成部分，是參與區域分工合作的重要運輸通道。隨著社會經濟不斷發展，使得該路段交通負荷日趨加重。由于城鄉一體化進程的加快，部分路段街道化現象日益嚴重，現有的道路等級和行車條件已經不能滿足交通經濟發展的需求。為了能夠滿足該路段交通運輸需求，建設部門就對該路段進行了重建修復。而處于該路段的兆河大橋便成了工程建設的重中之重，所以為了保證該橋梁中在建設的過程中不受自然因素的影響，建設部門在橋梁建設之前，就對該路段內的自然情況做出了詳細調查。

圖1 橋梁模型

2 模型的確立

2.1 總體布局

根據本路段的工程概況，初步設定主橋跨徑布置為（150+80）m，主橋全長230m，為獨塔單索面塔墩梁固結體系斜拉橋。主梁主跨為鋼箱梁，邊跨為預應力混凝土箱梁，采用整體式斷面，主塔采用矩形斷面獨柱式混凝土橋塔，下部采用承臺及群樁基礎，圖1為橋梁整體模型。

2.2 鋼箱梁設計

（1）鋼主梁設計

主跨采用鋼箱梁斷面，各個主梁間的寬度和距離依據橋梁自身的受力情況，進行了相應設計，主梁中心梁高3.0m，梁的類型一般為鋼箱梁。橋梁上的橫坡由頂板形成，頂板與底板間構成具有一定高度和寬度的U形肋頂。底板在安裝的過程中利用了拉索錨進行了加固。而箱梁旁邊也設置了4道縱隔板，分為兩側邊縱隔板與兩道中縱隔板，并在拉索錨固區附近進行了加厚，腹板采用一字型加勁肋。

（2）鋼-混結合段設計

橋梁的鋼混結合段為混凝土區域。鋼箱梁階梯承壓過渡，鋼-混結合段采用部分連接承壓板方式，端部設置承壓板，由承壓板直接傳力。預應力混凝土箱梁預應力鋼束穿過承壓板直接錨固在承壓板上。承壓板背面與混凝土連接采用圓頭焊釘以及開孔鋼板連接件進行連接，保證了鋼-混結合段傳力明確和可靠性。

鋼混結合段采用工廠整體加工，現場起吊后在支架上安裝固定。為了方便混凝土的澆注及自由流動，鋼-混結合段的混凝土側頂板上開設澆注孔，在上角點及適當位置設置出氣孔，在下角點預留壓漿孔；為保證連接可靠性，結合段內側鋼板設置開孔鋼板抗剪連接件，混凝土梁內鋼筋穿過預留孔與結合段結合為整體。

3 索力影響分析

3.1 斜拉橋拉索整體布置

根據上述內容的橋梁規格，要想保證橋梁受力均衡，就要對橋梁索力進行系統的設計。該橋的模型斜拉索可以采用標準強度1860MPa高強低松弛鍍鋅鋼絞線。斜拉索采用單索面雙排布置，兩排拉索布置在主梁中間，設置橫向混凝土梁和鋼梁段錨拉板與鋼梁頂面交點，拉索在橋塔上布置在塔中間。全橋共10對拉索，型號各有不同。斜拉索在混凝土主梁上采用齒板錨固，在鋼箱梁上采用錨拉板錨固；斜拉索采用多層防腐系統，包括鍍鋅、涂油、PE護套和高密度聚乙烯外護套管，這樣既可避免雨水的沖刷，也可以防止長時間內空氣雜質對橋體的腐蝕。索塔上除M1、M2、B1、B2采用齒塊外，其余均采用鋼錨梁錨固，具體如圖2所示。

圖2 斜拉索布置

另外，為了消除橋塔柱采用矩形斷面，為混凝土橋塔，在修建的過程中可以將塔尖設置成錐形，采用鋼結構，塔身為順橋向和橫橋向的四邊形，空心斷面。而橋塔則可以采用C50混凝土，塔尖采用鋼結構。

3.2 斜拉索施工要點

在該橋梁斜拉索施工過程中值得注意的是，在主塔、主梁施工時，要確保斜拉索預留孔道錨固點、出口點定位準確，管道中心線與斜拉索出口中心線相吻合，錨固面與斜拉索中心線垂直。錨具組裝件的安裝，錨具組裝件是由供貨廠商先在工廠組裝，運到工地由工廠專業技術人員現場安裝，只有這樣才能保證橋梁建設的整質量符合設計要求。

另外斜拉索錨具應符合GB/T14370-2007的有關規定，錨具應具有可靠的錨固、疲勞性能，尤其是低應力錨固性能。錨具中心線與墊板的中心線力求一致，上、下錨孔必須相互對齊。在施工和運營期間不得在錨具內灌注粘結物質，保證對鋼絞線能實現單根換索及檢測。

而斜拉索的最終長度將根據施工期間測得的其在橋塔的實際錨固位置以及組拼期間測得的梁上錨固位置來確定。斜拉索張拉至要求的索力及相應應力狀態后，應對局部橋面線形、索塔傾斜度、索力、軸線和溫度進行測量，所測得的斜拉索索力誤差應在計算數值的±5%范圍內，終索力誤差控制在±2%以內。

斜拉索采用單根鋼絞線安裝、單根張拉、單根或整體調索以及單根換索、整根退索的施工方案，并配套數控智能張拉設備以保證索力的準確。而且在施工的過程中要嚴格控制單根鋼絞線張拉時索力的均勻性，在同一索的所有鋼絞線安裝完畢并進行體系轉換后，即對錨固端每根鋼絞線的夾片進行頂壓處理，全橋后期調索完成后再對張拉端的每根鋼絞線的夾片進行頂壓處理。

4 結束語

對于工程建設的施工方來說，要想確保鋼混組合斜拉橋的建設質量符合圖紙中的設計要求，首先應該做好橋梁的索力分析，在對地質情況以及運輸情況進行簡單了解之后，要根據橋梁設計規格確定斜拉索的整體受力情況，從而確定斜拉索的具體分布位置，以此保證橋梁整體建設的穩定性和安全性。

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