异型斜跨下承式钢结构悬索拱桥预应力施工技术异型斜跨下承式钢结构悬索拱桥预应力施工技张治国(张家I=I市交通局,河北张家V1075000)摘要:以张家口通泰大桥为背景.介绍斜交曲线下承式钢结构悬索拱桥的预应力施工方法,着重对吊索的安装,张拉和仿真模拟等关键施_T-环节进行阐述.目前,本工程已经建成并通车,预应力施工取得了很好的效果.关键词:下承式;拱桥;悬索;预应力;施工仿真;施工监测中图分类号:U445文献标识码:B文章编号:1002—4786(2010)08—0100—04DoI:10.3869~.issn.1002—4786.2010.08.011PrestressedConstructionTechnologyofAllotypeObliqueSpanThroughTypeSteelSuspensionArchBridgeZHANGZhi——guo(ZhangjiakouCityCommunicationsBureau,Zhan~iakou075000,China)Abstract:TakingZhan~iakouTongtaiBridgeasthebackground,theconstructionmethodofobliquecrossCHIVethroughtypesteelsuspensionarchbridgeisintroduced,thekeyconstructionstepssuchastheinstallation,tensionandsimulationofsuspensionbridgearedescribed.Atpresent,theprojeethasbeencompletedandopenedtotraffic.Prestressedconstructionhasachievedgoodre—suits.Keywords:throughtype;archbridge;suspendedcable;prestress;constructionsimulation;con—struetionmonitoring1工程概况通泰大桥位于张家口市区清水河桥北侧,西接太平山隧道,东联东外环高架桥.是张家口市城市快速路北环线建设的关键控制工程.本工程的结构型式为斜交曲线下承式钢结构悬索拱桥.拱圈斜跨主梁,拱圈水平投影与主梁跨中轴线切向夹角为l9.5..主桥为跨径190m的钢箱梁弯桥,弯曲半径为600m.桥面不设纵坡,设置双向2%横坡,主梁跨中设20cm预拱度.拱圈最大矢高为62.118m,拱脚间距为180m,矢跨比为0.3451.主梁为扁平钢箱梁,梁高3m,内设四道中纵腹板.拱圈为单箱室截面,宽7.04m.高3.8m.主梁与拱圈之间由28根吊索相连.吊索采用高强镀锌钢丝成品拉索,索体保护为双层白色PE,强度为1670MPa.设计道路等级为双向六车道城市快速路.行车速度为60km/h:设计载荷为公路I级;设计洪水频率为百年一遇:结构设计基准期为100年:抗震烈度为7度;设计安全等级为一级(参见图1,图2).目前,国外同类型的桥梁仅有2座,分别位于英国和巴西.2结构特点分析本工程结构型式特殊,造型新颖.受力方式比较复杂.本工程的技术特点如下:a)与一般的拱式桥不同,本工程的拱圈与主桥在水平方向上为斜跨关系.拱圈水平投影与主梁跨中轴线切向夹角为19.5.;●厂¨●图1通泰大桥效果图b)主梁轴线弯曲半径为600m的圆弧形:c)结构对称性差,受力型式复杂;d)主桥的刚度相对较弱,吊索张拉施工中结构非线性特征十分明显:e)结构体系复杂,整个吊索的张拉过程都需要进行仿真计算,张拉过程中索力的控制难度比较大:f)吊索张拉过程中需要采用可靠的技术手段实时监测钢索的索力和索力的衰减情况,施工过程中!(塑矍墨壅:t845551单位为厘米●一复臼/XX,,/////}/t//Avf,\^I×,\,/////|/;/A7}/.f∥V:///////|,t|J/f/|/t/《{一————…一———,,,782610///7R14口|殳计水位784720783433\隈^干8鲁61O丁啊广～一———_?——-_]三【.!卫f篁!.1图2通泰大桥结构图要严格控制索力和结构变形,防止结构在施工期间d)吊索加工无应力长度,吊索空间倾角;出现过大的不对称受力.e)施丁过程中各T况下结构的稳定性分析.对应本桥的技术特点,空间仿真计算的实施成3施工工艺流程为重中之重.空间计算分析采用大型通用有限元程3.1总体施工概述序Ansys,模型以空间杆系有限元为主,由拱肋,本工程为拉索桥,主受力构件为主梁,拱圈及钢主梁,吊索组成的空间杆系用空间梁单元中间联系的拉索.整体施工过程如下:基础一交接BEAM44模拟,桥面板则采用壳单元SHELL63来模墩,临时墩一在工厂加工钢箱梁,拱肋一支架分段拟建模.采用此模型计算可得到在各工况下结构的安装钢箱梁至合龙一支架分段安装拱肋至合龙一安内力及变形等进行施工控制所需数据,以此作为现装吊索一拱肋防腐一拆除拱肋支架一张拉吊索一拆场控制的理论依据.拱桥的稳定性验算较为重要,除临时墩,完成体系转换一调整索力一主梁防腐一利用空间模型对清水河通泰大桥进行稳定性分析能桥面铺装,...