吊桥工程设计篇1
关键词：钢箱梁，支架，检算，设计
abstract:aframeworkofthestrength,stiffnessandstabilityandfloodfightingabilityrequestwatershockofthisprojectisthemainresearchtopic.thisarticlethroughthemechanicsofscaffoldbycalculatingthestructuredesignofaverydetailedelaboration,forthesmoothimplementationofprojectprovidessufficienttheoreticalbasisandtechnicalsupport.
Keywords:steelboxgirder,support,bycalculating,design
中图分类号：S605+.2文献标识码：a文章编号
1工程概况
1.1工程概况
巴中市麻柳湾大桥，全桥长431.63m，桥面宽度28m。桥梁基础采用桩基础，引桥下部结构为圆柱式结构，主桥下部结构为花瓶墩。主桥为55m+90m+55m变截面连续钢混组合箱梁。
1.2地质情况
地层岩性桥址段分布第四系全新冲洪积（Q4dl+p）卵石土、粉质土黏土、粉砂土、坡洪积Q4dl+p）松软粉质黏土、粉土，坡残积（Q4dl+p））粉质土、第四系中更新统冰水沉积、上更新统冰水堆积、冲洪积层（Q2fgl）卵石土，下伏基岩为侏罗系中统上沙溪庙组（J2S）泥岩夹砂岩。
2支架设计
2.1支架系统布置
支架系统横桥向共设置6排临时支墩，外侧两排采用φ1.4mC30钢筋混凝土圆柱作吊装系统支撑；其余四排采用φ820×δ10mm螺旋钢管作梁底支撑；支墩间距5.5m、7×3m、5.5m。钢筋混凝土支墩纵向共设置17排；钢管支墩纵桥向共设置15排，均按等间距15m布置。支墩上搭设工字钢和贝雷梁形成支撑平台，龙门吊作吊装设备。
2.2支架结构设计
2.2.1支架基础
支架采用就地浇筑钢筋砼承台作基础；部分覆盖较厚砂卵石土且有水区域采用冲击钻孔灌水下砼成桩作支架基础。承台通过钻孔置筋锚固在基岩上；钻孔桩基嵌岩3～4m。
承台设计为240×240×200cmC30钢筋砼；钻孔桩桩径为1.5m。测量放样基础位置，用手风钻在岩层上打孔，每个基础钻孔100个，孔深2m。在孔眼内置入长3m的φ28钢筋，并用专业锚固药包锚入岩层。钢管立柱下承台顶面预埋一块100×100×2cm钢板预埋件用于连结固定钢管。
2.2.2临时支墩
砼临时支墩柱身侧面预埋钢板并在其上加焊缀板。钢管临时支墩焊接固定于预埋件上，对应砼支墩侧面预埋件高度两侧焊缀板，用于焊接立柱间横向联结系。
2.2.3工字钢横梁
横桥向各排临时墩顶安装一组工字钢横梁。工字钢横梁由4根长36m的i50a工字钢并排焊拼组成。工字钢接头处满焊并在焊缝两侧加焊两块60×45×2cm钢板加强。立柱间采用双[20a槽钢作水平连接和斜支撑。
2.2.4贝雷梁
砼临时墩顶横梁上分别布置3组2排单层普通型贝雷梁。对应钢箱梁底每一道腹板下布置1组3排单层普通型贝雷梁。在龙门吊走行轨道下贝雷梁上按0.5m间距布置i28a工字钢分配梁，以支撑龙门吊走行钢轨。
3支架受力检算
主要计算参数：最重梁段98784.5kg，一台龙门吊自重100t，跨度32m。走行轨道自重60kg/m。贝雷片，长3m，单片重300kg。
3.1龙门吊走行轨道下纵梁检算
3.1.1龙门吊支反力计算
吊点距龙门吊一侧立柱距离最小时为最不利荷载位置。箱梁底宽4.25m，则最小距离为2.125m。则：立柱支反力：F1=[987.8/2×（32-2.125）]/32=461.1Kn；轨道支反力：F2=（461.1+1000/2）/2=480.6Kn。
3.1.2：纵向贝雷梁检算
吊装走行时，荷载最不利有两种情况：其一，当两台龙门吊相邻支腿同时行至跨中时；其二,当两台龙门吊相邻支腿行至距贝雷梁支点距离最小时。龙门吊集中荷载F=480.6Kn；贝雷梁自重荷载G=6Kn/m；工字钢分配梁自重荷载：g=2.6Kn/m；走行轨道自重荷载：m=0.6Kn/m。则纵梁承受荷载：集中力F=468.25Kn，均布荷载Q=9.2Kn/m。按3跨连续梁计算，受力简图如下：
荷载最不利情况1：
荷载最不利情况2：
采用有限元软件分析计算：最大弯矩-1912Kn•m；最大剪力1018Kn;最大支反力1422.4Kn。
贝雷梁参数：e=2.1×105mpa；i=250500cm4；六排单层不加强贝雷梁容许值：[m]=4492.8Kn•m；[Q]=1397.8Kn。计入1.2的安全系数。
mmax=1912×1.2=2294.4n•m
3.2梁底支撑纵梁检算
荷载最不利时受力简图如下所示：
最大梁段荷载Q1=987.8Kn，贝雷梁自重Q2=3Kn/m，则贝雷梁承受荷载：集中力F=987.8/2=493.9Kn，均布荷载q=3Kn/m。
采用有限元软件分析计算：最大弯矩-1247.2Kn•m，最大剪力539.4Kn，最大支反力714Kn。
3排单层不加强贝雷梁容许值：[m]=2246.4Kn•m；[Q]=698.9Kn。计入1.2的安全系数。
mmax=1247.2×1.2=1496.6n•m
3.3工字钢横梁检算
纵向贝雷梁检算中最大支反力为714Kn。i50a工字钢自重荷载3.7Kn/m。按五跨连续梁计算，其受力简图如下：
采用有限元软件分析计算：最大弯矩-787.2Kn•m，最大剪力723.8Kn，最大支反力1094.2Kn。
Q235钢容许应力：[σ]=158mpa，[τ]=98mpa；i50a工字钢参数：w=1860cm3，a=119cm2。计入1.2的安全系数。
σ=m/4w=787.2×1.2×103/（4×1860）=127mpa
3.4钢管支墩检算
3.4.1钢管支墩稳定承载力检算
由以上计算结果知横向工字钢最大支反力为1094.2Kn。φ820×δ10mm螺旋钢管参数：截面积a=254.5cm2；惯性矩i=208728.2cm4；单位重199.8kg/m。Q235钢容许应力：[σ]=158mpa；立柱平均高度H=12m，计入1.2的安全系数，则:
σ=n/a=[（1094200+1998×12）×1.2]/25450=44mpa
3.4.2钢管支墩抗流水压力计算
根据水文资料，设计流速：V=2.7m/s，阻水面积a=0.82×12=9.84m2，圆柱形状系数K=0.8，水重力密度γ=10Kn/m3。则流水压力标准值：Fw=Ka（γV2/2g）=0.8×9.84×（10×2.72/2×9.8）=29.3Kn。合力作用点位于设计水位线下0.3倍水深处，则钢管立柱弯矩：m=2/3HFw=2/3×12×29.3=234.4Kn•m，w=[3.14×（0.823-0.83）]/32=3.86×10-3m3，σ=m/w=60.7mpa
4结束语
吊桥工程设计篇2
关键词：钢管拱桥；结构计算；预拱度；吊杆张拉
1.工程概况
龙桥主桥工程为具有三跨钢管拱的连续钢管拱桥，跨径组合为64+128+200+128+72m，共592m。钢管拱由五根直径1.2m、壁厚19mm的钢管组成，5根钢管之间采用蜘蛛架连接。桥面由混凝土箱梁和钢箱梁交替组成，桥墩顶部采用预应力混凝土箱梁，其他部位采用钢箱梁连接。钢箱梁与钢管拱通过各跨数量不等的吊杆进行连接。桥梁跨度36.0m～37.5m，采用双向六车道。主桥典型截面参见图1和图2。
图1主桥拱肋截面示意图（单位：mm）
图2主桥主梁典型截面图（单位：mm）
2.有限元模型
利用国内外有相当声誉的正版桥梁结构有限元分析软件GQJS及miDaS软件对主桥的各施工阶段进行了计算分析。
计算模型主要采用梁单元和索单元，简化为平面杆系结构，主梁混凝土材料按C40计算，悬臂斜撑杆等部分重量以质量密度的形式加到各节段混凝土箱梁和钢箱梁的容重中。钢箱梁和钢管拱肋采用Q390钢材计算，吊杆采用GJX进行计算。汽车荷载等级为公路-i级，整幅桥按双向6车道布载计算，横向折减系数0.55，冲击系数按设计给定为活载的25%，人群荷载按3.0kn/m2计算。栏杆、沥青桥面板及人行道等重量取100kn/m。有限元计算模型见图3所示。
图3越南龙桥有限元计算模型
对于桥梁结构，施工方案的改变将直接影响成桥结构的受力状态。施工过程中某些荷载比如自重、预应力等都是逐级施加的，每一施工阶段都可能伴随着徐变的发生、边界约束增减、预应力张拉和体系转换等，后期结构的力学性能与前期结构的施工情况有着密切的联系。因此，必须如实模拟桥梁施工过程。表1给出了龙桥主要施工阶段划分情况。其中，吊杆第一次张拉力平均值约为恒载吊杆拉力的70%左右。
3.预拱度计算
桥梁的线形是桥梁工程中需要认真控制的一个要素，一座桥梁如果发生过大的变形，首先会给人一种不安全的感官，不仅会导致行车困难，严重者甚至危及桥梁的安全，因此桥梁预拱度的计算就显得十分重要。预拱度的通常按下式进行计算：
预拱度=恒载位移+0.5倍汽车荷载位移+设计预留位移
根据经验，同时考虑温度、临时支撑及其他临时荷载等不确定因素影响的设计预留位移按如下考虑，且按抛物线函数施加：
拱肋预留位移为：2#跨和4#跨最大值200mm、3#跨最大值300mm。桥面预留位移为：1#跨最大值50mm、2#跨和4#跨最大值100mm、3#跨最大值150mm、5#跨最大值60mm。
经过计算，越南龙桥主桥桥面及拱肋预拱度计算结果见表3.6-1和表3.6-2，相应的预拱度图见图4和图5。
图4龙桥主桥桥面含1/2活载预拱度图
图5龙桥主桥拱肋含1/2活载预拱度图
4.吊杆张拉计算
常用的吊杆张拉法有一次张拉法、二次张拉法和多次张拉法。一次张拉法施工工序简单，能缩短工期，也能满足一般施工要求；而二次张拉法能提高张拉精度，有利于误差调整和减小；此外，工程实践表明，张拉次数越多，最终的效果和精度不一定好，因此本桥吊杆的张拉采用二次张拉法对该桥吊杆进行张拉，表1给出了两次张拉的张拉力大小。其中吊杆第一次张拉力平均值约为恒载吊杆拉力的70%左右，并且在支座拆除后能够使各吊杆拉力相差不大，同时使主梁和拱肋受力比较均匀，变形较小。
运行分析得出第一次张拉完成后、第二次张拉完成后以及成桥状态
的吊杆力值如图4到图6所示。
图4第2跨张拉过程吊杆力
图5第3跨张拉过程吊杆力
5.结论
本文通对计算龙桥的设计方案以及施工方案进行验算分析，提取出了该桥施工预拱度，并对吊杆张拉进行了验算分析，通过分析计算结果可以看出：
图6第3跨张拉过程吊杆力
（1）主拱和主梁需要设置较大的预拱度，对比主梁的预拱度和主拱的预拱度，主拱的预拱度是主梁预拱度的将近两倍，主梁的刚度较大，主拱的刚度较主梁小得多。预拱度在桥墩处为0，在跨中处最大，要保证施工质量必须严格按各控制点预拱度进行主梁和拱肋的施工。
（2）吊杆力在吊杆二次张拉过程中各吊杆的吊杆力均在正常范围内，成桥以后的吊杆力分布均匀且接近设计状态，说明该二次吊杆张拉方案安全、可行。说明二次张拉法能很好地满足桥梁吊杆张拉的要求。
（3）龙桥的设计方案和施工方案基本切实可行，在施工过程中需要严格控制主梁与拱肋挠度的变化，吊杆张拉过程中，需要实时控制吊杆力的变化情况，在二次调整张拉时还需根据实际吊杆分布修缮吊杆索力调整方案。
参考文献：
[1]邵旭东.桥梁工程[m].2.人民交通大学出版社，2007.
吊桥工程设计篇3
【关键词】桥梁工程；设计阶段；安全风险评估
工程规划设计阶段实施施工安全的风险评估，实质上是“全过程安全管理”理念的体现。所谓工程规划设计阶段施工风险评估，指自工程构想形成至发包之前，预先进行工程建设的施工风险评估，即将建设现场施工的安全责任范围扩大至工程规划设计阶段。通过上述在规划设计阶段对安全事项的考虑及有效传递，使工程相关单位的安全权责得以有效地落实，形成完整的“安全一体化管理”，以提升建设工程安全水平，降低工程事故发生率，维持社会稳定。
一、国内桥梁工程施工安全现状
（一）建设发展及施工安全现状
桥梁工程常设于濒临河川、海岸，或于道路乃至既有建筑物的上方通过，具备高度技术性、高能量作业、环境敏感性等特点，是安全事故高发的领域。近年来，我国桥梁工程建设发展非常迅速，江阴大桥是我国第一座千米跨越的悬索桥，苏通大桥又实现了千米斜拉桥的跨越。江苏境内建设中的桥梁工程就包括泰州大桥、长江四桥、崇启大桥等。与此同时，随着建设工程规模的逐步加大，桥梁工程建设领域安全事故起数和伤亡人数一直居高不下，施工现场安全生产情况仍然十分严峻[1]。近年来，桥梁工程安全事故频发，典型的如湖南凤凰县堤溪沱江大桥垮塌事故，以及近期的昆明新机场引桥工程支架垮塌事故、南京城区匝道桥钢箱梁倾倒事故、杭州钱塘江三桥桥面塌落事故等，都造成了巨大的财产损失和群死群伤现象，这无疑给桥梁工程安全工作敲响了警钟。上述事故，除了施工中存在问题，如管理缺位、违章操作、偷工减料等，都或多或少可以追溯到规划设计上的不足。以南京城区匝道桥钢箱梁倾倒事故为例，若能在设计阶段充分考虑到钢箱梁倾倒的安全风险，通过合理选择施工方法、施工顺序，合理配置施工机具、安全措施，以及改善钢箱梁与墩台的连接、固定的设计，将完全能够避免倾倒事故的发生[2]。可以看出，从规划设计阶段就开始考量施工安全风险，使规划设计单位的安全责任得以有效地落实，将能够明显降低桥梁工程的安全事故发生率。
（二）崇启大桥案例分析
崇启大桥是是江苏境内特大跨江大桥，其施工过程中采用了185m大节段连续钢箱梁整体吊装，这在国内尚属首次，其运输、吊装过程中安全风险很大，施工安全面临严峻的考验。
1.大节段钢箱梁吊装概况
崇启大桥主桥为多跨连续钢箱梁结构，设计的最大节段梁长185m、宽33.2m、厚9m，最大重量约2455t，最大起吊高度约46m。钢箱梁为变高等宽断面，分为左右两幅，总共6跨，跨度布置为102+185×4+102=944m，如图1所示。而大节段钢箱梁采用2艘起重船起吊，由北岸向南岸依次逐段吊装。
2.施工安全风险的分析
崇启大桥建设过程中，大节段钢箱梁的运输和吊装都存在很大风险，对大型施工机械设备要求很高，需要多方面的综合配合，其吊装难点主要体现为：①梁段水上运输安全：钢箱梁的体积大、重量大，对运输所采用的水上航道要求较高，如对航道水的深度、宽度，还有潮汛、天气，以及是否存在暗礁等。②运输船和吊装船的抛锚定位：运输船和吊装船均需在桥位横向抛锚定位，如此大的横向定位国内还是首次。③吊点受力的均衡性：钢箱梁抬吊时若吊钩不同步，或者由于吊索不能自动滑移致使吊点受力不均，都极易导致吊钩断裂；④吊装时两台起重船舶的同步性：若某一吊装环节不够熟练、指挥或操作失误，导致两艘起重船起吊不同步，均可能导致灾难性事故。
二、创新思路
（一）从在建工程的施工安全现状反推其规划设计
以建设中的桥梁工程项目为对象，依据现行施工安全状况及施工中存在的安全问题，反推其规划设计阶段对施工安全考虑的合理性及不足，以探求规划设计阶段降低施工安全风险的手段及方法。下面以建设中的泰州长江公路大桥为例，说明施工安全风险评估反推规划设计的方法。
泰州大桥位全长约62公里，核准总投资93.7亿元，建设工期5年半。主桥工程采用主跨2×1080m的“三塔双跨”新型悬索桥结构，由北锚碇、北塔、中塔、南塔、南锚碇五部分组成。泰州大桥建设根据风险评估结果，落实风险防范措施，降低施工风险，其成功应用案例包括：
1.中塔基础结构形式的选择。泰州大桥中塔基础对沉井和钻孔桩技术进行了深入比选，沉井基础的刚度、抗震及抗船舶撞击能力要明显优于钻孔桩基础，且投资省，但施工安全风险较大。通过研究，认为在各项措施到位的情况下是可以实现的，因此最终决定采用沉井技术。在两年多的施工中，没有发生一起安全生产事故，还节约投资1亿多元。
2.中塔钢塔吊装方式的选择。泰州大桥中塔为纵向人字型、横向门式框架型钢塔，上塔柱最初拟采用大节段吊装，但通过风险评估发现，如果采用这种方式，必须使用大型门吊吊装，其设计、制造难度大，现场吊装作业风险很大，而且大节段还需直立运输，运输安全风险也较大，综合考虑最终采用了纵向分块、小节段吊装方案。
3.中塔防撞锚墩的设计。在风险评估结果的基础上，施工时将中塔上下游施工锚墩改造为永久性的防撞墩，并在中塔承台四周设置防撞套箱，降低船舶碰撞中塔墩基础的概率50%以上，同时对撞击船舶也有保护作用[3]。
（二）完善基础理论体系
1.安全信息嵌入机理
研究规划设计过程中安全信息的嵌入机理，提出规划设计应纳入施工安全考虑的具体技术内容，通过对规划设计成果进行安全审查及评估，从而不断完善规划设计成果[4]。需嵌入的安全信息包括：功能需求及工程选址安全分析、规划方案的安全信息嵌入及审查、设计成果的安全信息嵌入及评估等。
2.实务手册或操作指南
在施工安全信息嵌入机理及信息传递机制研究的基础上，编写操作实务手册或操作指南，明确实施的程序、方法、要求及用表，使规划设计人员得以方便地参考运用。
结束语：
工程规划设计阶段实施施工安全风险评估，在公路、隧道、铁路、建筑等其它工程建设领域均可借鉴。崇启大桥及泰州大桥案例分析更加表明，安全是可“构建”的，通过规划设计阶段的风险评估并进一步改善安全设计，能够有效降低施工安全风险，从而减少施工过程中的人员伤亡或健康危害。
参考文献：
[1]夏规划，唐喜林.加入wto对我国建筑工程项目管理的影响和对策.科学进步与对策[J].2011，17（6）：107-108.
[2]张圣坤，白勇，唐文勇？船舶于海洋工程风险评估[m].北京：国防工业出版社，2010.
吊桥工程设计篇4
关键词：隧道；盾构机；车站；风险；拆除
theshieldmachinedismantletechnologyintunnels
LiuJuning
ChinaRailwaytunnelGroupCo.Ltd.Hangzhou310030,China
abstract:tianjinmetroLine3passesthroughtheHaiheRivertunnelisthekeyengineeringofthewholeline，becausethetianJinRailwayStationearlybuilt，stationshieldwellshavebeenclosed,theShieldmachineisdismantledinthetunnel.itsdifficultyismainlysmallspace,bigvolumeandbigweight.thearticleanalysesthedifficultyandriskofprocessofdismantlingthetwoShieldmachineintunnels.
Keywords:tunnel；Shieldmachine；risk；dismantle
中图分类号：U455.43文献标识码：a
0引言
天津地铁3号线“解放路站～天津站”区间隧道由中铁隧道集团施工，由于天津站已经提前建好，地面上部需要建造配电房，顶层板已经封闭，无法直接吊出盾构机，需要将盾构机在隧道内依次解体，翻转平移到吊装井吊出。盾构机为中铁隧道装备制造公司出产的￠6.4m土压盾构，因在隧道内拆解，空间狭小，给拆解工作带来了很多不便，尤其是大件的拆解和翻转，必须有安全可靠的技术措施，经充分的论证后方可实施。现施工的两台盾构机已成功拆解移至地面上，本文对盾构机的拆解中的问题及风险进行分析说明，并对实际作业情况进行讨论，为以后有类似情况提供参考。
概述
盾构机直径6.4m，主机长8.3m，由盾构机刀盘、前体、中体、盾尾等组成，总重330t，其中最重的部件是前体，重量有93t，直径6.4米，长度3米。由于隧道工程施工需要，车站顶板已经封闭，预留的盾构机主机拆除空间只有长10.8米，宽8.65米，高度7.2米狭窄空间，盾构机刀盘、前体、中体、盾尾分离及翻转需要在预留的狭窄空间内完成完成。由于环境空间受限，不可能像常规盾构机吊装在地面使用大型汽车吊或履带吊来完成这两个作业,同时盾构机也不可能直接平移到吊出井处。根据现场的实际情况，确定在隧道内定制安装两台120t桥吊来起吊和翻转盾构主机，桥吊选用双小车配置，每个小车的提升能力是60t，双小车总起重能力是120t；桥吊跨度7.6米，起升高度10米。桥吊基础采用现场浇筑两堵钢筋混凝土墙作为桥吊承力墙基础，桥吊架设与盾构机关系见图1。
图1桥吊架设与盾构机关系示意
2．盾构机起吊和翻转安全验算
下面是根据现有条件，对盾构机起吊、翻转、吊点布置、吊点焊缝受力状况、进行考虑分析。
2.1起吊重量安全验算
盾构机起吊和翻转过程中，选择最重的盾构机前体作为安全验算的主体，前体重93t。桥吊上面布置两台60t的小车，抬吊93吨的物体，每台小车需要承担93t/2=46.5t。由于小车可以移动，所以吊钩垂直起吊。每台小车的负荷量为：46.5t/60t=77.5%。
桥吊两台小车抬吊前体的安全系数：起升机构安全系数2.5；起重量富余安全系数：1.29。所以整体安全系数：2.5*1.29=3.225。单台桥吊起吊93吨的前盾验算合格。
2.2盾构机翻转安全验算
同样取最重的前体作为安全验算的主体，当1#、2#桥吊并拢后，两车的吊钩距离最小为3m。所以当前体吊点水平距离达到3m（前盾与水平线的夹角为58.79°）后，1#、2#桥吊都变成了垂直起吊。此后，2#桥吊分配的力小，1#桥吊分配的力大，但都小于1#桥吊的垂直工况。
在前盾的吊点水平距离小于3m（前盾与水平线的夹角为58.79°）时候，2#桥吊出现斜拉工况，对2#桥吊斜拉工况进行分析计算如下（计算简图如左图所示）：
假设：2#桥吊吊钩拉力为F2，吊钩钢丝绳与水平线夹角为α，
则：F2产生的垂直分力F2Y为：F2Y=F2*sinα
F2产生的水平分力F2X为：F2X=F2*cosα
对B点取矩知道，F2Y=G/2=46.5t（2#桥吊上两台60吨小车的合力）
考虑2#桥吊上两台60t小车受力不均匀，不均匀系数按照1.05计算。
则：2#桥吊上每台60t小车的吊钩受力为：
F2=1.1*F2Y/2/sinα
2#桥吊上每台60t小车的吊钩产生的水平分力为：
F2X=F2*cosα
则：在翻转到10°、20°、30°、31.207°各工况时，2#桥吊上每台60t小车的吊钩受力见下表1：
表1受力工况计算表
通过上述6个工况的分析：2#桥吊的单台小车的最大受力为26.89t。
结论：上述过程假设1#桥吊吊钩不动，实际上，由于2#桥吊产生水平分力的影响，会导致1#桥吊、2#桥吊的吊钩都发生倾斜，但倾斜角度小于2#桥吊计算角度，即：1#桥吊的力会比表中数值偏大，但是不会大于26.89吨。同理2#桥吊的力会比表中计算值偏小，也不会大于26.89吨。所以翻转过程计算通过。
2.3吊点布置，焊缝验算
在盾构机前体上焊接4个吊耳，吊耳布置和焊接如图2。吊耳材料采用Q345B，厚度60mm。
计算重量取100t，按照最大受力情况进行吊耳焊接强度计算：
焊缝受拉力计算：σ=F/（l·δ）=100×1000÷30÷6=555.6kg/cm2=55.56mpa
图2前体吊耳焊接示意图
查表得焊缝受拉许用应力[σ’]=181mpa，σ≤[σ’]，焊缝受拉强度满足要求。
焊缝受剪力计算：τ=F/（l·δ）=50×1000÷30÷6=555.6kg/cm2=55.56mpa
查表得焊缝受剪许用应力[τ’]=127mpa，τ≤[τ’]，焊缝受剪强度满足要求。
焊缝弯矩应力计算：σt=6m/（δ2·l）=6×25×1000×12÷（6×6×30）=1666.7kg/cm2=166.67mpa
查表得焊缝弯矩许用应力[σt’]=201mpa，σt≤[σt’]，焊缝弯矩强度满足要求。
3．盾构机前体的起吊、翻转现场实际施作
两台盾构机前后相距两个月成功完成了盾构机的解体拆除工作，实施过程利用两人同步协调作业两台桥吊，利用1号桥吊将前体提升脱离地面后向车站方向移动到翻转位置，在前体底部安装翻转吊耳，2号桥吊调整到位后将吊钩及吊耳进行挂接。2号桥吊慢慢起吊前体，此时2号桥吊理论计算最大斜拉角度为30度，实际操作过程中通过调整两个桥吊的距离，让两台桥吊靠近，此时斜拉角度小于30度，2号桥吊只存在一个相对斜拉的位置，吊钩接近于垂直状态。同时1号桥吊慢慢下降前体，直至把前体翻转90度后处于水平状态。见图3前体起吊翻转示意图。
图3前体起吊翻转示意图。
两个桥吊同步将前体的高度提升到与站台地板高度一致时，同时在前体底下铺轨，将已经准备好的过站移动小车推入前体底下。小车到位后，将前体稳稳的放在小车上，摘除吊耳上的吊钩，盾构机前体起吊翻转作业完成，用小车将前体移动至吊出井吊出。盾构机主机其它部件按照起吊翻转前体方式一样进行解体、拆除和吊出。
4.结束语
通常情况盾构机的拆除吊出都在常规盾构吊装井实施，但天津地铁3号线天津站的盾构机吊出却是封闭狭窄的空间内拆除翻转后平移至吊出井条件下完成安全吊出。说明如果工期需要，只要做好安全措施和选用适当起吊设备，盾构机的拆解翻转可以在狭小的空间完成后实现吊出，对于类似环境条件下的工程具有借鉴意义。
参考文献：
1、《盾构机技术资料》
2、《天津地铁3号线天津站结构设计图》
吊桥工程设计篇5
abstract:Basedontheconcreteofhangertensioningforself-anchoredsuspensionbridgesofoptimized,usinglesscyclegradingtensionedslingconstructionscheme,andthesuspendertensioningstagestocarryonthesimulationanalysis,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
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；
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、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：
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
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2/4p。
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向边跨和中跨张拉，张拉力控制为3/4p。
步骤三：第二次调整张拉（从主塔向两侧张拉）
全部吊索再次从两个主塔对称向边跨和中跨张拉，张拉力控制为p，达到成桥理想索力。
6泓口大桥吊索张拉模拟结果
针对方案进行详细吊索张拉过程模拟分析，得到各主要结构爱内力及位移状态。主缆位移内力随施工阶段变化如图所示。
图
图4吊索内力随施工阶段变化图图5跨中加劲梁应力随施工阶段变化图
图6加劲梁跨中挠度随施工阶段变化图图7主塔根部应力随施工阶段变化图
从上图可以看出在吊索张拉过程中，吊索最大内力为2351kn，小于其控制内力3200kn；由于加劲梁在主缆架设之前在临时支架上现浇施工，随着吊索张拉的逐步进行，加劲梁与临时支架脱离，主梁被吊杆逐渐吊起，有向上的位移，全桥吊索张拉到位后，主梁最大位移向上37mm，在二期恒载铺设以后，主梁向上的挠度为16mm。从加劲梁应力表中看出，加劲梁跨中上缘最大应力-0.54mpa,下缘最大应力-0.68mpa，主梁在吊索张拉过程中始终处于受压状态。
在吊索张拉过程中为平衡中跨与边跨的水平分力，对主索鞍适时顶推，确保主塔受力安全。依据确定的吊装张拉方案，主塔根部应力最大为1.62mpa，小于C50混凝土抗拉设计强度1.83mpa，且在每次主索鞍顶推后，主塔根部应力均出现下降趋势，成桥后住塔根部处于受压状态。
7施工控制效果比较
图8主缆实测线形与理论线形对比图
从以上表中可以看出，主缆线形与理论线形较为吻合，误差控制在±20mm之间，且东西侧对应的标高误差控制在±10mm。
图9吊索索力对比图
从以上表中可以看出，吊索索力与理论值较为吻合，且大部分高于理论值，但都在误差允许范围之内（±10%）。
8结语
对泓口大桥吊索张拉方法进行研究，依据最优吊索张拉方法的原则，确定了最优的吊索张拉方案。在选定最优吊索张拉方案的基础上，详细分析了吊索张拉过程中主塔、吊索及加劲梁的受力及变形特点，确定了自锚式悬索桥少循环分级张拉吊索的施工方法。自锚式悬索桥少循环分级张拉吊索的施工方法在泓口大桥施工中成功得以实施，此方法的实施使得施工工期大大缩短，同时张拉接长杆的数量也明显减少，取得了良好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]张哲.混凝土自锚式悬索桥[m].人民交通出版社,2005
[2]吴会军.抚顺万新大桥施工控制[D].大连理工大学,2005
[3]方志,张智勇.斜拉桥的索力测试[J].西安:中国公路学报.Vol.10,no.1,1997.
吊桥工程设计篇6
关键词：陈村涌特大桥主桥墩基础承台钢吊箱设计施工
1工程概况广州至珠海（西线）高速公路广州南海至顺德碧江段项目，路线全长14.659公里，路线起点接广州市南环高速公路，终点与碧桂一级公路起点相接。全线有互通式立交桥3座，特大桥6座，包括珠江特大桥、石洲特大桥、橹尾撬高架桥、冬瓜隆特大桥、勒竹高架桥、陈村涌特大桥，桥梁总长8494.2m。其中陈村涌特大桥全长1033m，为深水桩基础。3#主桥墩基础采用4根φ2.5m的钻孔灌注桩，桩长42.0m。承台为台阶式，下台阶厚4.0m，上台阶厚3.0m，承台横截面为园端形，下台阶顺桥向宽17.7m，横桥向总长29.0m，上台阶顺桥向宽13.2m，横桥向总长22.23m，下台阶承台顶面标高+165.27m，底面标高+161.27m，上台阶承台顶面标高+168.27m。3#墩位于陈村涌槽，墩位处河床标高142.63～148.38m，按施工水位+173.5m计，墩位处水深达30多米，设计流速V1/300=3.62m/s.为此，采用钢吊箱围堰的施工方法进行承台施工。
2钢吊箱设计条件钢吊箱围堰是为承台施工而设计的临时阻水结构，其作用是通过吊箱围堰侧板和底板上的封底混凝土围水，为承台施工提供无水的干处施工环境。
2.1工况条件根据钢吊箱围堰施工工作时段及设计受力状态，可按以下几个工况进行分析：①拼装下沉阶段；②封底混凝土施工阶段；③抽水后承台施工阶段。
2.2水位条件根据《陈村涌大桥水文资料分析成果报告》及吊箱施工时间安排，确定钢吊箱设计抽水水位为＋168.0m。
2.3结构设计条件综合各工况条件、水位条件确定钢吊箱结构设计条件：围堰平面内净尺寸：29.0m×17.7m,圆端形,半径为14.5m(与承台平面尺寸相同,考虑吊箱围堰侧板兼做承台模板)；侧板顶面设计标高：168.5m；底板顶面设计标高：159.57m；内支承标高：165.72m；设计抽水水位：168.0m；钻孔平台下弦系统线标高:172.0m。
2.4工期要求：该桥为广州至珠海（西线）高速公路广州南海至顺德碧江段重点控制工程之一，工期十分紧张，主墩必须在一个枯水期内施工出水面。只有在2003年3月底将承台灌筑完毕，才能保证墩身在4月底施工到+186m这一洪水期水位之上。
3设计依据：
3.1《陈村涌大桥设计图》
3.2《公路桥涵设计手册》
4钢吊箱的构造简介：
4.1构造形式选择根据钢吊箱使用功能，将其分为侧板、底板、内支撑、吊挂系统四大部分。其中，侧板、底板是吊箱围堰的主要阻水结构，根据钢吊箱设计条件，我们对吊箱侧板结构的单壁、双壁两种方案进行了比较，比较结果见表1。
由表1可以看出，侧板单壁节省材料，加工方便，拼装简单，质量容易控制，投入少，工期短，故侧板选用单壁结构。
4.2结构构造简介
①底板
吊箱底板由底模托梁和底模组成，底板平面尺寸为18.4m×29.7m，底板高0.361m，重量为66.6吨。底模托梁为井字梁结构，桩间设置纵、横梁。纵梁（顺桥向）为主梁，共设10道，每道由通长2[28a组成，横梁(顺水方向)为次梁,间距为0.77m～1.15m，由i22b组成，横梁与纵梁用螺栓连接，水封。吊杆设在纵梁上。底模为肋板式焊接结构，底板为δ＝6mm,肋为δ＝6mm板条，分12种型号共75块置于底模托梁上并与其焊接。
②侧板侧板采用单壁结构，为肋板式焊接结构，由型钢和8mm钢板焊接而成。侧板高度方向分为上、中、下三层，分别为3.35m、3.0m、2.58m。每层分为26块，其中圆端形方向分6块，直线段方向分7块，共计78块。单块最重为1.8吨，侧板总重135吨。分块的原则主要是为了缩短基础施工周期，在钻孔桩施工的同时侧板拼装要在钻孔平台以下与水面以上净空为4m范围内进行，加上无法使用大的起吊设备，所以分块较小。吊箱下层侧板。与底板及上、中、下层侧板之间的水平缝和竖缝均采用坡口焊缝焊接，以防漏水。侧板的面板为δ＝8mm钢板，竖楞均为i25a工字钢，间距为640mm或655mm，水平加劲肋为L63×40角钢或δ＝10mm钢板组焊成“t”字型加劲，间距为500mm～700mm，随水深而变化。为了保证竖楞i25a外翼缘不失稳及全截面受力，且避免在运输过程中侧板产生超标变形，在上、中、下侧板适当位置，每层设了由δ＝10mm钢板组焊成“t”字型水平加劲两道，“t”字型的外边与i25a外翼缘平齐。
③吊箱内支撑内支撑由内圈梁，水平撑杆及竖向支架三部分组成。内圈梁：内圈梁设一层，设在吊箱侧板的内侧，高程为165.72m，由2i45b或箱形板结构组成的水平环，安装在侧板内壁牛腿上。内圈梁的作用主要是承受侧板传递的荷载，并将其传给水平撑杆。水平撑杆为井字结构，杆端用螺栓与内圈梁连接成一体，纵向水平撑杆由2[22b组成，横向水平撑杆由φ273mm钢管组成,各杆间均通过法兰盘用螺栓连接,竖向支架为格构式结构,立杆为∠75×75×8角钢,缀板为δ＝8mm钢板,竖向支架的作用主要是支撑水平撑杆。竖向支架的底端焊接到底板上,上端与水平撑杆焊接。
④吊箱吊挂系统：吊挂系统由纵、横梁、吊杆及钢护筒组成，吊挂系统的作用是承担吊箱自重及封底混凝土的重量。横梁：横梁（顺桥向）共计6排，均设在钢护筒顶，由大榭岛斜拉挂篮的主梁、横梁组拼而成。横梁的作用是支承纵梁，并将纵梁传递的荷载（通过护筒）传递至基桩。纵梁：纵梁（顺水方向）设置在横梁上，共8排，由大榭岛斜拉挂篮的主梁、横梁组拼而成，纵梁的作用是支承吊杆，并将吊杆荷载传递给横梁。吊杆：吊杆是由l32mm精扎螺纹粗钢筋及与之配套的连接器、螺帽组成,共80根吊杆，重11.2吨，吊杆下端固定到底板的托梁上，上端固定到吊挂系统的纵梁上。吊杆的作用是将吊箱自重及封底混凝土的重量传给纵梁。
⑤下沉起吊系统起吊系统由吊点、吊带、千斤顶组成，吊点分上吊点、下吊点，上吊点设在钻孔平台顶面上。下吊点设在吊箱下层直边侧板外侧，共4个下吊点，吊点中心相距11.52m，吊带为40mm×320mm的钢带（16mn钢）。
⑥吊箱定位系统钢吊箱下沉入水后受流水压力的作用，吊箱围堰会向下游漂移，为便于调整吊箱位置，确保顺利下沉，在吊箱侧板内壁与钢护筒之间设上下两层导向系统，第一层设在距围堰底板1.93m处，第二层设在距围堰底板4.73m处，每层8个导向。
5设计计算根据钢吊箱围堰施工时段分析进行结构设计验算，利用设计计算程序Sap93进行空间模拟计算，仅就计算思路简单介绍，具体计算过程从略。
5.1荷载取值依据由《公路桥涵设计规范》荷载组合V考虑钢吊箱围堰设计荷载组合。
水平荷载：∑Hj＝静水压力+流水压力+风力+其他；竖直荷载：∑Gj＝吊箱自重+封底混凝土重+浮力+其他；其中：单位面积上的静水压力按10Kn/计，水压随高度按线性分布；流水压力按桥址处实测流速：V=2.0m/s；风速很小，在此可忽略；封底混凝土容重;γ=23Kn/m3；水的浮力:γ=10Kn/m3；
5.2计算内容①吊箱拼装（上、中、下三层逐层入水）下沉计算；②吊箱结构设计计算；③封底混凝土施工阶段计算；④抽水后吊箱计算。
5.3计算综合工况条件分析和计算内容，对钢吊箱各部分取最不利受力工况进行计算。①底板主要承受封底混凝土重量和吊箱自重。荷载组合为混凝土自重+吊箱自重+浮力，此外，还要对吊箱入水时底板受力情况进行复算。吊箱吊挂系统与底板一起进行验算。②侧板以承受水平荷载为主，最不利受力工况为抽水阶段，侧板计算包括竖肋、水平加劲肋、面板、竖肋拼接处及焊接的内力、变形及应力计算。另外，还要对吊箱逐层入水及承台施工等阶段侧板受力情况进行复算。内支撑系统与侧板计算，在侧板验算的同时完成验算。③吊箱拼装下沉阶段主要与吊箱自重有关，以三层拼装完成下沉时为最不利进行计算控制，并据此计算结果设计吊点、吊带。④抗浮计算分两个阶段：一个阶段是吊箱内抽完水后灌筑承台混凝土前，另一个阶段是浇筑完承台且混凝土初凝前。吊箱自重+水封混凝土自重+粘结力>浮力吊箱自重+承台混凝土重+水封混凝土自重
6钢吊箱施工3#主墩控制全桥施工工期，不仅施工难度大，而且施工工期十分紧张。若采用在钻孔桩施工完毕后拆除平台，在平台上拼装下放钢吊箱的施工方法，需要大型起吊设备，且投入多，工期长，很有可能在一个枯水期内不能把基础施工出水面。因此，采取非常规的施工方法：在钻孔桩施工的同时交叉作业拼装下沉钢吊箱，不仅减少了施工投入，而且缩短了施工周期，取得了显著成效。
6.1吊箱拼装及下沉吊箱拼装及下沉分三步。第一步，拼装底板及第一节围堰侧板。在钻孔平台下弦设滑道，用来运送侧板至拼装位置。水面以上钢护筒外侧焊临时支承，拼底板托梁，焊接底模，并在其上拼装内支撑竖向支架，然后拼装下层侧板、上下吊点、吊带，第一节围堰入水。第二步，拼装中层侧板及竖向支架，围堰下沉。第三步，拼装上层侧板、竖向支架及内支撑。围堰下沉至设计标高，安装吊杆进行体系转换，围堰全部由吊杆吊挂，将吊带拆除。每块侧板焊缝均进行煤油渗透试验。围堰下放主要设施包括四个主吊具及其升降系统和八个辅助吊具。主吊具由主吊点和吊带组成，吊具升降系统由锚箱、油压千斤顶、升降梁和稳定架组成。辅助吊具采用精轧螺纹钢吊杆。当提升围堰时先提升主吊点，后提升辅助吊点；当下放围堰时先松放辅助吊点，后松放主吊点。主辅吊点交替进行，每次升降高度严格控制在50mm以内，主辅吊点升降幅度应一致，避免围堰扭曲变形。
6.2吊箱定位与堵漏由于在围堰侧板设有导向定位装置（该装置是根据护筒的实际偏位设计的），因此，吊箱下沉到位后其平面位置偏差均在施工规范允许误差范围以内。用钢楔将导向与护筒之间的间隙抄死，用角钢把围堰顶口与钢护筒焊牢，确保吊箱围堰在后续的水封施工中不得有平面位移。然后用两台千斤顶从上下游两端对称地逐一对80根吊杆进行调整，使其受力均匀，调整吊杆时油表读数达到10mpa即可。全部吊杆调整完毕后，潜水员下水用蛇形袋堵塞钢护筒与底板之间的空隙。
6.3灌注封底混凝土封底混凝土的作用一是作平衡重的主体；二是防水渗漏；三是抵抗水浮力在吊箱底部形成的弯曲应力；四是作为承台的承重底模。封底混凝土灌注是吊箱围堰施工成败的一大关键。主要难点是水下混凝土灌注面积大，而且水位不稳定，为了保证混凝土质量，在施工中采取了以下几点措施：①吊箱定位后至水封前，每天测量其平面位置，观察吊箱是否稳定。②水封前潜水员逐一对16根护筒四周进行认真检查，以确保封底时围堰底板不漏混凝土。③将吊箱围堰分为三个仓，进行两次水封，先封中仓，布置12根水封导管。再封上下游两个仓，各布置10根水封导管。④制做两个10.0m3储灰总槽，以确保每根导管砍球后埋深不少于0.5m，并在水封过程中始终有约5.0m3的混凝土储存量，在混凝土供应中断时备用。围堰封底混凝土厚度1.7m，封底净面积381m2，采用C30混凝计648m3。
6.4灌注承台混凝土封底完毕七天后，抽干吊箱内积水，没有漏水现象，说明水封很成功。拆除上挂梁、吊杆，割除钢护筒，清除高出承台面的封底混凝土，用超声波法和小应变法检测桩基质量，然后按传统的方法安设承台钢筋，灌注承台混凝土。
吊桥工程设计篇7
【关键词】钢拱架；吊索；索力
秦皇岛市大汤河人行景观桥是我公司承建的一座钢结构桥梁，也是我市大汤河上第一座景观拱形桥梁。该拱桥施工期间，特别是施工进入到关键工序（焊接钢桁架拱肋、桥面系焊接、吊索安装），在施工中遇到了一些问题，通过设计和监控人员共同努力，最终得到了圆满的解决。本次工程实践，验证了科学流程与严谨施工的重要性。
1桥梁概况
秦皇岛市大汤河人行景观桥采用中承式钢桁架拱桥，桥梁跨径采用35+80+35=150米的三跨连拱，中间拱为中承式，两侧拱圈为上承式飞燕形式，拱圈由上弦拱肋和下弦拱肋两部分组成，之间采用焊接工字钢连接形成平面桁架（7～10节点间竖杆、斜杆采用箱型断面），与两拱圈连接部分采用节点板栓接，横桥向两片拱肋之间采用横撑连接，桥面以上部分除0、3节点采用“K”字撑外其余均采用“一”字横撑。
桥梁主拱圈采用矩形箱型断面，截面尺寸为500*300mm，顶、底板采用14mm钢板，腹板采用18mm钢板，由工厂分段预制，运输至现场搭设支架焊接成整体。
桥面系做法分为中跨下承和边跨上承两部分，中跨下承式部分：吊杆采用两种形式，除6号吊杆采用外径30mm的钢拉杆外，其余均采用oVm.GJ15-3CR型钢绞线整束挤压拉索。
横梁采用焊接工字钢，高40cm，顶、底板采用20mm钢板，腹板采用16mm钢板。横梁之间采用五道箱形纵梁连接，外侧2道纵梁采用箱型截面，结构尺寸为400*200，钢板厚12毫米。
桥面板采用10mm钢板与纵梁和横梁焊接，为和两侧景观及木栈道相协调，在钢桥面上安装木结构桥面。
桥台采用薄壁式桥台，下接桩基础，设2根桩基直径1.5米。中墩下部结构为混凝土拱脚，下接4桩承台，桩基直径1.5米。中、边墩桩基均采用摩擦桩设计。
2钢桁架施工要点
2.1工艺流程
拱脚、桥台基础施工（同时厂内分段制作钢桁架）钢桁架拱肋支架现场拼装钢桁架拱肋由中间向两侧顺序安装桥面系钢横梁（同时安装吊索）、纵梁桥面板铺装栏杆安装索力检测及调整桥面板铺装
2.2钢桁架拱肋安装
步骤一：测量a、B、C、D四个墩台上10个支座垫板的水平度以及垫板的相对位置，划出中心线。
步骤二：架设拱肋D段（整拼），及相应横撑、端横梁。（1）安装拱肋D段；（2）安装端横梁HL5；（3）安装相应横撑。
步骤三：架设拱肋C段（散拼），及相应横撑。（1）工地现场整体拼装拱肋C；（2）安装拱肋C段；（3）安装相应横撑。
步骤四：架设拱肋B段（整拼），及相应横撑。（1）安装拱肋B段；（2）测量斜杆X6位置两头孔距，制造厂按此数据钻制另一头孔；（3）安装X6；（4）安装相应横撑。
步骤五：架设拱肋a段（整拼）、相应横撑。（1）安装拱肋a段；（2）测量斜杆X2位置两头孔距，制造厂按此数据钻制另一头孔；（3）安装X2；（4）安装相应横撑；（5）拱肋焊接及拆除拱肋支架；（6）测量吊索位置拱肋顶标高。
3桥面系和吊索安装要点
3.1桥面系施工
该桥面系为典型的悬浮体系，桥面系钢结构与吊索安装配合进行，施工中先由中跨中间0#索向两端依次进行。
3.1.10#索施工步骤：安放钢横梁定位测量挂索吊索下端连接。
3.1.2两侧1#索施工步骤：钢横梁安装就位定位测量挂索吊索下端连接。
3.1.3安装0-1#索纵梁，与横梁焊接一体。
3.1.4向两侧顺序安装26#钢横梁、吊索（杆）、纵梁。
3.1.5由中间向两边焊接桥面板。
吊（索）杆安装，将吊索水平运至桥面起吊位置，用升降车将组装好的吊索竖直吊起，将上叉耳螺孔对准拱桥的拱肋板孔，用柱销锁紧；将下叉耳的螺孔对准桥面肋板孔，用柱销锁紧（以此类推分别安装其余吊杆）。根据高程进一步调整调节套筒，使桥面完全达到设计高程后锁紧螺母。
3.2吊索索力调整
吊索（杆）力的大小与均匀程度直接影响到成桥时的线性、各结构的内部应力分布以及使用中的荷载效应，最终对桥梁的美观、安全以及使用寿命起到十分关键的作用。
3.2.1本次吊索力调整的目的
主要有以下几个方面：（1）使得桥梁的吊索力与理论值相符，达到均匀的程度并达到设计要求；（2）桥梁线型平顺，误差符合规范要求；（3）结构内力分布均匀，保证桁架拱及主梁的内力不发生明显变化。
3.2.2吊索力调整步骤及方法
（1）吊索力采用频率式吊索力动测仪初步测量。
（2）理论计算。采用空间有限元分析程序miDaSCiViL进行理论计算，得到理论吊索力。再在模型中输入初测吊索力，经过调整，在模型中使得吊索力符合设计。
（3）第一次调整吊索力。吊索力采用压力传感器及频率式吊索力动测仪进行测量。拟定按照从两边对称向跨中的顺序对吊索力进行依次的调整。目的为使得吊索力初步接近设计要求，对吊索力动测仪完成系数标定。
吊桥工程设计篇8
关键词：悬索桥；钢箱梁；顶推法；吊装；施工工艺
abstrct:Gushanbridgeoffuzhouisonetoweranddouble-cableself-anchoredsteel-boxsuspensionbridge,theoverheadsubjectofthemainbridgeusedsteel-box,andtheanchoredsubjectusedconcrete-box.thesteel-boxofthamainbridgeusedincrementallaunchingconstructiontechnology,theequipmentofsteel-boxhoistingisasettle-hangerwhichisdesignedtohaunch250t.itisinsructedthedesigningideology,assembingtechnologyandthehoistingtechnology.
keywords:suspensionsteel-boxincrementallaunchinghoistingconsructiontechnology
中图分类号：tU74文献标识码：a文章编号：
工程概况
福州鼓山大桥主桥为独塔双索面自锚式悬索桥，跨度组成为：50+150+235+35＝470m。主桥按双向八车道设计，两侧设非机动车道、人行道，主桥桥面宽度42米。主桥的上部梁体主要采用钢箱梁，其中锚固段采用混凝土箱梁。自锚式悬索桥需要通过主梁承担主缆的水平力，施工时先架设主梁，接着架设主缆，然后安装吊索，再逐步张拉吊索（使梁体自重逐步传递至主缆主跨主梁），从而形成悬吊结构。在考虑经济节约、施工进度、现场地况等因素最后主梁施工选用顶推法施工。
自锚式悬索桥主梁设计采用混合梁，即主要采用钢梁，其中钢梁顶推长度371.5m，两侧边跨锚固段采用混凝土梁，这能充分发挥钢和混凝土材料的特性，有效地节省投资。桥梁中线处梁高3.5m。两吊索在钢箱梁上横向间距是34m，纵向索距7.0m，因此钢箱梁的标准节段长度也是7.0m。全桥共分53个钢箱节段，包括S20(块段重量218.5t)、S19～S2（边跨标准段,块段重量122.9t）、S1、S0、m1～m31（中跨标准段，块段重量122.9t）、m32(块段重量295.6t)。其中钢梁竖向线形分两种，一种为R=7500m圆曲线上的标准段，一种为2.05%斜坡上的标准段。
所有钢箱梁块段起吊采用以双层贝雷梁为吊装主梁拼装而成的固定吊架。固定吊架设计吊重250t，跨度30m，起吊高度35m。
2、设计分析
图1固定吊架外观图
2.1设计理念
（1）确保钢箱梁顶推和锚跨箱梁同时施工，采用承台支撑钢管桩，架设贝雷梁方案；（2）根据贝雷梁力学特性，采用双层四排一组贝雷梁为吊架主横梁；（3）主梁与立柱连接采用铰接构件，释放弯矩，保证竖向荷载传递至承台上；（4）主梁上布置轨道，保证箱梁滑移方便、稳定；（5）支腿下同样布置钢轨，保证箱梁顶推过程产生最小的摩擦力，不至于破坏支腿结构，顶推过程形成梁走架不移的受力结构；（6）吊装S20、m32，采用双线吊装，即采用四组千斤顶，对荷载内力分配，减小集中力产生内力值；（7）新制支撑架和组间连接的设计保证贝雷梁横向弯曲挠度最小；（8）钢管桩和墩身加固，采用框架结构形式，采用安装墩身附着进行加固，但是受拉杆抗拉强度的限制，应考虑在墩顶利用垫石加固。
2.2结构计算分析
2.21荷载分项计算
设计荷载包括：恒载、钢箱梁起吊荷载、风荷载、水平冲击力。
主梁恒载：包括贝雷主梁、新制支
撑架和组间连接、分配梁、分配梁加强支撑，按均布荷载计算其荷载集度。
钢箱梁起吊荷载（集中荷载）分为
标准块段和非标准块段。
风荷载（均布荷载）：极限风速取
40m/s计算公式：工作风速作用力计算按6级风考虑，此时最大容许起吊风速为20.7m/s。根据贝雷梁实际布置情况，单位迎风面积系数取0.4，考虑风荷载作用的方向重叠性，故取增大系数1.3单位面积风荷载：
水平荷载：大型临时吊装结构水平
冲击荷载计算包括纵向和横向计算，根据《建筑结构荷载规范》5-5.1吊车竖向和水平向荷载计算规定，计算水平荷载如下：
纵向水平荷载：按照最大吊重的10%取值
横向水平荷载作为贝雷架横向变形控制计算荷载
吊挂系统荷载（集中荷载）
吊挂系统提升分配梁、连续千斤顶、箱梁提升吊具
荷载组合计算中各种系数如下：
荷载动力系数：1.05偏载系数：γ=1.15
组合i：恒载+台风期风荷载（停止作业）
组合ii：恒载+风荷载（顶推过程）组合iii：恒载+风荷载+起吊荷载（吊装过程）
计算过程中集中力计算考虑冲击荷载和偏载影响，固定吊架设计按组合三控制设计。
2.22结构受力分析
固定吊架结构受力分析从整体稳定性
和局部结构受力分析两个角度进行计算验证，整体稳定性利用miDaS软件进行建立模型分析，局部结构受力从贝雷组主梁、吊架门腿立柱、铰接构件、墩身附着、吊挂系统进行设计检算。
2.221局部结构受力分析
1）主梁受力分析验算包括走行轨道验算、枕梁验算、贝雷梁所受内力验算。钢轨型号为p50，根据天车接触有效长度计算荷载作用下的剪切应力满足设计要求。枕梁计算时，由于枕梁作用于悬空的贝雷主梁上，为空间结构受力体系，需要进行三维立体建立模型分析，算得弯曲应力和剪切应力均满足要求，此外钢轨作用于枕梁上所产生的局部压应力根据钢结构局部承压验算满足要求。贝雷梁受力计算根据其力学特性，在不考虑旁弯变形基础上单组主梁（共四组）所抵抗弯距为6530.8Kn・m，抵抗剪力981Kn。根据工况三进行控制分析：
钢梁标准块段吊装：
图2产生弯距5256Kn・m
图3产生剪力658Kn
所以在吊装标准应力计算如下：
弯曲应力
剪切应力：
非标准块段吊装：
集中力：（按S20取值一个吊点）每组设置两个吊点，吊点间距控制在2m。
图4产生弯距6141Kn・m
图5产生剪力796Kn
内力值满足要求。
2）吊架立柱受力验算
立柱下部采用直径1000mm壁厚10mm，上部14m采用1200mm壁厚14mm钢管。
图6立柱模型
水平力按照荷载10%计算取值，经miDaS建
立模型分析，最大应力为89mpa，满足要求。
3）铰接构件受力计算
图7铰接构件
销子计算：销子采用φ80直径，40Crmnti材料，受力为双剪切状态，
则
满足要求
对铰接面进行挤压计算
满足要求
铰接构件与分配梁焊接焊缝长度计算：
水平力在铰接点引起的剪力V=54.6Kn
引起的弯矩m=54.6×0.22=12.01Kn・m
全部焊缝有效截面对中和轴的惯性矩为
焊缝由弯矩作用引起的最大应力：
焊缝由剪力作用引起的最大应力：
则所受的共同应力为：
满足要求
4）墩身附着计算
根据钢管桩以墩身为附着对象进行反力计算，验算附着拉杆受力，由建立模型计算得最大反力为52.6t，拉杆采用精轧螺纹钢φ25，墩顶处布置上下两层共6根拉杆，3×26.5t=80t>52.6t,拉杆受力满足要求。
2.222整体建立模型分析
图8固定吊架miDaS模型
图8固定吊架miDaS模型
最大应力出现在贝雷主梁上为130mpa，满足受力要求。
3、固定吊架拼装工艺
3.1固定吊架制作
固定吊架制作分为贝雷主梁组拼、立柱焊接、支腿制作、分配梁焊接、铰接构件制作。其中贝雷梁采用双层贝雷片按四排一组组拼，每排12片，每组共计96片，共4组，端头采用新制支撑架连接，贝雷片组之间采用组间连接加以固定保证控制横向弯曲。
分配梁采用工40型钢焊接而成，在确保尺寸准确情况下与支腿立柱焊接。钢管桩立柱根据受力特点采用两种直径管桩焊接，上部管桩处于悬臂状态，受力复杂，故采用直径1.2m，壁厚14mm管桩（由2.2m废弃护筒改制）。铰接构件确保开孔准确，焊接牢固，焊缝质量保证。
3.2吊架拼装步骤
3.21准备工作
固定吊架施工前准备工作主要从以下几个方面进行；1）对图纸的审核，根据图纸定出施工的优化方案；2）根据现场实际情况，进行机械和人力的布置；3）根据现场状况进行附属加固设施的设计；4）现场安全设施的布置，避免高空作业带来危险损失；5）方便施工的基础上进行布置步梯；6）方便吊装要进行加宽栈桥。
3.22墩身附着安装
墩身附着安装在作业机械履带吊配合下，采用打设临时作业平台方式进行空中作业施工，首先拉杆保证穿插到位，其次型钢焊接焊缝质量满足要求，为了防止锈蚀，对墩身造成外观污染需要粉刷油漆。
3.23立柱、支腿吊装焊接
立柱在加工完毕，由运输车运至现场，由履带吊配合作业，进行吊装施工。立柱施工时要从顺桥向和横桥向在测量组配合下控制其垂直度，并在异型接头处加焊加劲板保证受力满足。立柱安装完毕要测量桩顶标高，保证桩顶高度统一，为安装分配梁做准备。
支腿吊装一样由履带吊配合作业，首先由测量组在顶推平台上放处具置点，位置点根据吊架设计跨度（30m）而定，保证其在顺桥向和横桥向上下游支腿的位置相对应，为组间连接和贝雷梁准确安装做铺垫。
3.24贝雷主梁吊装
图9固定吊架主梁吊装图
吊装解决问题：吊装机械的吊高和有效吊重是否能够满足要求、施工场地的空间范围是否能够满足起吊的要求、贝雷梁的拼装合理顺序（满足机械作业允许值）、高空作业的安全防护措施。
图10固定吊架主梁吊装图
采用两台50t履带吊进行固定吊架主梁的吊装，根据履带吊的作业性能指标，在考虑现场场地布置情况而进行吊装。一次吊装一组贝雷梁48片，共计15.7t。50t履带吊在吊装时，吊高扒杆43m，控制在最大角度，最小幅度值进行作业。为了保证履带吊有充足作业空间，要对临时栈桥在原有6m基础上进行加宽至10m。
3.25、附属结构安装
附属结构安装包括枕梁和钢轨的安装，在进行枕梁安装过程中，由于贝雷梁的挠曲变形导致螺栓眼孔位置偏差，所以要配置小5t导链进行纠偏。此外还有天车和连续千斤顶的安装和钢铰线的穿束，以及动力系统的调试安装工作，所以需要在吊架上部合适的位置搭设工作平台和吊架提升控制操作平台。贝雷主梁的两边设置人行走道，便于检查维修人员工作。
4、结语
福州鼓山大桥钢箱梁顶推工作的重要一环就是钢箱梁的吊装，所以固定吊架的设计合理性是顶推工作能否顺利进行的关键所在。设计过程中，充分利用了贝雷梁的力学特性和拼装方便的优势，采用端部设置成铰接构件从而释放弯距保证荷载竖直传递，保证受力合理。此外施工中根据履带吊作业性能，采用抬吊的吊装方式，大大缩短施工工期，降低劳动成本，是一个比较成功的施工方案。
参考文献：
[1]邬晓光.刚架桥[m].北京:人民交通出版社,2001.
[2]铁道部大桥工程局桥梁科学研究所.悬索桥[m].北京:科学技术文献出版社,1996.
[3]孙训方,方孝淑,关来泰.材料力学[m].北京:高等教育出版社,1993.
[4]黄绍金，刘陌生.装配式公路钢桥多用途使用手册[m]北京：人民交通出版社
吊桥工程设计篇9
【关键词】系杆拱桥；吊杆力；误差；
吊杆的安装和张拉在下承式系杆拱桥的施工过程中具有十分重要的作用，其会对后期结构线性的合理性以及结构内力状态产生直接影响，从而最终会影响到结构安全运营以及施工质量。有很多因素都会导致误差的情况出现在吊杆施工当中。本文与某下承式拱桥吊杆施工中发生的误差以及相关的处理经验相结合，论述了拱桥施工控制中的关键问题。
1.工程概述
博乐市团结路大桥位于博乐市规划滨河大道和规划迎春路之间，北接规划滨河大道，南接迎春路，跨越七一水库，线路全长704米。其中团结路桥主桥长354m，为连续下承式系杆拱桥；南侧引桥长210m，北侧引桥长140m，引桥设计为35米先简支后连续小箱梁结构；主桥桥面宽度为38.5m；引桥为33.5m。主桥跨径布置为（37+47+58+70+58+47+37）m，其中最大跨径为70米，设计为钢拱、混凝土梁，梁高2.465m；主桥拱肋采用变截面钢箱拱结构，全桥单跨横向布置为两片拱肋，拱轴按二次抛物线设计，矢跨比为1/5，该桥通过在系梁内施加预应力，抵消拱肋推力，使桥墩无需受推力。单拱肋吊杆横向采用双根布置，吊杆上吊点即拱肋端吊点为耳板式，下吊点位于系梁底为张拉锚固端，锚固系统采用整束挤压拉索锚具。
两个不同半径的曲线组成，共计17跨，桥面设有行车道、防撞结构区、非机动车道和人行道。该桥桥台采用埋置式桥台，桥台与墩柱下设有桩基为嵌岩端承桩，最大桩径2m，最小桩径1.5m。桩顶设有系梁和承台，桥墩墩柱高约9米，分3种结构形式，分别为圆墩、方墩和Y型墩，桥立面造型与Y型墩形成中承式外提篮效果，桥梁上下部结构完美结合，在不同的水位下将呈现渐变的景观效果成为该桥的亮点。
2.吊杆施工情况和偏差的原因
2.1有限元计算参数取值的问题
计算参数取值在有限元模型当中与实际的情况不相符合是导致施工结果与设计目标不相符合的一个非常关键的原因，通常情况下混凝土的徐变系数变异性、材料的比重以及弹性模量等均比较大，而且模型计算值不一定符合实际情况。在具体的施工过程中，钢管混凝土拱桥的吊杆和钢拱肋具有很稳定的参数。系杆属于预应力混凝土结构，具有较大的变异性，然而其对前期结构的力学特性具有较小的影响[1]。
2.2测量的误差
很多因素都会影响到测量的精度，比如测量仪器的随机误差以及系统精度等。除此之外。测量环境温湿度的变化以及人工测量时的人为因素等都会对其产生影响。
2.3施工存在的误差
在施工过程中如果没有对预设的张拉顺序和大小进行严格的遵守，就会导致不准确的张拉。在分批张拉吊杆过程中，结果往往会出现支撑体系的转换以及内力的重分布。与此同时，后期张拉的吊杆也会较大地影响到前期张拉的吊杆内力。张拉顺序和张拉力的不同也会导致迥异的成桥内力线性和状态。
3.处置方案及原理
由于吊杆就有过大的内力，从而使结构运行阶段的安全受到影响，因此必须要采用放松处理的方式针对吊杆进行处理。可以采用以下两种方法求得吊杆补张的张拉控制力：
①影响矩阵法，首先是以校勘需要时间的调整量为根据将施调向量X组成，在完成处理后各吊杆内力就会将受调向量D组成，通过对有限元方法的利用，就能够将单位变化在施调向量中第j个元素xj中的具体量求出来，同时也可以将受调向量D的变化向量引起，将其记为aj，这时候就可以将[a]=[a1，a2，…，…，al]形成，随后针对D0+aX=D这一线性方程组进行求解。其中张拉处理前的吊杆内力矩阵就是D0，其组成部分为处理前的实测值。将吊杆处理前的内力值与吊杆需施加的调整量加在一起就是张拉处理时的控制力[2]。
形成影响矩阵时比较耗时是这种方法的局限性所在，这时候就可以利用midas的施工阶段计算功能针对其中的影响向量进行逐个的计算，同时也能够选择anSYS的生死单元针对整个施工过程进行模拟，然后利用apDL就可以对影响矩阵进行方便的计算。
②接迭代法：由于本桥属于梁拱组合体系，其具有较大的刚度，而且具有较弱的非线性表现。因此首先针对补张拉方案进行选定，也就是将张拉顺序及根数确定下来；随后以张拉方案为根据实施建模，这样将初应变模拟结构的内力状态施加上去；随后将p0这样一组吊杆补张拉控制力设置出来。如果这组力与所求结果越接近，其就具有越少的迭代次数。通过对p0的计算，就能够将m1这一补张完成时的结构内力得出来。这时候就要对设计目标内力与成桥内力之间误差的大小进行计算，如果其相对于合理的收敛标准要小，就可以将计算停止，所求张拉控制力就是m1。如若不然，就需要将设计目标内力与成桥内力之间误差加进去，也就是p1这样一组新的补张拉控制力，然后在模型当中代入进去，对其进行重新计算，对其进行反复的迭代，直到其能够将与收敛标准的条件相符合的pi找出来[3]。
在本次计算当中，发现边吊杆并没有受到吊杆调值的较大影响，在优化方案之后，将边拱吊杆补张个数减少了，这样不仅能够将时间节省下来，同时还能够节约费用。最后，相对于目标而言，施工结果控制在了5%以内的偏差。
4.结语
作为下承式拱桥施工的关键工序，吊杆的具体施工过程中必须要对吊杆内力状态进行跟踪。要认真的分析偏差较大的情况，将其原因找出来，然后立足于结构计算、测量以及施工等几个方面，与系杆拱桥的力学特性相结合，针对施工方案和结构计算参数进行及时的调整，最后以结构实际情况为根据针对后续工况结构状态进行预测，最终使施工结果的合理性和安全性得到保证。
参考文献：
[1]杨鹏，侯爽，赵文琴，罗玉强.系杆拱桥力学特性与稳定性分析[J].硅谷.2013（13）
吊桥工程设计篇10
关键词：自锚式悬索桥；影响矩阵；吊杆张拉力
1、前言
自锚式悬索桥由于其独特的造型、较灵活的适应性和经济性而受到越来越广泛的应用。自锚式悬索桥与地锚式悬索桥在受力体系和施工方法上有很大的差异：主缆的水平分力使自锚式悬索桥加劲梁承受巨大的压力而成为压弯构件；自锚式悬索桥必须先施工主梁，然后施工主缆。因此，对自锚式悬索桥的设计与施工状态进行研究十分必要。在吊杆张拉过程中，需要对吊杆索力进行精确计算，避免加劲梁出现纵向拉应力过大而引起裂缝。因此，自锚式悬索桥的施工过程中，关键在于吊杆索力内力控制[1]。
2、自锚式悬索桥施工控制的力学特性
2.1吊杆张拉对主缆位移的影响
自锚式悬索桥在张拉吊杆的过程中，主缆的位移具有如下规律：当所有的吊杆直接锚固或通过接长锚固在加劲梁上以后，主缆位移的弱相干性表明：在张拉吊杆的过程中，自锚式悬索桥位于张拉点的主缆发生较大位移，其位移量可人为控制，而其他点的主缆基本上不发生位移，于是大部分的张拉均可以采用位移控制的方法来进行[2]。
图2-1张拉点主缆示意图
如图2-1所示，点为张拉点，为吊杆张拉力增量，为张拉点主缆位移增量。考虑到结构的对称性，每次张拉位于主缆对称位置的两组吊杆，则张拉两组吊杆所作的功为：
（2-1）
由张拉吊杆所引起主缆的弹性应变能增量为：
（2-2）
式中：和――分别表示各段主缆的长度值和轴力增量；
和――分别是主缆的弹性模量和横截面积。
根据能量的转化与守恒定律，张拉吊杆所作的功将引起主缆、加劲梁、吊杆、塔、墩等应变能的增加，其中一部分转化为主缆的应变能，其转化率随着悬索桥的尺寸和刚度的不同而有所变化。根据已有文献查阅得出，其转化率一般在之间。
将式（2-2）的分子和分母乘以得：
（2-3）
假定主缆为柔性索，则主缆各节段的水平分力相等，并且总是成立的，又有，其中是吊杆间距。这样式（2-3）可变为：
（2-4）
由式（2-2）、式（2-4）得到吊杆力增量所引起主缆的水平分力增量为：
（2-5）
任意吊杆的力增量可表示为：
（2-6）
、分别为吊杆两侧的主缆水平角，见图2－1。
为主缆与水平线的夹角。
为了证明张拉吊杆对张拉点以外的主缆的位移影响很小，可采用如下方法。假设张拉点以外某点主缆位移较大，设影响最大点位移为。假设加劲梁没有发生竖向位移，则张拉点以外的所有吊杆锚头位移为0，于是由吊杆的伸长引起吊杆力的增量为：
（2-7）
式中：和――表示吊杆的弹性模量和截面积
――表示吊杆的长度
某自锚式悬索桥，吊索间距为6m，主缆截面积为，吊索截面积，弹性模量，假设吊杆张拉力功的转化率为，张拉的吊杆力为，张拉点主缆竖向位移，，与之相邻的吊杆长度，且。由上述公式（2-5）与（2-6）得到，由公式（2-7）得到，说明式（2-7）求出的吊杆力过大，也就是所假定的取值太大，实际值应该更小。当取时，由式（2-7）得出，接近式（2-6）的结果。上述结果证明了主缆位移的弱相干性原理是正确的。
自锚式悬索桥施工中张拉吊杆对非张拉点主缆的位移影响很小，可以忽略，因此在前期张拉吊杆时，可以用位移来控制。
2.2吊杆张拉对其它吊杆内力的影响
自锚式悬索桥在张拉吊杆的过程中，后张拉的吊杆对已经张拉的吊杆力有影响，这种影响具有如下规律：
张拉点吊杆对相邻吊杆的影响较大，而对相邻吊杆以外的吊杆力的影响很小，这个规律被称作吊杆力的相邻影响原理。
设点为张拉点，根据式（2-6）得到该点吊杆力增量与角度的关系式：
（2-8）
其相邻吊杆力增量为：
（2-9）
（2-10）
由几何关系得：（2-11）
（2-12）
根据上文所述的主缆位移的弱相干性原理，张拉点的位移较大，而其它点的位移很小，于是得出和的变化较大，而和的变化很小，将式（2-11）、式（2-12）代入式（2-9）、式（2-10）可以得出，由于和的变化较大，导致和的变化较大。同样的公式应用到的相邻吊杆以外的情况，得到吊杆力变化很小的结论。
由此可见，张拉某根吊杆对相邻吊杆内力的影响较大，而对于远处吊杆的内力影响较小，因此在进行索力调整时主要考虑对相邻吊杆的影响，可以忽略对远处吊杆的影响。
3、基于影响矩阵的吊杆施工张拉控制
自锚式悬索桥的主缆存在着几何非线性的影响，在张拉中主缆的线形变化较大，甚至在施工初期主缆会严重地偏离最终的成桥线形，但是当主缆逐渐承担起全桥的恒载时，缆索线形又会趋于理想线形。以合理成桥状态下吊杆内力为控制目标，当施工中对吊杆进行张拉至目标状态时，主缆的线形也自动趋于理想线形。因此，吊杆在施工控制时仍可以以吊杆的成桥内力为控制目标。
图3-1自锚式悬索桥施工张拉计算图
图3-1为一自锚式悬索桥施工张拉计算图，假定合理的施工张拉顺序，按主跨由主塔往跨中方向进行，锚跨由主塔向锚固点方向进行。随着越来越多的吊杆张拉完毕，主缆的线形更加接近成桥线形，这样在最后张拉跨中处的吊杆（如果一开始就张拉该处吊杆，由于对主缆位移约束较少，则会使主缆发生很大偏移）对主缆的位移影响就会减至最小。
合理的张拉顺序为：①吊杆；②吊杆；③吊杆；④吊杆；⑤吊杆；⑥吊杆；⑦吊杆。
共分7个批次张拉，在恒载作用下的理想状态时的各吊杆合理预张力值为施工控制的总目标，现在利用倒拆法逆向求解各施工阶段内，吊杆的合理张拉力值[3]。
首先拆除号吊杆，并把已求得成桥状态合理的该吊杆束力反向作用于吊杆与主缆和加劲梁的结点处，由于自锚式悬索桥吊杆索力影响的相邻性，它只对的吊杆内力产生影响，则吊杆的合理施工内力为合理成桥内力加上拆除号吊杆对其的影响力，同理拆除吊杆，仅对号吊杆内力产生影响，每拆除一对吊杆，则仅对相邻吊杆的索力有影响，重得此步骤，可求出每一对吊杆的合理施工张拉力。
该过程可用影响矩阵来表示，即：
（3-1）
式中：――表示索力张拉过程中的影响矩阵，由于自锚式悬索桥吊杆索力的相邻性原理，其中大部分元素都为0，且当，该影响矩阵能采用通用平面杆系有限元程序求出；
――表示自锚式悬索桥合理成桥状态下，各吊杆的理想张拉力；
――表示自锚式悬索桥在施工时，为了达到合理成桥状态，必须对各吊杆一次施加的合理施工张拉力。
采用上述方法对自锚式悬索桥的吊杆进行张拉，可以一次就将吊杆张拉到位，减少了吊杆张拉的次数，节约了时间。
上述方法仅仅只考虑了基于线性理论的自锚式悬索桥吊杆施工张拉力控制原理，一般对于跨度较小的自锚式悬索桥，其非线性影响较小，可以忽略不计，则能直接采用上述方法，但是，对于大跨径的自锚式悬索桥，在施工过程当中，结构的几何非线性和材料非线性的影响，会使以线性方法确定的吊杆施工张拉力失真，为此，必须寻找新的方法。
自锚式悬索桥施工张拉过程中，存在着如下的非线性影响：主缆弹性模量的非线性影响。索鞍的顶推滑移。在架设主缆之前，应使鞍座相对于塔顶有一向边跨的预偏量，在随后的吊杆张拉过程中逐步顶推调整偏移量，保证塔底的应力不超过容许值；支架接触非线性。一般有限元程序本身可进行非线性迭代计算，处理接触非线性问题是很容易实现的；锚固区空间主缆的平面简化模型。为了计算方便，有限元分析利用平面模型进行，而计算锚固跨主缆的变形以及固定索鞍和滑动索鞍对主梁的偏心压力作用，则采用主缆换算横截面积的方法将空间主缆简化为平面主缆。
与线性问题相比，求解自锚式悬索桥吊杆施工张拉力的非线性问题具有如下特点。首先，影响矩阵反映的是结构参数之间线性关系的内在联系，在非线性状态下，这种关系会随着结构状态的变化而变，此时吊杆索力影响矩阵的特征与非线性结构的切线刚度方程十分相象。其次，结构刚度的非线性使得施工荷载在结构中的内力分配发生了改变，因此考虑施工因素的广义索力向量将发生改变，以下给出基于几何非线性因素的影响，求解吊杆的施工张拉力，这一过程将采用前进分析法来进行（基于线性问题的合理吊杆施工力确定是采用倒拆法进行的），步骤如下[4]：
按线性理论形成影响矩阵方程，并求解施工张拉力向量；式中表示后张拉索力对前期索力的影响矩阵，为合理成桥吊杆索力；
以为施工张拉力的试探向量，计入上述四个几何非线性影响因素，按照施工步骤进行非线性前进分析，并形成新的广义影响矩阵，广义索力向量。此时，广义影响矩阵中已经包含了结构非线性影响因素，可以写出非线性施工张拉力状态的计算方程：=，解此方程，可以得到近似的非线性施工张拉力向量；
以为施工张拉力试探向量，重新按施工步骤进行非线性前进分析，计算相应的成桥索力向量和成桥索力误差向量：
检验的范数是否满足小于指定误差，如果满足，即为要求的非线性结构的施工张拉力向量，迭代结束。如果不满足，则用修正重新计算施工张拉力，于是，代替了，得到，解此方程计算拉索施工张拉力的修正向量，并修正施工张拉力试探向量：，重复第三步进行迭代，直至收敛。
4、算例分析
某自锚式悬索桥跨径布置为，吊索间距，全桥有29根吊索，跨中矢高，主缆材料弹性模量为，截面面积为；吊索截面积为，弹性模量为。加劲梁的截面积为，混凝土弹性模量为，加劲梁及桥面系总换算集度为[5]。
图4-1自锚式悬索桥结构尺寸图（m）
表4-1吊杆合理成桥张拉力（单位：Kn）
吊杆编号n1n2n3n4n5n6n7n8
内力(Kn)12471624168517161598132614081473
吊杆编号n9n10n11n12n13n14n15
内力(Kn)1496135414361417142214591476
采用本文算法，得到基于几何线性的吊杆张拉施工控制值：
表4-2基于几何线性的吊杆合理施工张拉力（单位：Kn）
吊杆编号n1n2n3n4n5n6n7n8
内力(Kn)12661647167317271561133514241462
吊杆编号n9n10n11n12n13n14n15
内力(Kn)1488135914451434144714231462
表4-3基于几何非线性的吊杆合理施工张拉力（单位：Kn）
吊杆编号n1n2n3n4n5n6n7n8
内力(Kn)12711653168517341569134014321458
吊杆编号n9n10n11n12n13n14n15
内力(Kn)1493136614571462147914421474
由表4-2和表4-3计算的结果来看，考虑几何线性与几何非线性对计算结果影响不是太大，其原因是因为本算例跨度较小，到达成桥状态时，自锚式悬索桥整体刚度大，变形特性趋于线性结构。
5、结论
对自锚式悬索桥吊杆的施工张拉力进行研究具有非常重要的意义，本文将影响矩阵法引入到吊杆施工张拉力的控制当中，推导了基于线性、几何非线性的吊杆施工张拉力控制方程，计算过程简单，易于编程，计算结果正确。
参考文献:
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