自锚式悬索桥施工控制

邹全 张毅

摘 要：自锚式悬索桥具有很多优点，因此越来越受到相关方面的重视，同时其控制方法因为其自身实现的艰难程度而受到相关人员的关注。其自身的应用相对来说比较广泛，但是控制方面的速度明显无法满足现实的需求，因此必须改变这种状况。

关键词：自锚式悬索桥；控制；难度

自锚式悬索桥的产生已经有了较长的时间，世界上最早的桥型是1870年在波兰被建造完成的。随着时代的发展，其建造工艺逐渐走向完善，桥型也越来越大。可以说国际上的相关发展形势一片大好，尤其是后来建在美国的奥克兰海湾大桥的相关技术的应用引起了世界工程界的轰动，使其发展出现了新的局面。

1 相关的施工控制特点

其受力特点十分独特，致使它的施工方法在桥梁建设中显得十分不同。

其整个桥体的主缆直接被固定在加劲梁上的锚定上，这种情况使得施工要常常将浇筑或者安装加劲梁放在开端，只有在加劲梁自身的强度达到一定的水平之后才可以着手开始主缆的安装工作，吊杆的相关垂吊工作就要安排在最后进行。在这个过程中，吊杆张拉工作的展开顺序和每一次张拉的力度都对相关的线形、力度提出了较高要求，还要保持相应的加劲梁应力和位移等方面控制在合理的范围之内。而且张拉工作不是一次就能完成的，要根据现实情况的变化进行相应的调整，尽量使索力处于理想状态，还要保证各个方面尽量符合设计时的要求。

其施工控制可以从施工时的角度分为施工前的相关工作和施工现场的相关工作。施工之前要请相关专业人员进行专业的分析，对于成桥的各种状态进行理想性的分析，由于其自身的特殊性，导致其主缆在完成安装后就不能进行索力和标高等方面的调整，这就要求空缆状态的相关计算过程务必要保证精确。施工现场的控制内容包括主缆线形、吊杆力和应力等三方面的控制内容。在制定施工控制的相关程序时必须兼顾其自身特点以及施工的方法。

2 相关控制流程

2.1 施工前的分析

首先必须对施工图的内容有一个很好的掌握，然后再和施工方进行详尽的沟通，对施工的每个环节都要有清晰的了解，对施工的荷载的相关信息进行调查。对施工方法进行科学的分析，让施工的计算方面尽量的精确，对于各个断面的受力情况进行分析，对于施工控制所要用到的各种参数进行预案，并对施工过程中误差进行分析，对相关内力和位移的信息进行确定，做出合理的调整，用作施工的指导。

2.2 现场的测试和计算

在工程进行的过程中，对整个建筑的结构进行跟进记录，得出各种测试资料，然后将实际的测量数据和计算过程中得到的结果进行对比，如果有误差存在，就可以根据各种模型寻找出原因，确定调节措施。

2.3 关键部位的调查

要根据以上各个过程分析得出的结果对工程的薄弱环节进行控制，对于可能发生的危险状况进行监督，对整个结构变形的可能进行实地测量。

3 刚性和柔性相关的施工控制实践

3.1 相关的刚性施工控制

3.1.1 流程。施工流程是首先需要完成的。空缆状态起到的是基础作用，要在这个基础上对空缆到成桥之间的几个状态进行相应的确立，作为空缆到成桥的过渡。这些过渡必须遵循几个准则，过渡的数目不能过少，否则会导致较大的应力和位移出现，过渡数目不能过大，否则会导致相关的工作变得繁复。

3.1.2 现场实施。做好吊杆张拉的前面的工作之后，就要对其进行实际施工，按照要求，只要对两轮相关工作的施工控制进行描述即可。

第一轮的张拉工作必须在30%的理想索力状态下实施，这个过程是初始阶段，对相关工作的开展起到重要的作用。开始的时候，吊杆力相对较小，而这时的主缆线形起伏很大。经过调查，此处使用标高进行相关的控制较为稳妥。此种作法避免了相关误差的发生，可以使张拉动作完成之后形成的线形和吊杆力都处在一个高精确的状态中。

第二轮工作的进行前提是理想索力设定在30%到60%之间，这个状态要变为现实。实际上，这个阶段的吊杆力已经增大，主缆线形相应的变化较大。这一轮仍然要采用标高的测量方法，千斤顶也要运用其中，两者的数值对比一旦出现偏差，就可以运用标高进行相应的控制。如此做可以对位移进行高精确定位，以此就可以获得很多的相关信息，作为各环节调整的参照。

3.2 相关的柔性的施工控制

此处以位于安亭吴淞江的相关桥梁为例，其整体的主梁跨度的比例十分接近1/100这个数值，相对比较柔性，这就对主梁和主缆的在变形方面的控制提出了更高的标准。经过实际的模拟，可以将施工过程确定为124个，在这个过程中会有8个大型的张拉工作，张拉动作有113个。吴淞江的悬索桥一共有8个大型张拉动作，其中前5次都是由边跨和主跨两类吊杆同时展开张拉动作，接下来的两次只对主跨吊杆采取张拉动作。

3.2.1 开展之前。在吊杆张拉工作开展之前，要做好主缆的安装工作。根据事先测算的主缆长度和相关的材料长度，然后将其运送到施工现场进行安装。索夹也要根据相关标准进行较为精确的安装，吊杆的安装工作也要严格进行，确保其达到较高的精度。

3.2.2 应力和形变的相关控制。从刚性的自锚式悬索桥的相关施工控制可以看出，其控制的重点是标高和线形，应力的相关控制居于次要地位，但是针对柔性而言，相关的应力却对吊杆力表现出十分灵敏的反应，因此必须对应力和形变进行控制。

经过对实际调查的数据进行分析可知，展开5次张拉动作，加劲梁的所有重量都压在了主缆上面。通过测算发现，所建立的模型和实际效果比较一致，各种数据偏差都被控制在正常范围内。

4 结语

自锚式悬索桥本身具有很多优点，因此其建设的数量越来越多，在规模和自身形式上都处于高速发展阶段。但是要注意到其在推广过程中具有施工控制难度大的特点，相关的解决方案较为落后。本文通过对其相关特点进行分析，对其相关施工流程进行罗列，进而对柔性和刚性两个方面的自锚式悬索桥的相关施工控制工作进行解读。

参考文献

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[2] 檀永刚； 张哲； 严伟飞.自锚式悬索桥施工控制中的力学特性[J].公路交通科技，2010，36（6）.

[3] 李喆.自锚式悬索桥施工关键技术与控制[D].天津大学，2013.