单索面悬索桥基准丝股架设

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第】0期单索面悬索桥基准丝股架设51单索面悬索桥基准丝股架设代百华。(1．中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司，湖北武汉430034；2．桥梁结构安全与健康湖北省重点实验室，湖北武汉430034)摘要：介绍悬索桥基准索股线形考虑温度和跨度以计温度与确定跨度)下的无应力长度相等。及支点高差后的修正计算方法，提出各相关系数来修正温度变化和跨度变化以及支点高差变化的影响，并结合柳州双拥3工程简介大桥工程提供相关数据，以便施工。关键词：悬索桥；基准索股；线形控制；温度；垂度柳州双拥大桥主桥为(40+430+40)m悬索桥，主梁为钢箱梁，桥塔为A形钢塔，下部基础为钻孑L灌注桩基础。矢跨比f／L=1／9．0，吊索间距10m，1引言设计基准温度为20℃。主桥立面布置示意见图1。悬索桥主缆线形是决定成桥线形的主要因素，主缆的架设精度决定成桥线形的精度，因而在悬索桥施工控制中，基准索股架设线形控制是悬索桥精度控制中最为关键的一环EIJ。同时，现场架设温度146．714。和跨度变化(主要是由猫道架设、索鞍预偏后对桥塔单位：m的偏心压力以及温度变化引起的塔偏)以及两主索图1双拥大桥主桥立面布置示意鞍IP(或与散索套IP)点相对高差变化都是影响基准索股线形的重要因素。因而，基准状态下的基准基准索股架设时间为3月中旬，气温在9～l3索股线形计算和各参数敏感性分析以及测量精度控℃，塔顶偏位在1cm左右，主鞍座与散索套高差变制非常重要。化在1cm内。2计算方法与原则4基准索股架设的温度变化修正基准索股的基准状态是在设计温度20℃和零基于基准状态下的空缆线形，根据实际现场施塔顶偏位下的基准索股线形和锚跨张力。以成桥主工温度变化，在该温度变化范围运用有限元法对双缆线形为目标状态，精确计算出基准状态下主缆中拥大桥空缆线形进行敏感性分析，可以得出中跨跨心的空缆线形，然后根据各丝股的直径并适当考虑中垂度变化与温度变化的关系(图2)和边跨跨中垂索股空隙率，计算出基准状态下基准索股的线形以度变化与温度变化的关系(图3)。图2和图3中的及各跨控制点的理论高程。分别考虑现场施工温度拟合线形曲线中Af为中跨(或边跨)跨中垂度变与实际跨度变化以及支点高差对基准状态下主缆线化，为温度变化。需说明的是，垂度变化af是相形(以各跨跨中为控制点)的影响，并对主缆线形(以对基准状态下各跨跨中垂度而言；温度变化是相控制各跨跨中标高为主)进行实时修正。对于基准状态下设计温度而言。无论现场施工温度与跨度以及支点高差变化如从图2和图3中可以得出：跨中垂度变化与跨何，任意状态下基准线形控制的总原则皆是：考虑各中标高变化和温度变化近似直线关系；各跨跨中标种影响因素后各跨丝股无应力长度与基准状态(设高对温度的变化非常敏感，其中边跨跨中标高对温收稿日期：2012一o3—19作者简介：代百华(1984一)，男，助理工程师，2007年毕业于武汉理工大学道路桥梁工程专业，工学学士，2010年毕业于西南交通大学桥梁工程专业，工学硕士。 52桥梁检测与加固喝m宣吕司司1译}3廿导磐留世岳一10-86-4-2。相对设计温涌度F的温渝度摩变蛮化让．At／~C图4双拥大桥中跨跨度变化与中跨跨中垂度厦变化的关系图2双拥大桥中跨跨中垂度变化与温度变化的关系鲁司制廿留图5双拥大桥边跨跨度变化与边跨跨中垂度变化的关系12～lO一8—6—4—2o抛物线关系；在相同跨度变化的条件下，边跨跨中垂相对设计温度下的温度变化At／~C度变化较中跨变化要大很多，因而边跨跨中垂度变图3双拥大桥边跨跨中垂度变化与温度变化的关系化对跨度变化的敏感性要强。度变化的敏感性比中跨跨中标高要稍微强烈些。每降低1℃，中跨跨中标高要升高10．5mm，边跨跨6基准索股架设的支点高程修正中标高要升高13．2mm。在基准索股架设过程中，由于现场温度不会与设计温度一致，这样对于高塔(特别是钢塔)而言，由5基准索股架设的跨度变化修正于桥塔在温度作用下的变形，导致塔顶标高与设计主缆跨度变化也是主缆丝股架设线形重要的影标高会有所不同，塔顶支点之间以及塔与散索套支响因素，主缆跨度变化的根本原因是由于桥塔偏位点高差会有所改变，从而影响基准索股架设精度，因引起两鞍座之间的距离发生变化。而基准索股架设过程中需考虑支点高差对基准索股根据现场实测跨度变化量(相对于独塔而言)，线形的影响。仍采用悬链线理论公式针对不同的支采用悬链线理论公式并以各跨丝股无应力长度不变点高差来考察其对各跨跨中垂度的影响。的准则，针对跨度变化对基准丝股跨中标高的影响图6列出在各支点高差变化下的边跨与中跨跨进行分析，得出其相关系数。中垂度变化情况，该图拟合曲线中△^为支点高差。图4和图5分别为中跨跨度变化与中跨跨中从图6中可知：与中跨跨中垂度变化对支点高差变垂度变化的关系和边跨跨度变化与边跨跨中垂度变化的敏感性相比，边跨跨中垂度变化对支点高差变化的关系。从图4和图5中可以看出，各跨跨中垂化要更为敏感些，而且跨中垂度变化对支点高差变度变化(或跨中标高)与跨度变化关系可近似为二次化的关系可近似为线性关系。 总第1O期单索面悬索桥基准丝股架设53标高调整量。最后按照索长调整量与跨中标高所需的调整量之间的关系式，确定丝股在鞍槽处的调整量(iN入量或调出量)。按照一般抛物线理论公式可以计算出：中跨As—Ay／2．002；边跨AS—AY／6．884。式中：／kS为索吕长调整量；△y为跨中标高调整量。司对于锚跨，一般以索股张拉控制。由于在温度的影响作用下，索股也会产生伸缩变形，需对其丝股坦张力进行温度修正F=129．7—6．376(T一2O)(单位：kN)。8基准索股的稳定观测待基准索股调整完后，需对基准索股线形进行图6支点高差变化对跨中垂度变化的影响至少3d的观测，确保丝股在鞍座内未滑动。如果丝股在鞍座内出现滑动，线形精度达不到要求，则需重新调整，直到满足要求为止。7基准索股架设过程中各相关系数的应用考虑温度变化、跨度变化和支点高差对基准索9结论股线形的影响后，根据上述所计算的结果，最终得到双拥大桥基准索股架设时的计算公式见表1。结合双拥大桥，分别考察温度变化、跨度变化和表1基准索股架设时的计算公式支点高差变化对跨中垂度的影响，计算出基准索股位置丝股中心标高／m架设时的计算公式，并将其运用到双拥大桥基准索Y一122．1637一O．0106(T一20)一(一2．98315D2—股架设中。实践证明该方法适用于在任意温度变边跨6．2254△D)一(2．1352~h+0．001)化、跨度变化和支点高差变化的情况下基准索股线y一117．5603～0．0132(T一20)一(0．0286AD2—中跨1．9260AD)+0．5z2dz形控制。在基准索股线形调整作业中，可根据现场实测参考文献：主缆温度、跨度变化量以及两支点高差的变化量，根[1]唐茂林．大跨度悬索桥空间几何非线性分析与软件开据表1中公式可计算出该状态下各跨跨中的理论标发(博士学位论文)[．成都：西南交通大学，2003：65高。然后依据跨中控制点的实测标高，计算出跨中—83．