高塔大跨度混凝土斜拉桥施工控制

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发布时间：2021-09-15

资料介绍

高塔大跨度混凝土斜拉桥施工控制
蔡欣
(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i忠县长江大桥是一座双塔双索面预应力混凝
土斜拉桥，具有跨度大、塔高、双悬臂大、现浇段长、施工临时
配重多五大特点，为确保该桥施工安全，结合有限元法和现
代监测手段，对其进行施工全过程的监测与控制。采用MI—
DAS Civil软件建立该桥理论计算模型，对各施工阶段进行
计算分析。由应力、索力及线形监测结果可知，成桥后线形
流畅，达到了预期的效果，控制成果满足设计及相关规范的
要求。
关键词：斜拉桥；有限元法；桥梁施工；施工控制
1 概况
沪蓉国道主干线支线分水岭(鄂渝界)至忠县高
速公路忠县长江大桥位于忠县县城上游约8．0 km，
距宜昌航道428．8 km。主桥为双塔双索面预应力
混凝土斜拉桥，跨径为205 m+460 m +205 m，结
构支承体系为飘浮体系_1q]。桥塔为塔墩固结的钢
筋混凝土和部分施加预应力的配筋结构，塔柱整体
外形为H形，桥塔总高247．5O m，其中塔墩高47
m，塔柱高200 m。主梁为边主梁式断面，梁高(中
心线处)2．965 m，标准截面纵向每隔8 m设1道横
隔板。主梁设双向预应力，标准节段长8 m，肋板宽
1．8 m。桥面标准宽26．5 m，中间设宽2．0 m中央
分隔带，两边各设0．5 m防护栏。主梁采用C60混
凝土。忠县长江大桥总体布置见图1。
由于该桥具有跨度大、塔高、双悬臂大、现浇段
205 480 ． 205
图1 忠县长江大桥总体布置
长、施工临时配重多五大特点，为确保施工顺利进
行，严格控制施工各阶段控制部位的应力，保证施工
的安全及成桥状态下全桥各部位受力符合设计要
求。因此，在施工过程中对其进行线形、应力和索力
等控制参数的全程监测与控制Ⅲ。
2 理论控制计算
2．1 计算软件及模型
该桥施工控制计算以桥梁博士V3．1软件为
主，同时利用MIDAS Civil软件对主要结果进行复
核。计算时采用平面杆系结构，根据斜拉桥施工过
程划分详细的施工阶段，其中每个悬臂施工标准节
段划分为7个施工阶段：移动挂篮一第1次张拉斜
拉索一浇筑50 混凝土一第2次张拉斜拉索一浇
筑剩余混凝土一张拉预应力、转移锚固一第3次张
拉斜拉索。计算模型见图2。
缓：：
图2 斜拉桥软件计算模型
2．2 主要计算结果
对应该桥施工、活载、使用三个阶段分别计算
顶、底板应力和主梁挠度。
(1)施工过程中顶、底板最大压应力为20．6
MPa，最大拉应力为0．6 MPa，均小于规范中规定
的最大压应力0．7Of'ok一38．5 MPa×0．70—26．95
MPa，最大拉应力1．15Stk一2．85 MPa×1．15—
3．28 MPa，满足规范要求。
(2)在活载作用下，主梁最大挠度为35．5 cm，
满足规范允许值L／600=46 000 cm／600=76．7 cm。
(3)使用阶段最大压应力为19．2 MPa，最大拉