钢箱梁斜拉桥施工控制研究

钢箱梁斜拉桥施工控制研究

王勇

1钢箱梁斜拉桥的结构特点

斜拉桥是由塔、梁、索3种基本构件组成的高次超静定组合结构体系，它以加劲梁受弯压、斜拉索受拉以及桥塔受压弯为主。斜拉索的多点弹性支承作用使主梁的受力类似于多跨连续梁，从而减小了主梁弯矩和梁体尺寸，减轻了梁体重量，使其具有很强的跨越能力，与悬索桥相比，斜拉桥的抗风性能优越，且不需要庞大的锚固装置。由于调整斜拉索的张拉力可调整主梁的内力，使其分布更加均匀合理，且斜拉桥的索、塔、梁，尤其是索和塔，可以组合出多种形式以满足景观需求，因而斜拉桥己成为现代桥梁工程中发展最快、最具竞争力的桥型之一。近几十年来，随着交通量的剧增，桥面宽度及跨径均呈上升趋势，为满足使用要求，大跨径钢箱梁斜拉桥也随之应运而生了，其主梁形状也由矩形逐步发展为倒梯形、三角形以及扁平流线形。目前，除了需要布置成上下双层桥面的少数斜拉桥采用钢析架主梁外，一般均采用扁平流线形钢箱主梁。可见，钢箱梁斜拉桥越来越受到国内外建设单位和桥梁工程师的青睐。钢箱梁斜拉桥秉承了斜拉桥家族固有的品质，除此之外，它还具有如下特点：

1)钢箱梁的抗扭刚度和横向抗弯刚度大、整体性强、材质均匀、强度高，因此，其跨越能力大，可适应更宽的桥面;

2)钢箱梁自重轻，外形纤细、美观，有利于桥梁设计的轻型化，可有效减少用钢量;在同等条件下，与钢析架梁斜拉桥相比，钢箱梁斜拉桥主梁的用钢量可节省15%-25%。

3)钢箱梁工厂化生产的制作精度高，质量可靠，且其生产制作可与下部结构及桥塔并行施工，可加快施工速度。

4)与混凝土斜拉桥相比，钢箱梁斜拉桥的柔度大，耗能效果好，抗震性能优越。

2中国钢箱梁斜拉桥的应用与发展概况

中国在20世纪80年代以前，由于钢产量较低，很少建造钢桥。改革开放后，钢斜拉桥得到了发展，1987年在山东东营建造的东营黄河大桥，为中国第1座公路钢斜拉桥。该桥为双塔双索面钢箱梁斜拉桥，跨径布置为60.5+136.5+288+136.5+60.5m，桥塔为H形框架式结构，塔高69.2m，主梁采用带正交异性钢桥面板的分离式钢箱梁，梁宽19.5m，斜拉索由多股无粘结高强度平行钢丝组成，扇形索面布置。此后，中国开始大规模修建钢箱梁斜拉桥，且发展速度非常快，短短30年间就取得了辉煌的成就，令世界瞩目。

2001年，建成南京长江二桥南汉桥。该桥为5跨连续半飘浮体系双塔双索面钢箱梁斜拉桥，跨径布置为58.5+246.5+628+246.5+58.5m，桥塔为上塔柱平行分离的倒Y形钢筋混凝土塔，塔高195.41m，主梁为扁平闭口流线形钢箱梁，正交异性钢桥面板，中心线处梁高3.5m，总宽37.2m，斜拉索为空间扇形索面布置。2005年，建成南京长江三桥。该桥为5跨连续半飘浮体系双塔双索面钢箱梁斜拉桥，跨径布置为63+257+648+257+SOm，桥塔采用“人”字形钢塔，塔高215m,主梁采用正交异性板全焊扁平流线形钢箱梁，梁高3.2m，宽37.16m(含风嘴)，斜拉索采用高强度平行钢丝制成，空间扇形索面布置。

同年，还建成主跨510m的安庆长江公路大桥和主跨406m的润扬长江大桥北汉桥等。2007年，建成苏通长江公路大桥，该桥总长8206m，主桥为7跨连续弹性约束体系双塔双索面钢箱梁斜拉桥，跨径布置为100+100+300+1088+300+100+100m，桥塔采用倒Y形混凝土结构，塔高306m，主梁采用正交异性板扁平流线形钢箱梁，中心线处梁高4.0m，全宽41.0m(含风嘴)，斜拉索采用平行钢丝制成，空间扇形索面布置。

2008年，建成珠江黄浦大桥北汉桥。该桥为4跨连续半飘浮体系独塔双索面钢箱梁斜拉桥，跨径布置为383+197+63+62m，桥塔采用“门”形钢筋混凝土结构，塔高226.14m，主梁采用单箱三室扁平流线形钢箱梁，中心线处梁高3.5m，斜拉索采用热聚乙烯高强钢丝制成，扇形索面布置。

同年，还建成主跨448m的杭州湾跨海大桥北通航孔桥、主跨386m的青银高速公路济南黄河大桥以及主跨318m的杭州湾跨海大桥南通航孔桥等。2013年，建成厦漳跨海大桥北汉桥。该桥为5跨连续半飘浮体系双塔双索面钢箱梁斜拉桥，跨径布置为95+230+780+230+95m，桥塔采用钻石形混凝土结构，塔高227m,主梁采用扁平流线形钢箱梁，梁高3.5m，宽38m，斜拉索采用平行钢丝，空间扇形索面布置。

目前中国还有多座大跨径钢箱梁斜拉桥处于规划、设计或建设阶段，例如:港珠澳大桥青州航道桥，该桥为5跨连续半飘浮体系双塔中央空间双索面钢箱梁斜拉桥，跨径布置为110+236+458+236+110m，桥塔采用H形框架结构，上横梁采用“中国结”造型，塔高180m，主梁采用大悬臂单箱三室倒梯形钢箱梁，梁高4.5m，斜拉索采用抗拉强度为1960MPa的平行钢丝制成，空间扇形索面布置。

港珠澳大桥江海直达船航道桥，该桥为6跨连续半飘浮体系三塔单索面钢箱梁斜拉桥，跨径布置为110+129+2X258+129+110m，桥塔采用钢一混凝土组合结构，塔高103m,主、副塔柱立面均采用圆曲线，主、副塔柱间通过矩形联系杆连接，主跨和次边跨有索区主梁采用整体式钢箱梁，边跨无索区采用分离式钢箱梁，斜拉索采用抗拉强度为1960MPa的平行钢丝制成，空间竖琴形索面布置。

港珠澳大桥九州航道桥，该桥为5跨连续塔梁固结体系双塔中央单索面帆形塔钢箱梁斜拉桥，跨径布置为85+127.5+268+127.5+85m，桥塔采用帆形钢一混凝土组合结构，塔高132.39m，主梁为倒梯形带悬臂整体单箱三室钢箱梁，梁高3.575m，总宽39.1m，斜拉索为竖琴形单索面布置。

鸭绿江界河大桥，该桥为5跨连续半飘浮体系双塔双索面钢箱梁斜拉桥，跨径布置为86+229+636+229+86m，桥塔采用H形钢筋混凝土结构，设置上、下2道横梁，塔高194.6m，主梁采用扁平流线形钢箱梁，正交异性钢桥面板，中心线处梁高3.5m，总宽34.5m，斜拉索为扇形索面布置。

3钢箱梁斜拉桥施工质量管理分析

3.1加大施工安全宣传力度，提高施工人员的安全意识

钢箱梁斜拉桥施工的安全一方面靠外部监督来强化，另一方面需要依靠内部的自律来完善。在施工过程中，不可能有外部监督部门全程监督，这个时候施工队自身的自律就需要发挥应有的作用。通过加大施工安全教育的宣传力度，在员工之中形成良好的安全施工的认识，能够提高施工人员的安全意识。施工人员的安全意识的提高，在钢箱梁斜拉桥施工项目质量管理中的作用比外部监管力度强化的作用要有效率得多。

3.2加强相关技术人员的培训

我们需要就技术人员进行培训，提升团队的整体素质，促进整个施工过程中的科学性、技术性，整体上增加团队的专业技能水平，从而增加钢箱梁斜拉桥施工的质量。

4结语

对于钢箱梁斜拉桥施工管理而言，一般需要考虑的因素较多，也较为繁琐，所以在实际中对钢箱梁斜拉桥施工进行管理的时候，需要有选择性地进行控制，以达到斜拉桥施工质量的保证。

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