甄玉杰 李华龙 冯云成中交榜首公路勘测规划研讨院有限公司 中建三局集团有限公司

  摘 要：通麦大桥是国道318线川藏公路上的一座特大桥，主跨256m，现在是国内最大跨度的单塔单跨钢桁梁地锚悬索桥。该桥主缆选用37股127丝预制平行钢丝索股，矢跨比1/17，主缆锚固选用预应力钢绞线锚固体系。吊索为空间吊索，其间柔性吊索选用环氧涂层钢丝束，刚性吊索选用40Cr刚性拉杆制成，其间成都岸侧17对加劲梁吊耳设置在主桁上弦杆，岸侧8对加劲梁吊耳设置在主桁下弦杆。因为本桥主缆为空间线形，为增强结构的抗疲惫功用，确保结构安全和耐久性，在吊索上下接头的销轴处均设置关节轴承以习惯桥梁结构的变形。索夹选用销接式，选用上、下两半对合的型式。塔顶主鞍座选用全铸纵横肋传力式结构，散索鞍座选用铸焊结合的摆轴式结构，散索套选用全铸结构。

  关键词：单塔地锚悬索桥;空间线形;矢跨比;刚性吊索;关节轴承;鞍座顶推;

  川藏公路通麦至105道班段坐落西藏林芝地区境内，它东起波密县通麦镇以西约1.5km，沿途跨易贡藏布、经排龙乡，西至林芝县境内的105道班。沿线各类地质灾害频频爆发，其间2000年的易贡湖溃决洪水、1983～1985年的迫龙沟泥石流导致原公路桥梁被冲垮，现桥梁仍为保通的单车道钢便桥，荷载等级低，通行才干差。

  通麦特大桥是川藏公路(西藏境)通麦至105道班段整治改建工程上的一座特大桥，跨过易贡藏布江，桥位坐落易贡湖下流14km，易贡藏布江与帕隆藏布江交汇处上游约300m。桥位处河谷较狭隘，河槽比降大，水流湍急，河槽侧蚀及底蚀激烈。岸10～20m处发育有一坍塌体，规划中等，岩堆层厚10～15m;坍塌体上部为陡崖，笔直高度100m以上。

  通麦大桥桥位处地质灾害频发，具有桥位特别、地势地质条件杂乱、高烈度地震区等特色。依据施工及运营阶段的桥梁安全性考虑，结合杂乱的建造条件，通过不同桥型计划的比选，大桥终究挑选施工及运营阶段具有杰出安全性的主跨256m的单塔单跨地锚悬索桥计划。

  悬索桥是由锚碇、索塔、索鞍、主缆和加劲梁等分项工程组成的一个有机全体。其间由锚碇、索塔、索鞍和主缆等构成悬索桥的榜首受力体系，它以主缆为首要受力构件，形满足桥的强度和刚度;由索夹、吊索和加劲梁等构成悬索桥的第二受力体系，为完成大桥的交通功用供给直接的支撑效果;桥面系等隶属工程归于悬索桥的第三类构件。

  川藏公路通麦大桥为主跨256m的单塔单跨简支钢桁梁悬索桥，跨径组成为82m+256m，主缆在成桥状态下的矢跨比为1/17(主跨)。吊索安置在主跨，桥塔侧吊索距桥塔中心线m，其他吊索水平距离为10m。如图1所示。主桥纵向为漂浮体系，加劲梁与塔之间设置竖向支座，纵向滑动;加劲梁与主塔之间设置纵向阻尼器，约束地震效果下位移;主塔与加劲梁、岸锚碇与加劲梁之间设置横向抗风支座，约束加劲梁的横向位移。

  通麦大桥成都岸索塔处设置桥台，岸锚碇上设置两孔现浇板与桥台相接。边跨主缆经塔顶主索鞍后，通过散索套锚固于成都岸锚碇内，主跨主缆经散索鞍后锚固于岸锚碇内。岸结尾部分阶段主缆和散索套设置在桥面以下，以处理主缆安置与桥梁结尾小半径曲线彼此搅扰的对立。

  悬索桥的矢跨比是指主跨跨中垂度与主跨跨径的比值，它是主缆体系和悬索桥总体规划中最重要的参数。该桥选用单塔单跨地锚式悬索桥，矢跨比的合理取值短少可参考资料。规划中进行了充沛核算和比较研讨，归纳考虑主缆缆力、桥梁结构刚度、索塔及锚碇规划，终究确认该桥矢跨比为1/17。

  因为岸主缆安置与桥头引线之间的对立，散索鞍需求设置在桥面以下，导致主缆与主桁架中心距不在同一竖直面内。若主缆选用惯例的竖直索面，则吊索与钢桁架衔接需在主桁架下弦杆外侧焊接悬臂长度为1m的悬杆式吊点，此种衔接结构在活载效果下的焊接疲惫问题杰出。通过研讨比较，将悬杆式吊点优化为吊耳式结构，与下弦杆选用高强螺栓衔接，然后防止焊接疲惫问题，确保结构的运营安全。这样就导致主缆为空间线m，钢桁架两榀桁架中心距离为13m。主缆横向矢跨比为1/456.4，针对该桥存在的空间结构受力特性，规划对索鞍、索夹相关结构进行了相应的结构处理。

  主缆有钢丝绳钢缆和平行钢丝钢缆等，因为平行钢丝钢缆弹性模量高、孔隙率低、抗锈功用好，因而大跨度悬索桥的主缆都选用这种办法。

  依据架起工艺、缆长，结合制造、运送、吊装、牵引架起工艺等选用若干根(现代悬索桥多选用91丝或127丝) 5.0～5.35mm直径的镀锌高强钢丝，在工厂编制成索股，索股断面为正六边形，六边形的两个极点别离设基准丝和上色丝，上色丝用于判别索股架起时是否扭绞，基准丝用于确认该索股其他钢丝的下料长度(也能够只设置基准丝，统筹上色丝的效果)。

  主缆在首要荷载效果下安全系数不小于2.5。主缆选用高强度镀锌钢丝，主缆垂跨比为1/17。主缆选用PPWS法施工，每股索股由127丝Φ5.2mm高强镀锌钢丝组成。钢丝的规范强度为1770MPa。索夹内直径为393.6mm，索夹外直径为398.5mm，孔隙率别离为18%和20%。主缆共2根，边跨和锚跨部分横桥向距离15.0m，主跨部分规划为空间缆(如图2所示)，每根主缆为37股，共4699丝，竖向排列成尖顶的正六边形，用定型捆扎带绑扎，两头设热铸锚头。

  主缆选用四重防护体系:榜首重，钢丝选用镀锌钢丝;第二重，在主缆挤圆后在主缆上涂改腻子;第三重，用钢丝对缆体进行缠丝;第四重，油漆重防腐层。

  锚固体系是主缆与锚碇的衔接结构，也是主缆的传力体系。锚固体系分为两大类:一类是型钢支架锚固体系，另一类是预应力锚固体系。型钢锚固体系由前后锚固梁、张拉杆和强壮的型钢支架组成。预应力锚固体系由拉杆、索股锚固衔接器和预应力锚固体系组成。预应力锚固体系因其设置灵敏、习惯性强、经济便利等长处，得到广泛的使用。

  为确保结构的耐久性，通麦大桥主缆锚固体系选用无粘结可替换预应力钢绞线锚固体系，锚固办法为前锚式。锚固体系由索股锚固衔接结构和预应力钢束锚固结构组成。索股锚固衔接结构由拉杆及其组件、衔接器组成;预应力锚固结构由管道、预应力钢束及锚具、防腐油脂、锚头防护帽组成。

  本桥主缆锚固体系选用预应力钢绞线和合金钢锚固衔接器组合办法，主缆束股经散索鞍(套)散开后，由合金钢锚固衔接器衔接到锚体内的预应力钢束上。分单索股锚固和双索股锚固两种类型。单索股锚固类型由2根拉杆和单索股锚固衔接器组成，双索股锚固类型由4根拉杆和双索股锚固衔接器组成。单、双索股锚固类型别离选用15-16和15-31预应力钢束和相应的锚具，预应力钢束防腐选用环氧喷涂钢绞线，管道及前、后锚面锚头选用油脂防腐，在前锚面设置有油脂面观测管，桥梁运营期间依据油面观测成果弥补灌注。

  通麦大桥吊索为空间吊索，吊索1-吊索21选用121(151)Φ5.0mm环氧涂层钢丝束，外包PE层防护。吊索上下端均选用销接式，吊索上端耳板与索夹衔接;下端耳板与加劲梁吊耳衔接，其间成都岸侧17对加劲梁吊耳设置在主桁上弦杆，如图3所示，岸侧8对加劲梁吊耳设置在主桁下弦杆，如图4所示。

  本桥吊索上下锚头均选用热铸锚。锚头由锚杯与叉形耳板构成，其间锚头上端为双叉耳，下端为单叉耳，在锚杯内浇注锌铜合金，叉形耳板与锚杯用螺纹联接，以通过调理下端的螺母方位对吊索长度进行调整。在吊索上下接头的销轴处均设置关节轴承以习惯桥梁结构的变形，增强结构的抗疲惫功用，确保结构安全和耐久性。关节轴承纠偏设备最大答应滚动量:α=±6°。

  吊索选用四重防护体系:榜首重，钢丝选用镀锌钢丝;第二重，环绕包带;第三重，热挤黑色HDPE保护层;第四重，热挤五颜六色HDPE保护层。

  索夹是紧箍主缆并衔接主缆与吊索的构件，能够将桥面的荷载通过吊索传递给主缆。主缆和吊索的衔接一般选用刚性索夹把主缆紧箍，使主缆受拉时，即便发生缩短变形也不致滑动。

  索夹选用销接式，选用上、下两半对合的型式。因通麦大桥主缆为空间缆，吊索为斜吊索，故索夹设备也有必定倾角，如图5所示。

  索夹选用ZG310-570铸钢，内径为197mm。壁厚35mm，共分5种类型。其间SJA～SJD索夹坐落主跨主缆有吊索区，全桥共有50套吊索索夹;SJE索夹坐落无吊索区，全桥共有22套无吊索索夹。SJF索夹为关闭索夹，全桥共有4套，各类索夹上均设置有设备主缆检修道立柱的结构。

  上、下索夹衔接选用M27高强度螺杆，两头配M27的螺母、垫圈，接缝处嵌以橡胶防水条防水。

  主缆缆套为喇叭形管状钢套，缆套沿纵向分为上下两半，两半之间选用螺栓夹紧衔接。缆套设备在关闭索夹和主鞍罩之间，选用Q235A钢。

  索鞍是悬索桥的重要构件之一，是为主缆供给支撑并使其线形平顺地改动方向的永久性受力构件。索鞍能够使主缆中的拉力以笔直力和不平衡水平力的办法均匀地传到塔顶或锚碇的支架处。鞍座能够分为塔顶鞍座，设置在桥塔顶部，将主缆荷载传到塔上;锚固鞍座，设置在锚碇的支架处，首要意图是改动主缆索的方向，把主缆的索股在水平及竖直方向分散开来，并将其引进各自的锚固方位。为了削减塔顶鞍座处钢丝的曲折次应力，塔顶鞍座曲折半径一般为主缆直径的8～12倍。通麦大桥索鞍包含塔顶的主索鞍及锚碇处的散索鞍(套)。

  为使主缆的竖向压力尽可能不对主缆发生偏疼而发生曲折，主索鞍在塔顶的预偏量要准确考虑。为使混凝土结构的塔顶能为主索鞍供给一个较高精度的设备渠道，并确保大桥在施工期间塔顶具有较高的抗剪才干，在运营期间具有满足的抗压强度，在塔顶预埋钢结构等预埋件，并将其与塔中钢筋相连浇筑满足体，使其与塔冠连成一体。

  通麦大桥主索鞍在施工中设置34cm预偏，在塔顶预埋格栅支架和反力架，施工完成后切除剩余的格栅和支架。在格栅架上设备下承板、设备板、上承板，在上承板上设备鞍体。鞍体由鞍槽、鞍座、底座组成，选用铸钢ZG310-570全体铸造，为削减运送、吊装分量，鞍体分为两半铸造，在塔顶选用高强螺栓衔接。为将索鞍锁定在索塔中心，还设置拉杆、挡板等结构。如图6所示。

  为添加主缆与鞍槽间的摩阻力，鞍槽内设竖向隔板。在索股悉数就位后，顶部用锌块填平，再将鞍槽侧壁用螺栓夹紧。

  施工中座体相对与塔顶的移动，凭借安放在格栅边跨侧的千斤顶分几回有操控地进行顶推。到达规则位移量后，设备挡块，将鞍体定位;顶推次数及各次的顶推量，应按照施工操控单位提出的监控参数施行。

  主缆在接近锚室的斜度陡峭，常常有必要转一个视点才干进入锚室锚固，这种状况就需求设置散索鞍。假如主缆在散开索股时无需改动方向，也可不设散索鞍而设散索套，散索套形状相似锥形索夹，主缆从小端进入，从大端散出后直接进入锚室中的各锚固点。

  散索鞍设置在岸锚碇内，为铸焊结构。鞍槽用铸钢ZG300-500H铸成，鞍座选用Q345D组焊而成，底座选用铸钢ZG300-500H铸成，终究焊接满足体。散索鞍设备在前支墩上。如图7所示。

  为添加主缆与鞍槽间的摩阻力，并便利索股定位，鞍槽内设竖向隔板，在索股悉数就位并调股后，在顶部用锌块填平，上紧压板及楔形块等压紧设备，再将鞍槽侧壁用拉杆夹紧。

  散索套设置在成都岸锚碇内，为约束地震效果下主缆的径向位移，在散索套与锚碇间设置特别限位设备。施工中暂时固定，往后自在。散索套由ZG340-640铸成。

  主缆索股选用PPWS法架起。首要设备索鞍，架起导索及牵引导索，设备猫道，架起主缆索股。在气温安稳，风速较小的夜间调整索股线形，衔接锚头和锚碇锚固体系。悉数索股线形调整、张拉锚固结束。按规划要求将索鞍和索股密封夹紧，放松懈索鞍。用紧缆机将主缆压成圆形，用扁钢带箍紧，设备索夹。体系转化，将猫道转载于主缆上，设备吊索。

  通过施工单位比选研讨，该桥空间主缆施工选用能快速设备索股的架空索道式牵引体系施工;猫道体系选用有利于调理无应力长度和习惯后期钢桁梁空间搅扰的埋入式接连体系;空间索夹的设备选用了在主缆施工阶段核算预偏批改办法进行设备。主缆索股在竖直平面内施工，待刚性空间吊索和钢桁梁设备后，依托与吊索和钢桁梁一起效果构成的空间结构，主动调整为空间缆。

  通麦大桥主缆选用空间安置，吊索为斜吊索，吊索下端与主桁架的衔接分两类别离在主桁架的上下弦设置吊点衔接。此外，在吊索上下端设置关节轴承，确保吊索在荷载效果下有满足的滚动，有用缓解了疲惫问题，是规划中的一大立异。该工程已于2015年12月正式通车。

  [1]中交榜首公路勘测规划研讨院．国道318线川藏公路通麦特大桥施工图规划[Z]．西安:中交榜首公路勘测规划研讨院，2012.

  [2]单永森，王江波，冯云成，等．依据安全性为方针的通麦大桥计划比选．中外公路，2017(5):118-121.

  [3]孟凡超，王仁贵，徐国平．悬索桥[M]．北京:公民交通出版社，2011.