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科技创新导报
Science and Technology Innovation Herald
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工程技术
①作者简介：肖大维(1981,7—)，男，湖北荆州人，本科，中级职称，研究方向：大跨度桥梁的检测与养护。 DOI：10.16660/jki.1674-098X.2018.06.043
肖大维 李丹 史晓辉
（武汉二航路桥特种工程有限责任公司 湖北武汉 430000）
摘 要：斜拉桥是多个受力部分组成的结构体系，包括索、粱、塔及基础共同受力。对于斜拉桥而言，斜拉索是其主要受力构件，主粱恒载以及部分活载都是由拉索传递到桥塔的。因此，加强对成桥后斜拉桥的监测，测定索力，对于桥梁异常预警、保障桥梁的安全都有着重要的意义。本文结合工程实例对某斜拉桥结构进行了检测与受力状态分析，同时就相关问题提出了应对措施，旨在提高桥梁使用寿命。
关键词：斜拉桥 受力状态 结构检测 恒载 活载
中图分类号：U448 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)02(c)-0043-02
1 工程概况
某公铁两用两塔五跨钢桁梁斜拉桥，主跨630m，主梁为飘浮体系，采用钢绞线斜拉索，塔高为225m，混凝土桥塔采用菱形加倒Y形，每延米活载351kN。桥梁设计采用三索面三桁架斜拉桥结构，采用N字形钢桁梁，布置有主桁3 片。总桁高15.5m，桁宽34.2m，节间长15.0m。板桁共同作用下，桥梁的主桁上、下弦杆均为箱形截面；斜杆和竖杆则为工字形或者箱形截面。主桁所有节点均焊接整体节点，节点外进行拼接。为了可以使局部荷载在整体结构中比较均匀地分布开来，因此桥梁的桁架结构采用的是较大的截面尺寸和整体式的正交异性桥面板体系及密横梁体系。桥梁混凝土强度等级C50，塔身总高225m，箱型截面。桥梁斜拉索呈对称布置（钢绞线），主梁上斜拉索间距分别为15.0
m，塔上斜拉索锚固点间距14×2.5m+4×4m，抗拉强度达到 1860M Pa。上塔柱位于塔顶至塔顶下方的72m区段内，顺桥向宽度9.6m，然后至塔底逐渐增加至16.0m。
2 斜拉桥结构检测及受力状态分析的内容与检测方法
(1)检测内容：测量斜拉桥桥塔与主梁空间坐标，测定斜拉索恒载索力。 (2)检测手段：采用采用频率法测试索力。首先使用索力测试仪获得各拉索的振动频率，然后根据频率以及斜拉索的有效参数（单位索长、计算长度、质量与索端边界条件）计算拉索拉力。采用全站仪测量塔梁标高。由于缺少大桥实测资料，因此选择大桥两岸设立临时测量参考点来测量，测量内容包括大桥索塔、承台和主粱高程。
(3)相关计算：该桥的永久作用包括有斜拉索索力、混凝土收缩和基础变位、结构一期恒载、二期恒载；可变作用包括火车与汽车活载、牵引力或制动力、温度变化作用、风荷载。参照TB 10020-2009《高速铁路设计规范》规定计算客车冲击系数，参照TB 10002.1-2005《铁路桥涵设计基本规范》计算货车冲击系数。6车道公路I级，纵向折减0.95、横向折减0.5，参照JTC D60-2004《公路桥涵设计通用规范》规定计算冲击系数。温度作用：体系温差参考当地的气象资料，结构各材料的升降温为：钢+29℃～-37℃，混凝土±20℃；
参照JTC/T D65-01-2007《公路斜拉桥设计细则》构件
间温差要求，斜拉索为±15℃、桥塔为±50℃。支座摩阻力：计算相应的摩阻力（摩擦系数0.05），并结合温度荷载考虑。荷载组合：根据JTC D60-2004《公路桥涵设计通用规范》、TB 10002.1-2005《铁路桥涵设计基本规范》相关规定计算。
3 计算结果和分析
(1)总体上，成桥恒载+活载工况下，大桥主桁上、下弦杆在辅助墩处应力达到195M Pa，其余均＜150M Pa，均满足规范要求。各工况下，各个杆件最不利部位强度尚有较大的富余，可以保证整体受力过程结构的稳定安全性。
(2)实测大桥索力与设计恒载索力相比，其变化大多数在-18％～16％之间，少部分除外。
(3)边索面斜拉索应力：成桥恒载工况下，边索面应力最小值和最大值分别为463M Pa、544M Pa；成桥恒载+活载工况下，边索面应力最小值和最大值分别为525M Pa、680 MPa。
(4)中索面斜拉索：最大应力是724M P a＜744M P a (0.4×1860M Pa)，因此满足要求。在想通过工况，同一横断面斜拉索中，中索面应力均比边索面应力更高，最大相差8%，可见中索面斜拉索利用率更高。
(5)斜拉索疲劳检算：中索面索力应力幅最小值与最大值分别为40.4MPa、96.2MPa，均满足<250MPa
的要求。
(6)实测塔顶、桥塔承台面两侧坐标可知桥塔基础在横桥向并未发生不均匀的沉降情况。
(7）在成桥恒载+横向风力+整体升温27℃工况下，跨中横向最大位移4.8cm，远小于630/4000=0.15m的要求。(8)结构刚度：主跨跨中最大挠度112.3c m，铁路桥面b2y
的挠跨比1/560，梁端转角规范要求2×10－3
r a d。实测为
1.98×10－3
rad，满足要求。
(9)稳定系数：三维桥塔的顺桥向和横桥向的稳定系数分别为6.189、28.801，均超过4，因此稳定系数满足要求。
可见桥梁结构总体刚度验算满足要求。
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程技术
(上接42页)4 斜拉桥的维护与管理
首先，加强斜拉桥使用寿命内的全过程维护、管理，杜
绝人为损伤。我们应掌握拉索损伤机理，应用更加先进的损伤识别手段，对拉索损伤致抗力降低规律进一步地深入研究，进而更为有效地预防和处理拉锁损伤。(1)做好锚固部位外露锚具的防护工作。对锚固结构锚固板进行防锈处理和设置法兰连接垫板，对其周边进行封胶密封；将锚具外露部位的污染、锈蚀等清理干净，并涂刷专用防护油脂，起到长效保护的作用；法兰垫板沟槽安装密封圈，封胶后安装护罩，一般为不锈钢材料的护罩，将斜拉索锚具全部罩住，并和其他密封措施配合应用，形成区间的密封。(2)控制斜拉索振动：在外界因素的刺激下，拉索何种性质的振动，其拉索内部阻尼力均有使振动减小与停止的倾向，所以增加拉索模态阻尼可以有效地减小拉索振动；另外，还可以对拉索截面形式进行优化，避免产生雨线，以及拉索的风雨振动，并且防止产生交替脱落漩涡（减轻拉索涡
激振动）。
其次，加强斜拉索的日常检查和管理。检查项目主要是拉索索体护套和上、下锚固端等。按照顺序逐一地检查拉索PE套管有无出现鼓胀、开裂及变形等，并进行记录和标记；检查索端出索处钢管、钢护筒和索导管连接处情况；检查拉索防护层是否出现破损、老化、裂纹，连接处是否有漏水、渗水情况，钢护筒是否有脱落、锈蚀等问题。检查梁端锚具与塔端及周围混凝土的情况，包括锚具是否生锈、是否有水、周围混凝土有无潮湿与开裂等；检查拉索锚固区橡胶套管、封胶的水密性。
此外，要发展和应用现代化的处理技术与管理方法。在斜拉桥的日常管护中，可建立起高清抓拍系统，包括车辆过桥称重的地磅、视频检测摄像机、高清一体抓拍机、嵌入式视频检测器、后台管理等组成，能够做到有效控制车辆超载现象。还可以建立斜拉桥健康监测系统，对正常环境与交通条件下的桥梁结构及关键位置、各个主要构件进行物理和力学状态进行监测，实时了解桥梁的结构状态，掌握主承重构件的内力变化，以便及时在异常出现时发出预警信号，同时为及时的维修和管护提供依据。
参考文献
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手机通讯录加密
[5] 马驰，刘世忠.公铁两用三索面斜拉桥结构受力分析[J].铁道建筑,2015(4):34-36.行状态。如果需要改变河道测线，测量人员要控制好转弯速度，根据转向以及变速具体情况，恰当定位，每分钟的航向变化不能超过5°，摆动幅度不能太大。此外，在线测量过程中，测量人员要随时观察河道风浪高度，如果风浪不小于0.6m或者探测仪所记录的回声波形起伏数值比较大，必须及时停止在线测量，也包括无人测量船应用中出现的特殊状况，避免河道水下地形测量数据精确度受到影响。在线测量过程中，河道水下地形最浅点等漏测问题极易出现，这是因为在应用无人测量船过程中，河道测点间距都是测量之前设定好的。针对这种情况，在应用无人测量船中，测量人员需要高度重视内业整理环节，全方位准确把握测深仪探测记录的相关信号，明确特征点水深以及对应的三维坐标数据。 2.2.2 处理水下地形测量数据和绘图
在编辑、校正外业测量数据之后，测量人员要借助专业测量软件，在合理计算的基础上修正水位，以日期为切入点，分类编排测绘的资料，整理并检校外业河道清污前后水下地形数据。随后，测量人员巧妙利用Cass 9.1软件，根据河道水下地形绘制要求以及绘制方法，结合无人测量船作用下获取的信息数据，科学绘制该地区河道水下地形图，控制好等深线间距。绘制中的河道地形物符号要满足《水运工程测量规范》等要求，进行合理化绘制，科学编辑对应的技术报告。
2.2.3布置检查线和检查精准度
在应用无人测量船中，测量人员要把控好河道水上构筑自动抄表水表
物所处位置的检查线，要和主测深线垂直，长度不能小于主测深线，二者要在某位置相交，高程差值不能超过0.2m。同时，测量人员要根据《水运工程测量规范》，从不同方面入手仔细检查河道水下地形测量精准度，确保测量误差在规定范围内，为后续相关工作有序开展提供有力保障。
3 结语
总而言之，在水下地形测量过程中，测量人员要巧妙应用无人测量船，优化利用其多样化优势，自动化测量的同时，顺利提高水下地形测量精准度。以此，尽量减少水下地形测绘工作量的基础上，最大化地提高测量工作效率与质量。
推杆炉参考文献
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