【正文】 在施工控制中，應(yīng)充分考慮相關(guān)因素后進(jìn)行計算。張拉方案是依據(jù)保證整個截面彈性變形均勻，以及各束索由于其它后期索張拉造成的預(yù)應(yīng)力損失均勻分布的原則制定的。主要研究結(jié)論如下：對超大跨度斜拉橋索塔進(jìn)行分析，必須首先對斜拉橋進(jìn)行整體靜力分析，模擬斜拉橋施工階段，精確考慮大跨度斜拉橋的幾何非線性效應(yīng)，確定合理成橋索力，以及成橋狀態(tài)的索塔參數(shù)。因此在施工中對錨固點位置進(jìn)行精確定位是索塔施工控制中的一項重要內(nèi)容。特別是在無應(yīng)力構(gòu)型控制法中，無應(yīng)力索長是經(jīng)過計算求解確定的，在預(yù)制己經(jīng)提前預(yù)制完成，并且張拉索力也隨之確定。根據(jù)設(shè)計說明中給出的大橋所在地區(qū)的年平均相對濕度 80，采用JTGD622022 的混凝土徐變、收縮的時間變化函數(shù)，采用 CEBFIP 提供的混凝土強(qiáng)度的時間變化函數(shù)，通過第四章建立的模型進(jìn)行索塔的索塔豎向位移變形量計算，計算結(jié)果如表 314 所示。對于混凝土索塔，由于存在混凝土收縮徐變引起的主塔軸向變形(包括施工過程和成橋階段)和索塔承受來自主斜拉索索力以及塔身自重對主塔的壓縮變形，所以主塔施工階段的主塔塔頂?shù)臉?biāo)高不是成橋狀態(tài)主塔塔頂標(biāo)高，為使塔頂標(biāo)高在成橋后達(dá)到設(shè)計值，需要進(jìn)行塔頂標(biāo)高修正。施工階段劃分計算模型共劃分 20 個施工階段來模擬施工過程，主要施工過程如下：40a、索塔與中橫梁異步施工階段劃分工況一 爬模施工完第 7 節(jié)段混凝土工況二 在第 7 節(jié)段頂安裝中塔柱第一道橫撐，并施加頂力 251t工況三 爬模施工完成第 8 和第 9 節(jié)段混凝土工況四 在第 9 節(jié)段頂安裝中塔柱第二道橫撐，并施加頂力 92t工況五 爬模施工完成第 11 節(jié)段工況六 安裝中塔柱第三道橫撐，并施加頂力 131t工況七 爬模施工完成第 113 節(jié)段工況八 安裝上塔柱第一道橫撐，并施加頂力 100t工況九 爬模繼續(xù)施工 14 節(jié)段混凝土工況十 施工中橫梁工況十一 張拉中橫梁預(yù)應(yīng)力鋼筋工況十二 爬模施工完成第 115 節(jié)段工況十三 安裝上塔柱第二道橫撐，并施加頂力 98t工況十四 爬模施工完成第 117 節(jié)段工況十五 安裝上塔柱第三道橫撐，并施加頂力 84t工況十六 爬模施工完成第 119 節(jié)段b、索塔與中橫梁按正常順序施工階段劃分（取消上塔柱第一道橫撐）工況一 爬模施工完第 7 節(jié)段混凝土工況二 在第 7 節(jié)段頂安裝中塔柱第一道橫撐，并施加頂力 251t工況三 爬模施工完成第 8 和第 9 節(jié)段混凝土工況四 在第 9 節(jié)段頂安裝中塔柱第二道橫撐，并施加頂力 92t工況五 爬模施工完成第 11 節(jié)段工況六 安裝中塔柱第三道橫撐，并施加頂力 131t工況七 施工中橫梁工況八 爬模施工完成第 1114 節(jié)段工況九 張拉中橫梁預(yù)應(yīng)力鋼筋41工況十 爬模施工完成第 115 節(jié)段工況十一 安裝上塔柱第二道橫撐，并施加頂力 98t工況十二 爬模施工完成第 117 節(jié)段工況十三 安裝上塔柱第三道橫撐，并施加頂力 84t工況十四 爬模施工完成第 119 節(jié)段結(jié)果對比原設(shè)計方案彎矩（） 異步施工方案彎矩（ ）圖 311 成橋階段計算彎矩對比42原設(shè)計方案軸力（KN） 異步施工方案軸力（KN）圖 312 成橋階段計算軸力對比分析結(jié)論：成橋階段索塔彎矩及軸力圖見圖 31圖 312。全截面形成后補拉一期鋼束和將剩余的鋼束張拉至設(shè)計噸位）表 311 落架階段橫梁累計應(yīng)力2 3 4 5 6 7 8 9 10 11單元號 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右上緣 4 下緣 12 13 14 15 16 17 18 19 20單元號 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右上緣 3 下緣 、下橫梁分析結(jié)論上述計算分析了，不同施工方法結(jié)構(gòu)累計應(yīng)力的差別，方法四上下緣39應(yīng)力分布更加全斷面 1 次施工（方法一）更加接近，落架階段兩端截面上緣壓應(yīng)力為 ，下緣壓應(yīng)力為 ，跨中截面上緣壓應(yīng)力為，下緣壓應(yīng)力為 ，比全斷面 1 次施工（方法一）跨中截面下緣增加 壓應(yīng)力儲備，并目上下緣應(yīng)力分布均勻。每種施工方法分四個施工階段進(jìn)行流程分析：①第一層砼澆筑， ②第一期預(yù)應(yīng)力張拉，③第二次砼澆筑，④剩下預(yù)應(yīng)力束張拉及落架。施工方法三：下橫梁截面兩次成型，預(yù)應(yīng)力分次張拉，第一期張拉N1～N6 按 *= 控制。計算分為四種不同的施工方法，進(jìn)行仿真模擬。N1 為 ，N2 為 ，N3 為 6，N4 為 ，N5 為 ，N6 為 6，N7 為 ，N8 為 ，共 。為研究本橋全截面分期形成，預(yù)應(yīng)力分期施加，使結(jié)構(gòu)的應(yīng)力處于更加合理狀態(tài)，本文分四種不同的施工方法進(jìn)行計算比較，以求得到合理的施工方案。由于下橫梁混凝土方量大，所以沿梁高分上下兩半，即分 2 次澆注。表 37 降溫 20℃后塔柱頂部位移及鋼管內(nèi)力表 項目 水平位移（mm） 中塔柱橫撐單根鋼管壓力(t) 上塔柱橫撐單根鋼管壓力(t)32工況 塔柱頂端 橫撐 1 橫撐 2 橫撐 3 橫撐 1 橫撐 2 橫撐 3工況一 + —— —— —— —— —— ——工況二（中塔柱橫撐 1 降溫） + 34 —— —— —— —— ——工況三 + 72 —— —— —— —— ——工況四（中塔柱橫撐 2 降溫） + 66 11 —— —— —— ——工況五 + 77 92 —— —— —— ——工況六（中塔柱橫撐 3 降溫） + —— —— ——工況七 + —— —— ——工況八（上塔柱橫撐 1 降溫） + —— ——工況九 + —— ——工況十 + —— ——工況十一 + —— ——工況十二（上塔柱橫撐 2 降溫） + —— ——工況十三 + ——工況十四 + ——工況十五（上塔柱橫撐 3 降溫） + 24工況十六 + 表中“+”表示塔柱頂端位移向內(nèi)傾斜， “”為塔柱頂端位移向外傾斜，對于鋼管受力“+”鋼管受拉， “”表示鋼管受壓。由以上計算可知，溫度變化對主塔應(yīng)力有一定影響，橫撐升溫 20℃時，在工況四情況下，混凝土最大拉應(yīng)力為+，小于混凝土強(qiáng)度設(shè)計值31（C55 混凝土受拉強(qiáng)度設(shè)計值為+） 。當(dāng)鋼管橫撐實際溫度與初始安裝溫度相比，升溫 20℃時，考慮塔柱混凝土體積較大，受溫度影響較小，計算假定塔柱溫度不變，考慮鋼管橫撐升溫對塔柱的影響。主塔柱混凝土受壓應(yīng)力最大值為 ，受拉應(yīng)力最大值為；橫撐單根鋼管最大軸向壓力為 （每道橫撐包括兩根鋼管） 。、結(jié)構(gòu)設(shè)計計算采用 MIDAS 軟件進(jìn)行施工階段分析計算，其中中塔柱施工第一道橫撐計算主動對頂力為 251t，單個千斤頂對頂力為 ；第二道橫撐計算主動對頂力為 92t,單個千斤頂對頂力為 23t，第三道橫撐計算主動對頂力為131t,單個千斤頂對頂力為 。??爬模結(jié)構(gòu)自重及臨時施工荷載：70t/ 單側(cè)塔柱；（2） 溫度荷載按不考慮溫度荷載、升溫 20℃、降溫 20℃三種情況下分別計算塔柱及橫撐受力。1000kN)計算；（4）計算從工往下逐道拆除橫撐，先按施加單位力(177。如圖 32 所示。依此類推，確定其他橫撐的位置，自至塔柱澆注完畢。對于傾斜度較小的斜塔柱，則應(yīng)綜合考慮施工中的穩(wěn)定性、安全性以及便利性，確定主動橫撐的位置。在塔柱施工過程中有一定分隔高度，與塔柱臨時固結(jié)在一起形成框架，增強(qiáng)塔柱施工過程中的橫橋向的穩(wěn)定性和安全性，保證結(jié)構(gòu)的線形與應(yīng)力滿足設(shè)計要求，且鋼管本身具有很好的橫向剛度，又能作為塔吊和電梯的附墻，同時在安裝橫向的鋼管橫撐時，可利用本身較大剛度和強(qiáng)度用千斤頂對塔柱內(nèi)側(cè)施力變被動支撐為主動支撐，完全克服了塔柱施工過程中自重和施工荷載而引起的附加應(yīng)力的積累。其特點為；(1)、工作量大，耗費人力、物力多，工作效率不高，進(jìn)度慢；(2)、隨著塔柱高度的增加，腳手架的搭設(shè)會更加麻煩，而且在風(fēng)力的影響下，施工安全度也大大下降；(3)、施工中需要設(shè)置水平穩(wěn)定析架及塔吊、電梯附墻支架，這將與滿堂腳手架鋼管發(fā)生沖突，使其操作產(chǎn)生困難；(4)、滿堂支架屬于被動支架，它本身存在很大的彈性、非彈性變形，無法克服塔柱施工過程中自重和施工荷載引起的附加內(nèi)力。而對于一些大跨斜拉橋的既高而且傾斜率又大的索塔，由于索塔的大斜率而在懸臂狀態(tài)下由自重和施工荷載等產(chǎn)生的水平分力會在塔柱根部形成較大的彎矩，使塔柱根部外側(cè)混凝土出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力而引起開裂，甚至在成橋后塔柱根部16內(nèi)外側(cè)壓應(yīng)力嚴(yán)重不均使成橋后的塔柱底截面內(nèi)側(cè)的壓應(yīng)力超出設(shè)計要求，從而影響索塔的使用壽命，因而在施工過程中采取有效的控制措施是必不可少的。第三章 索塔施工階段計算與施工控制分析斜拉橋混凝土索塔的施工主要包括基礎(chǔ)施工、承臺施工、下塔柱施工、下橫梁施工、中塔柱施工、中橫梁施工、上塔柱施工及塔頂上橫梁施工等八大施工階段。該方法只需作正裝計算，且將不閉合原因造成的影響通過最小12二乘法原理減小到最低限度。因此，分段施工中的施工過程模擬計算必須嚴(yán)格按照各個施工階段的實際形式進(jìn)行。圖 結(jié)構(gòu)計算模型圖 結(jié)構(gòu)材料表 模型主要材料計算參數(shù)匯總11單元類型 材料類型 容重(kN/m3) 彈性模量 MPa 線膨脹系數(shù)混凝土箱梁 C55 砼 樁基 C30 砼 5承臺 C35 砼 3 .15E4 5邊墩及輔助墩 C40 砼 5主塔 C55 砼 5支座 聚乙烯 0(不計自重) 5斜拉索 鋼絞線 5臨時支架 鋼管 0(不計自重) 5 施工工況及邊界條件的模擬分階段施工方法和施工順序直接影響到各個施工階段的成橋狀態(tài)的幾何構(gòu)型和內(nèi)力狀況。用該程序進(jìn)行有限元法分析時，考慮斜拉橋幾何非線性問題，即：斜拉索單元采用帶剛臂的懸鏈線索元模擬，主梁單元和索塔單元的梁柱效應(yīng)采用帶幾何剛度矩陣的梁元模擬，結(jié)構(gòu)的大位移效應(yīng)采用 CR 列式法考慮。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：(1)橋梁等級：雙向 6 車道城市快速路；(2 行車速度：60km/h；(3)荷載標(biāo)準(zhǔn)：公路 I 級；(4)橋涵寬度：～ ；(5)橋面縱坡：等于 %；(6)通航標(biāo)準(zhǔn)：通航凈高不小于 24m；通航凈寬：(7)地震：地震動峰值加速度為 設(shè)防； 武漢市黃浦大街金橋大道快速通道斜拉橋有限元模型的建立采用有限元法對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力分析時，首先將構(gòu)件離散化，由節(jié)點坐標(biāo)等單元幾何性質(zhì)、單元的材料性質(zhì)參數(shù)、邊界點約束條件及荷載情況確定單元總數(shù)等控制參數(shù)以及單元和節(jié)點間的對應(yīng)關(guān)系。金橋大道跨京廣鐵路斜拉橋主梁施工節(jié)段劃分：竹葉山側(cè)主跨包括90（21 米/2） 、MB1 ～MB20(長均為 6 米掛籃懸澆段) ，MB21(2 米長合攏段)， MB22( 米長直線段)，機(jī)場側(cè)邊跨包括 0（21 米/2 ） 、BB1～ BB6(支架現(xiàn)澆段) 。主塔采用 C55 級混凝土。主塔橫梁內(nèi)設(shè)置預(yù)應(yīng)力，采用 fPK=1860MPa、 高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，上塔柱斜拉索錨固區(qū)設(shè)置“井”字形預(yù)應(yīng)力，采用fPK=785MPa、JLφ32mm 精軋螺紋鋼預(yù)應(yīng)力粗鋼筋，在塔柱縱橫向每側(cè)塔壁分別布置 2 排、4 排。上塔柱高 35 米，橫橋8向等寬 米、順橋向等寬 米，采用單箱單室截面，側(cè)墻基本壁厚為 米、錨固墻均為 米，頂?shù)撞颗c上下橫梁交界部位一定范圍內(nèi)壁厚逐漸加厚。索塔總高度為 米，橋面以上為 ，塔上索距為 米、 米和 米。主橋為獨塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁斜拉橋，全長 260 米，主跨 138米，跨度組成為 138+（81+41