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钢箱拱桥扣锚索一体化施工控制分析

车彬，周弟松

（广西路桥工程集团有限公司，广西南宁530200)

摘要：文章以云南某钢箱拱桥为例，通过构建考虑扣塔偏位与扣索索鞍滑移影响下的等效边界柔度计算模型，采用优化算法进行

索力和线形的计算。结果表明：该方法能够控制成桥后主拱圈线形与目标线形的偏差在10mm内，有效减少施工过程中扣索索力的

波动幅度；扣锚索一体化结构会引起扣塔顶部产生较大的偏位。

关键词：钢箱肋拱桥；施工控制；扣锚索一体化；斜拉扣挂

中图分类号：U448.22文献标识码：ADOl：10.13282/j.cnki.wccst.2024.07.048

文章编号：1673-4874(2024)07-0164-04

0引言1工程概况

近年来，斜拉扣挂缆索吊系统在大跨度拱桥的施工

云南某钢箱梁拱桥主拱圈计算跨径为170m，矢高

过程中得到了广泛的应用，其中，扣锚索一体化已经成为

为37.8m，桥型结构为中承式，如图1所示。该桥采用非

一种主要的施工方法。扣锚索一体化施工的精准控制

对称的吊装系统，水富岸采用斜拉扣挂法和缆索吊装施

通常需要借助数值分析进行计算，因此精确的数值分析

工方法，绥江岸则是锚固到一侧的山体上进行扣索的张

模型是研究的关键。周水兴等[门提出了对于扣锚索一体

拉。半桥拱肋分为10个节段，设置10对扣索。

化的结构，通过反向延长扣索的方式，在计算索力张拉

时,扣索与锚索的伸长量。韩玉等2提出了采用扣锚索水富岸扣索主索绥江岸

一体化缆索施工系统的拱桥,推导了考虑扣塔抗推刚度之扣索地锚

的弹性支承计算公式。周琳淇3通过借鉴悬索桥对于扣urs9

索塔

锚索一体化结构的研究方法，实现了扣锚索一体化斜拉缆索地锁170.0m

扣挂施工的ANSYS有限元模拟。李哲等[4]针对西芹大扣索地铺

桥斜拉扣挂系统的非对称特性，分析了非对称斜拉扣挂图1钢箱拱桥立面图

法施工的可行性。李哗等[5]对采用不对称缆索系统对重

庆朝天门大桥进行全过程阶段的索力优化控制计算。2有限元模型的建立

程锦辉[6]在对新安江大桥进行施工控制计算时，对非对采用有限元软件MidasCivil软件对该拱桥的主拱圈

称斜拉扣挂系统的扣索索力进行了研究。的缆索吊装施工过程阶段进行建模分析，有限元模型如

斜拉扣挂扣索形式可以分为扣索与锚索分离布置，图2所示，扣索均采用空间桁架单元进行模拟，其余塔架

以及扣索、锚索一体化布置两种形式。为了控制扣塔沿和钢箱拱采用空间梁单元进行模拟。主拱圈拱脚模拟固

纵桥方向的水平偏位，大多数斜拉扣挂施工的拱桥，采用结，扣索与拱肋之间采用刚性连接模拟。

的是扣锚分离的缆索系统布置形式，国内对于拱桥缆索

施工系统的研究也大多集中于这方面。而对于扣锚索

一体化的缆索系统，国内对其整体力学特性的研究还不

够充分。以上几项研究仅论证了拱桥扣锚索一体化的

可行性，而对于扣锚索一体化斜拉扣挂施工的拱桥，因扣

图2拱桥施工有限元模型图

索在索鞍处容易滑移，且扣塔易发生偏位，使施工过程中

索力和拱段线形难以控制，导致在卸索之后的成拱阶段3扣锚索一体化结构计算模型

很容易产生不对称的拱轴线形。

本文针对钢箱拱桥的扣锚索一体化斜拉