大跨度钢筋混凝土拱桥斜拉扣挂法悬臂浇筑施工关键技术

1、脚手架施工方案19大跨度钢筋混凝土拱桥斜拉扣挂法悬臂浇筑施工关键技术尹洪明郭军肖霑（中交一公局四公司广西南宁530000）摘要:钢筋混凝土拱桥悬啓施匸法分为悬臂拼装法和悬臂浇筑法两大类。悬臂浇筑法主要采用挂篮悬诗 浇筑施匸，根据国内外目前的匸艺技术又可以分为采用塔架斜拉扣挂法和悬惰桁架浇筑法。 而悬臂浇筑法 施工的拱桥在国内日前仅建成3座，都采用塔架斜拉扣挂法施工，且因为施工情况又存在不同，技术理论 不够完善，整体还处在起步阶段，为进一步完善悬诗浇筑拱桥的施匸技术，木文以在建的马蹄河特大桥为 背景，谈论大跨度塔架斜拉扣挂法悬臂浇筑拱桥的关键施匸技术控制。关键词:悬臂浇筑斜拉扣挂箱拱挂篮索力优化

2、施匸技术0前言拱桥是一种以受压为主的结构，受力合理，外形美观，是我国公路上广泛采用的一种桥 梁体系。随着钢筋混凝上的出现，拱桥的施工技术得到提升，跨越能力增大，大跨度混凝上 箱拱造价低廉、施工方便、养护简单，在我国适合贵州、广四、云南等多山地区。制约混凝 上箱拱跨度的一个重要因素是施工方法，拱桥的施工方法一般有缆索吊装法、劲性卄架法、 转体施工法、悬臂施工法、悬臂施工与劲性卄架组合法等。小跨度箱拱可以采用支架施工或 分多个节段吊装，随着跨度增大，山区沟谷多，环境条件限制，提出采用的悬臂施工法更能 适应山区拱桥发展。悬臂法分为悬骨拼装法和悬臂浇筑法，我国钢筋混凝上拱桥发展在20世纪70年代得到

3、提升，伴随无支架缆索吊装技术的成熟和设计方法进步，才逐渐出现了大跨度的钢筋混凝土 悬骨拼装拱桥。90年代后先后建造了跨度最大的中承式钢筋混凝丄一一广西邕林邕江大桥（312m,1996年）和世界第一跨的钢管混凝上劲性計架钢筋混凝上拱桥一一重庆万州长江大 桥（420m, 1997年）。然而，随着时间发展，国家对工程质量、技术要求更髙，悬肾拼装 法需要足够大的预制空间和吊装能力，且成拱后拱圈接头多，整体性不高，在进几年开始推 广挂篮悬臂浇筑施工的钢筋混凝上拱桥，由于主拱圈采用挂蓝浇筑一次成形、无需分环、工 艺简单、整体性好、施工中横向稳立和抗风性能好、运营阶段养护费用低、耐久性好的特点。而在国外，2

4、0世纪60年代就开始采用悬臂浇筑施工拱桥，目前施工技术已经比较成熟, 最大跨径由徳国2000年建造的WildeGera桥，跨径252m,我国建成挂篮悬浇拱桥仅有三座,2007年净跨150m的白沙沟1#大桥、2009年净跨182m的新密地大桥，2010年净跨165m的木蓬特大桥，以及在建净跨180m的马蹄河特大桥，且都采用斜拉扣挂悬臂浇筑施工。脚手架施工方案191工程简介马蹄河特大桥位于贵州省徳江县境内，是沿河至徳江髙速公路建设的重点工程，该桥为 上承式钢筋混凝上空腹箱型拱桥，桥跨布置为2X30mT梁+180m主跨+2X30m预制T梁， 主跨桥而板为15X 13m空心板，全桥长327.595m,

5、分左、右幅。主桥为钢筋混凝上箱形拱 桥，净跨径180m,净矢高32m,净矢跨比1/5.625,拱轴系数1.756,为等高截面悬链线拱, 拱圈截而为单箱双室，横向宽7.5m,髙3.3m,整个拱箱分29个盯段施工，英中两岸各设一 个拱脚现浇段，采用“斜拉支架法”施工，拱顶设一个吊架浇筑合拢段， 拱圈2-14#巧段 采用挂篮进行浇筑， 英中2#肖段长度最长， 为7.579m, 3#石段重疑最大， 为221.5t。设计2塔架斜拉扣挂悬臂浇筑法马蹄河特大桥主拱圈采用挂篮悬臂浇筑施工完成，根据拉索扣挂方式为塔架斜拉扣挂 法，区别于悬臂桁架浇筑法。塔架斜拉扣挂法是国外采用最早、最多的大跨径钢筋混凝上拱桥无支

6、架施工的方法。此 法的施工要点是：在拱脚墩、台处安装临时的钢或钢筋混凝上塔架，用斜拉索一端拉住拱圈 节段，另一端绕向台后并锚固在岩盘上，这样逐节向河中悬臂施工，直至拱桥拱顶合龙，再 进行拱上立柱、桥而板施工。脚手架施工方案19悬臂桁架法，也称斜吊式悬浇法，此施工原理是:在施工过程中.主拱圈、拱上立柱和桥 而板等同时向跨中施工，并与临时斜拉索构成变高度的悬臂桁架，此种方法每个循环工序都 需要完成拱圈、立柱、桥面板施工，工序之间衔接紧密，且桥而板的设计因保证具有抗拉强 度髙的特点，如采用钢梁。对设讣和施工都提出较髙的水平，在我国尚未施工先例。图3悬臂桁架法现浇拱桥施I：示总图3施工控制概述桥梁施工

7、控制特点是在施工过程中采用有效的技术措施保证结构的安全和特征状态符 合设计要求，满足最终成桥状态。过程中采取动态控制法，主要判别方式是通过监控量测进 行分析、修正，以此达到预想要求。4悬臂浇筑法拱桥关键技术控制马蹄河特大桥采用的是悬臂浇筑施工中的斜拉扣挂法，施工控制的关键结构为挂篮、扣 挂系统、索力，主要涵概结构体的设计分析、运行监测控制。脚手架施工方案194.11#i段斜拉支架法拱圈第一节段拱圈长10.284m,宽7.5m,高3.3m,单箱双室结构，采用C50混凝上， 方量为155.9m5,重虽为405.4t。根据现场测量的实际情况，2#拱座边缘靠近悬崖边线，3#拱座左幅边缘离基座边缘最小距

8、离为0.5m,最大距离为5.9m,不能满足现浇段8m宽度的 要求，故不能采用常规的落地支架施工。分别从施工成本、施工工期、施工速度及难易程度等进行了比较，推荐采用斜拉支架（墩 柱作为斜拉塔柱），即第四种方案，支架比选方案见下表：表1现浇段支架比选方案序号支架类型优点缺点结论1落地支架（钢管支架或满堂支架）工艺成熟，施工简爪：支 架施匸速度块： 安全性高： 支 架成本较低：支架沉降可控：可与墩柱同时开始施匸，节约 工期对地基承載力要求较岛，受地形条件限制.无法搭设落地支架：不可用2悬臂支架（在拱座上预埋型钢支架，靠支架木结构简单.支架施工速度快：可与墩柱同时开始施工,节约工期：型钢刚度要求高.钢

9、材用址多：变形较大：安全性较低：不可用脚手架施工方案19身刚度作为支擦）斜拉支架可与墩柱同时开始施工，钢管混凝土塔柱不可回（在拱座上安节约工期:钢管混凝土塔柱工收，拆除困难：成木商：塔柱装钢管.在钢管中艺成熟施匸简也.施工速度上锚固点设宜复杂，且变形校3灌注混凝上， 形成 塔柱.采用钢绞线 作为斜拉索将支架 锚固于钢管上.形 成斜拉支架）快；大.安全性不高：可用斜拉支架充分利用了现有结构物墩柱内预埋件笋，且侦埋（利用燉柱作作为斜拉支架的塔柱（墩柱）精度要求高：需要墩柱施工完为斜拉支架的塔和后锚（承台）：墩柱作为塔成后，方可进行斜拉索的穿索，推荐4柱，扣索采用精扎 螺纹钢筋，反拉锚 索采川钢绞线

10、锚固 于承台上）柱，刚度大，变形小，安全性支架变形小.拱圈线性较好：不能节约工期：采用4.1.1支架的设计现浇段支架采用交界墩墩柱作塔柱，精轧螺纹钢筋和钢绞线作拉索，形成简易“斜拉桥” 的方式进行悬浇，为保证墩柱的受力平衡，对墩柱进行反拉，支架的设计施工必须考虑以下 几个方而：1、“斜拉支架”由拱脚处的三角托架和斜拉扣锚索组成，斜拉支架必须承受1#肖段 拱圈磴自重和施工荷载，以保证拱圈和拱座交接而不出现裂缝。2、“斜拉支架”的斜拉索锚固于交界墩上，会对交界墩产生局部应力集中，同时扣索 与锚索受力的不平衡会引起墩顶偏位，因此，该支架方案要求墩顶偏位不大于10mm,墩底 拉应力不大于1.83MPa

11、o3、1#肖段混凝上浇筑过程中，斜拉支架的斜拉索会逐渐伸长，加之三角托架的非弹性 变形，可能导致拱脚顶而岀现裂缝。4、对斜拉扣锚索的初拉力的确泄，以及混凝上浇筑过程中是否进行实时调整索力的问 题，这是控制托架标髙和墩顶偏位的关键因素。针对以上问题，在设计上采取了以下措施：脚手架施工方案191、 采用三角托架+斜拉扣锚索形式组成“斜拉支架”， 三角支架选用双拼“H”型钢, 并组合成三角形，增加其刚度和稳左性，斜拉扣索选取伸长率较小的髙强度精扎螺纹钢筋, 减小非弹性变形：同时，在席节段拱圈混凝丄浇筑完成后，对拱脚处进行二次振捣，消除 支架非弹性引起的表面裂缝。2、对斜拉扣锚索在墩柱上的锚固点位豊，

12、埋设钢板，设置应力分散的楔形垫块，同时 监控墩顶偏位和墩底应力。3、对于斜拉扣锚索初拉力的确泄原则是保证三角托架承受索力不变形，且墩柱承受水 平力尽咼平衡的原则，采取有限元分析进行确泄，详见下一节支架验算：如果在混凝上浇筑 过程中进行索力调整，则施工非常繁琐且很难做到实时调整，更容易引起斜拉索受力不均导 致结构受力的不明确，故采取一次张拉到位，混凝上浇筑过程中不调索的方式。斜拉支架如下图所示。图5斜拉支架立面图图6斜拉支架平而图脚手架施工方案194.1.2支架验算采用有限元软件Midas/Civil建立拱圈现浇段斜拉支架模型。三角支架、横纵向分配梁和 交界墩用梁单元模拟，模板用板单模拟，扣锚索

13、用只受拉桁架单元模拟。主要检查支架的变 形和应力，墩柱的拉应力和偏位，扣锚索索力是否满足规范要求。如表2所示的各计算工况 进行分析，讣算结果如下。表2斜拉支架讣算工况序号计算工况工况说明1CS1自重2CS2扣锚索张拉（初张力15t）图7斜拉支架扣锚索安装照片图8支架il算模型图及结果，/脚手架施工方案193CS3现浇段混凝丄浇筑完成通11 midas/civil计算，墩柱偏位、应力等结果如下表3所示:表3支架计算结果表序号名称计算最大值允许值1型钢支架竖向位移5.1mm11000朋00=27.5mm2型钢支架应力72.9MPa140 MPa3132工字钢应力66.1MPa140 MPa4交界墩

14、墩柱偏位0.7mm（河心方向）10mm5交界墩墩底拉应力-0.74MPa（内侧）、:L35MPa（外侧）1.83 MPa6扣锚索索力24.3tlOlt4.2悬浇拱桥挂篮4.2.1悬浇拱桥挂篮的设计挂篮作为悬臂法施工的重要部分，其设计不仅要考虑结构受力，因拱桥的挂篮不同于普通梁桥的挂篮，普通梁桥的挂篮多数在坡度不大的桥而上运行，拱桥的挂篮则要解决较大坡 度上的浇筑和行走问题。所以挂篮结构形式选择将决左施工效率的髙低。马蹄河特大桥的挂篮采用下承式倒三角挂篮，与木蓬特大桥采用的挂篮结构形式形似，但又有所不同，在锚固形式和行走方法得到改进，设汁方案整体得到优化。图9马蹄河持大桥下承式倒三角挂篮脚手架施

15、工方案19挂篮的结构形式主要有平行弦、弓弦式、菱形、三角形式、斜拉式等，不同的受力特点 决定不同的挂篮结构拓扑形式，通过拓扑优化设计分析得到的受均布荷载悬臂梁的拓扑形状 就是三角形，对于斜拉式因刚度比较差，所以三角形的主桁结构是最优的选择。挂篮的承重形式按承重结构在混凝上上、下分为上承式挂篮和下承式挂篮，其形式关系 到挂篮的重心髙低，重心髙低决立了挂篮的行走及工作是否平稳。三角形挂篮的支撑方式主 要为上承式，但上承式主要用于T型钢构桥、连续梁桥和斜拉桥，对于拱圈结构，存在变角 度机构复杂和重心髙影响移动等。经过比较采用主桁布置在拱箱下部的下承式，重心底，实 践证明了下承式挂篮适合在在拱圈上的施

16、工及行龙。挂篮结构受力明确、传力宜接，由于节段混凝上重量大，承重结构避免常规挂腿受力， 采用锚固系统的精轧螺纹钢受力，挂腿仅在挂篮空载时（挂篮行走）受力。锚固结构作用在 已浇筑的混凝上节段上，对于挂篮，相当于中支点作用。考虑到拱圈弧形结构，锚固系统中 的锚固箱体设计为球狡， 解决了拱圈呱形角度对挂篮锚固结构受力的影响。 挂篮后支点为顶 升千斤顶 （行疋时为后滑轮） ，可以调节挂篮倾角满足拱圈线型要求。主要平衡由悬臂端节 段重量对中支点产生的弯矩作用。挂篮的行走形式采用连续千斤顶顶推履带小坦克，使挂篮沿拱圈爬行。连续千斤顶增加 动力、减少反力挡块的频繁转换，履带小坦克在轨道上滚动前进，摩擦力小，

17、速度快。4.2.2悬浇拱桥挂篮的运行分析挂篮的运行状态主要为浇筑状态和行疋状态。浇筑状态为静轧螺纹钢受力，行走状态为 挂腿受力。挂篮浇筑施工控制变形、应力，行泄控制为效率分析。分別计算典型节段，工况I：3号节段（节段最重且长）碗方M 85.2m3,节段重S 221.5t,挂篮与水平夹角30.67 :工况II： 13号节段（倾角小节段重）栓方量64.3m3,节段重量167.lt,挂篮与水平夹角3.36。（1）基于ansys有限元的典型工况分析结果图10匸况I混凝上作用下挂篮净位移云图111匸况I挂篮整体应力云图脚手架施工方案19图12匸况I挂篮整体位移云图图13工况I挂篮整体轴力云图表4有限元分

18、析典型丄况最大应力、应变分析因子辰大位置工况1工况II最大应力主纵梁与立柱连接处121.4MPa111.46MPa最大变形混凝丄箱梁端部对应的主纵梁位宜27.53mm19.09mm(2)施工监控的典型工况分析结果应力监测点为挂篮左.右侧两主纵梁与立柱连接处，变形监测点为挂篮悬臂端左、中、 右三点，挂篮变形值二悬臂端浇筑前髙程悬臂端浇筑后高程拱圈悬臂端自身沉降值。表5施工监控典型1：况垠大应力.应变分析因子监测点工况1工况II徳江岸应力主纵梁与立柱连接处112.37MPa102.61MPa变形混凝土箱梁端部对应的主纵梁位宜24.31mm12.84mm沿河岸应力主纵梁与立柱连接处114.22MPa

19、106.72MPa变形混凝土箱梁端部对应的主纵梁位宜25.02mm14.66mm(3)结论分析挂篮最大应力工况I时主纵梁与立柱连接位置， max=114.22MPa o =168Mpa。混凝 土浇筑完成后主桁最大变形工况I时混凝土箱梁端部对应的主纵梁位宜，max=25.02L/350=28.17mmo挂篮强度和变形均满足要求。4.2.3顶推式履带小坦克行走机构马蹄河特大桥到三挂篮行疋形式上革新运用了液压千斤顶+履带式小坦克组成的“顶推 式履带脚手架施工方案19小坦克”行走机构，具有行走安全、速度快、操作方便、巧约人工的特点。行走系统 主要由行走轨道、履带式小坦克及液压千斤顶、后滑轮组成。其作用

20、是实现挂篮空载前移功 能。行疋原理：液压千斤顶两端设程前支座、后支座，且前支座与挂篮上的履带小坦克连接, 后支座通过销轴作用于轨道上。行走过程中，通过销轴锁住千斤顶后支座，液压千斤顶顶推 挂篮向前滑行，每行走一个卡销的距离就锁住千斤顶前支座即固泄小坦克，通过行走千斤顶 回油，把后支座往前跟进一个行程再锁怎。如此反复操作，完成行走的行走。图14挂篮行走系统模型图图15挂篮行疋系统实图行走技术特点:（1）较传统挂篮在轨逍上滑动相比，履带小坦克滚动行走摩擦小，速度快。（2）较传统精轧螺纹钢牵引相比，液压千斤顶顶推作用，避免精轧螺纹钢脆性断裂风 险，施工脚手架施工方案19过程安全性高。（3）连续千斤顶

21、的应用，减少了反力挡块的频繁转换，简化了操作过程，人工投入小。（4）挂篮行疋过程人工的操作少， 只需油泵控制和插销锁左， 省去精轧螺纹钢反复安 装、 调整。（5）顶推履带小坦克行走，相比精轧螺纹钢牵引，作用力距离变短，挂篮不会左右偏 移，避免与拱圈刮擦，行走稳泄、安全。结论分析：液压连续千斤顶”增加了挂篮的动力性能，减少反力挡块的频繁转换。“履 带小坦克”改变传统挂篮划船式滑动行泄为履带滚动行总，降低了行走的摩擦力。实践证明 此种行走技术具有行疋安全、可靠、周期短、操作方便等特点，适合挂篮在拱圈等坡度较大 的桥而上行泄。4.3悬臂浇筑扣挂系统4.3.1扣挂系统的设讣扣挂系统中的重要组成部分为扣

22、塔、预应力扣锚索。扣塔是斜拉扣挂法中最明显的特征, 通常在拱脚墩、台处安装临时的钢或钢筋混凝丄塔架，扣锚索斜挂在扣塔上，与斜拉桥施工 形式相似，但受力方而存在很大的区别。扣塔与扣锚索都是临时结构，拱圈合拢后要拆除， 在施工过程中对拱圈的线性、内力影响较大，钢筋混凝上主拱圈无预应力，混凝上拉应力控 制要求髙，索力的不合理或微调都有可能导致拱圈混凝土开裂，从而对索力的控制和扣塔强 度、刚度、整体稳立性提岀更髙的要求。施工过程中扣塔将承受巨大的竖向力，稳立分析时要讣入扣塔模型，而且在施工中随时 监控英扣塔变形和扣塔应力，以防局部失稳。在满足稳左性的前提下对结构的应力和变形进 行双控。马蹄河特大桥扣塔

23、安装在拱脚交界墩上。由于受纵坡影响，两岸交界墩高度不一致，扣 塔高度也不一样，同时对扣锚索设计存在差异。沿河岸扣塔高37m,徳江岸扣塔高41m。 根据原设计扣塔为混凝上钢管扣塔，单幅扣塔横向设豊3排主钢管，纵向共2层的门式框架 结构。主钢管及部分横向连接钢管都需要灌注C50混凝土，锚箱设程3层，每层最多设置12个锚箱。考虑钢管中需混凝上浇筑操作难度大、工期长、材料回收率底等问题，将扣塔 设计为空心钢管，采用同规格尺寸的主钢管，髙度相同，横向布巻4排，纵向2层，并优化 横向连接的门式框架结构。脚手架施工方案19马蹄河特大桥扣索和锚索均为预应力钢绞线。为控制扣塔偏位，扣索与锚索分离，每半跨分13对

24、扣索和锚索，每束由10-24根不等的钢绞线组成。扣索和锚索是扣挂系统的重要组成部分，马蹄河特大桥的1#-3#扣锚索置于交界墩项，4#-13#jn锚索索置于不同高度的图16（原方案）混凝上钢管扣塔图17 （采用方案）空心钢管扣塔脚手架施工方案194.3.2扣塔的结构状态分析基于midas civil空间杆系有限元分析，模型中的单元包括混凝上交界墩、钢扣塔塔架、锚 索、扣索、混凝上拱圈，其中张拉锚梁、垫梁、斜撑、平联截而按封闭截而计算。此处验算 只例岀典型工况分析结果。(1)扣塔典型工况变形结果扣索索规锚索索规YHS-24-01YHM 12-YHS-18-YHM 12-eYHS-18-0YHM 1

25、2-YHS-15-4)YHM 10-0)YHS-20-YHM 15-0)YHS-20 YHM 18-6YHS-18-YHM 15-YHS-24-0YHM 22 CYHS-24-PYHM 22 6YHS-22 CYHM 22-6YHS-24-PYHM 22-0)YHS-20-YHM 22-eYHS-20 YHM 20-0)YHS-10-YHM 扣索索规锚索规格DJS-244DJMDJS-DJM15-DJS-18-4DJM15-DJS-15-DJM18-0DJS-DJM15-DJS-244DJM22-6DJS-244DJM22-6DJS-22-4)DJM22-PDJS-224DJM24-0DJS-

26、204DJM22-6DJS-20 DJM22-6DJS-10-DJM10-P图19 midas civil空间杆系有限元分析模型图脚手架施工方案19(2)扣塔典型工况杆件应力结果03*0 & 0-t.aou*)otA.乡论0,Li.*：?l5T-W01.Ff500一力2F00U43O0i.-t：?2T-WQD 2r： 0*0(Wn: Of W4.n-rywrucrKPLjz：rnnT-4 5K*000Y fiiCOOO-S 2?40*000、3TM0*O01-3.COl4C*01-J.WIOSOJ 二V.RLlSliO】 二,E 二e0】 2 9“*0l :QA45O08轶 Mu633

27、6X6图208#节段悬浇施匸扣塔纵向位移图(mm)图2皿扣锚索2张施匸扣塔纵向位移0(mm)i.irDxseiuiF：e5534C.l；FkZ.：C|.lCl4T/gvMoooag07M200 )0353*01,力)0, JJ 0F6SCH ： ！A)S*O08-2-OTX*001二 .*g“yoiH50SOA 3 oejir*ooi6.0WT01r: Z T hUN :kl2iOld(lAC2Nf11 35/wKl . 1.2eJbwKll oo.23tfM3wMoi脚手架施工方案19（3）整体稳定性计算结果IOOCO 51CT5-W014.3-OX44O, 5AM aOBJ.W?5s01.

28、0 3334400E|-：AXT*etOOLH247a400tIF 二,”0015.?r?E-W0l图26 12捋扣锚索2张施I：扣塔应力图（MPa）图2714#扣锚索1张施匸扌II塔应力图（MPa）73M34*：-) 心Crtt*CO2*4C0脚手架施工方案19图28最大悬臂状态纵桥向一阶模态脚手架施工方案19根据马蹄河特大桥拱圈悬浇施工全过程中扣塔计算结果得到以下结论：1、施工过程控制扣锚索张拉程序和索力，在拱圈各节段悬臂浇筑施工过程中，扣塔塔 顶纵桥向位移控制在30mm以内，满足设计文件要求。2、在拱圈各节段悬臂浇筑施工过程中，扣塔各杆件受力均匀、合理，最大应力为24#节段扣锚索第一次张

29、拉，106.72Mpa =175Mpa,强度满足规范要求。脚手架施工方案193、最不利工况下，拱圈最大悬臂状态的一阶线弹性整体稳立安全系数为27.5,满足规 范要求，因此在拱圈悬臂浇筑施工过程中，扣塔整体稳左性满足规范要求，具有一左安全储 备。4.4扣锚索力优化采用悬臂法浇筑的混凝丄拱圈中，扣索索力不仅会影响拱圈线形，还会影响到已经浇筑 的拱圈截而应力，混凝上抗拉强度下，不能大幅度调整扣索力来调整拱圈线形，否则会导致 拱圈结构拉应力过大而开裂。索力汁算必须满足施工阶段线型合理及内力安全前提下，使得 拱圈在成桥后逼近预期线型和最佳受力状态。 挂篮悬臂浇筑拱桥索力计算步骤有两步：（1）确泄合理的成

30、桥状态，在此状态下，拱圈所承受的恒载和活载共同作用下结构内力、线型达 到某一目标。（2）根据施工过程il算索力，保证施工过程拱圈内力和线型满足设计要求， 且最终成桥状态逼近设计预期。索力计算按不同理论方法有：数值法（零位移法）、解析法（力矩平衡法、零弯矩法）和优化算法（零阶优化法、一阶优化法）。目前常用的是优化算 法。马蹄河特大桥拱圈共29个仔段，两个现浇段和1个合拢段。基于ansys零阶优化模块, 一整个施工过程中的拱圈结构弯曲应变能为目标函数，以扣索索力为变量，以施工过程中拱 圈截而最大应力状态为变量，进行悬浇拱斜拉扣挂法索力优化。优化设计目的在于寻求满足 所有指定约束条件，而且能使得某一

31、给左的目标趋于最小值。通过优化得到最佳初始张拉力 和补张拉力。由两岸索力值相差不大，此处仅例岀单岸索力值及预抬值。下表为混凝上节段 重量和索力值、预抬值。表8拱圈节段重址表脚手架施工方案19类别1234567C50(m3)155.982.885.272.870.567.567.5垂虽(t)405.4215.3221.5189.3183.2175.5175.5类别891011121314C50(m3)66.166.264.46563.864.344.6重虽(t)171.7172167.4168.9165.8167.1116表9半幅拱圈索力初始张拉值及预抬值节段预抬值(mm)索工况张拉值(kN)索

32、工况张拉值(kN)埔节段20埔扣索初张拉力13901#锚索初张拉力7702林节段142件扣索初张拉力9352#锚索初张拉力7202件扣索补张拉12142和锚索补张拉9463#节段383粛扣索初张拉力7923#锚索初张拉力75230扣索补张拉10413件锚索补张拉9704#节段614#扣索初张拉力7044#锚索初张拉力5284财口索补张拉8954件锚索补张拉6565#节段1005祐扣索初张拉力6005林锚索初张拉力535松埔扣索0松埔锚索05#扣索补张拉9955件锚索补张拉8756#节段1376需扣索初张拉力7896#锚索初张拉力785松3附n索力一半520.5松3再锚索索力一半4856件扣索补

33、张拉12126#锚索补张拉12007林节段1817转扣索初张拉力7207#锚索初张拉力790脚手架施工方案19松3#扣索0松3再锚索07件扣索补张拉9507祐锚索补张拉10328#节段2158件扣索初张拉力900即锚索初张拉力8808件扣索补张拉10708转锚索补张拉10259#节段2429#扣索初张拉力9909#锚索初张拉力10009件扣索补张拉1228%锚索补张拉141110#节段28210#扣索初张拉力104310#锚索初张拉力1011松5#扣索0松5件锚索010时1索补张拉132310#锚索补张拉11591坤节段3061埔扣索初张拉力123711#锚索初张拉力1347皿扣索补张拉13771埔锚索补张拉142512件节段33312附II索初张拉力119512样锚索初张拉力1386松7础索0松肚锚索012附n索补张拉151912件锚索补张拉176513#节段343i3#in索初张拉力139413#锚索初张拉力152713转扣索补张拉158713#锚索补张拉158914转节段36514#扣索初张拉力70814捋锚索初张拉力907索力为大气温度为15C时的张拉力。 张拉时温度较25C每增加rc,索力需较 少2.8kN,相反，张拉温度较15C每降低1C,张拉索力对应增加2.8kN；初始张拉（第一次） 时在混凝上浇筑完成且强度达到85%后，补张拉（第二次）是在挂篮前移后