三峡库区大跨度悬索桥设计、施工关键技术研究(大纲)Final(共27页)

1、重庆市交通(jiotng)科学技术项目研究工作(gngzu)大纲项目名称：三峡库区大跨度(kud)悬索桥设计、施工关键技术研究承担单位：重庆建工涪南高速公路有限公司重庆交通大学 鹏方研究院 重庆市交通规划勘察设计院 重庆桥梁公司 2010年10月1.项目(xingm)概况（项目(xingm)背景及研究目的）大跨度悬索桥已成为跨谷越江的主要(zhyo)桥型，重庆拥有最大跨径的拱桥，但如果按跨径排名，重庆却没有跻身前八名的悬索桥。重庆虽有“桥都”之称，却因缺少这种大跨度的悬索桥而略显遗憾。建设近14年举世瞩目的三峡工程已经竣工，长江重庆段的江面较以往更为宽阔，因此，作为跨越能力最强桥型的超大跨度悬

2、索桥必将在三峡库区（重庆及周边地区）掀起新的建设篇章，主要体现在下列方面：（1）库区的地形特点：库区地形的主要特点表现为三多，即多高山、多江河、多峡谷。如果在这些地方建桥，当跨度要求较大时，大跨度的悬索桥往往为不二选择。（2）三峡工程已竣工，目前，其蓄水位有望达到175米，按照这个蓄水位，长江上游的江面将较原来有极大的拓宽，如果在长江上建桥，受通航要求限制，主梁底缘高程也必然有大幅度增高，从而导致桥梁跨度的增加，这更加大了修建大跨度悬索桥的竞争力。我们坚信，随着经济的发展，为满足长江两岸人民的交通需要，大跨度悬索桥必将在三峡库区大量修建。总之，不论是峡谷、高山、还是长江上，大跨度悬索桥的修建必

3、将在三峡库区掀起一个高潮。三峡工程给库区的重庆带来了机遇，同时也带来了挑战，重庆目前最大跨径的悬索桥是鹅公岩长江大桥，主跨为600米，由上海市政院设计，重庆本土单位施工完成。而作为库区最大跨径的青草背长江大桥，主跨达到了788米且由重庆本地单位设计和施工，相对鹅公岩大桥而言，这不仅是跨度的飞跃，也是重庆人民设计、施工水平的一次飞跃，其顺利建成必将给“桥都”添上精彩的一笔。为了这精彩的一笔，也为了青草背长江大桥的安全施工，有必要对一些设计、施工的关键技术进行研究。随着大跨径桥梁的发展，钢箱梁已被大量使用，然而，实践证明，大跨径钢箱梁桥面铺装非常容易出现损毁，如果损毁后的桥面铺装没有得到及时的修补

4、，极有可能(knng)导致钢箱梁的锈蚀，从而导致安全隐患。钢箱梁桥面铺装易损毁问题在国内外还没有得到圆满解决。三峡库区蓄水后，库区周边的地形变化大，风环境也因此而改变，这些复杂风环境对大跨度柔性悬索桥的影响显著吗?桥梁能安全运营吗？是否会出现恶劣的风环境需要关闭交通？大跨度的悬索桥造价高，如何才能以安全适用、经济合理为出发点，多层次、全方位地提高全桥的耐久性和使用寿命？这一系列的问题都需要我们去深入的研究，研究的结果不仅是资料的积累，同时为后续同类桥梁的建设奠定设计、施工关键技术基础。综上所述，项目的实施对三峡库区的重庆乃至其它地区大跨度悬索桥的建设都具有非常(fichng)重要的指导意义，其

5、经济效益和社会效益是非常显著的，在实现“畅通(chngtng)重庆”的同时，从桥梁建设层面实现“平安重庆”！2.项目总体目标本研究以已立项的青草背长江大桥为依托工程，以在三峡库区建立结构合理、经济、适用安全的大跨度悬索桥为研究目标，以动、静力理论以及试验为指导，形成经济合理的设计、施工技术。针对三峡库区的复杂地形条件，寻找适用于三峡库区的锚碇形式并进行优化设计；研究高水平且具有特色的锚碇混凝土配制及关键施工工艺；探索钢箱梁新的制作工艺和新的架设方法；提供车-桥-风耦合作用下桥梁的安全性和舒适性评价指标及其确定方法，对青草背长江大桥的安全性和舒适性进行系统的评价；对依托工程的吊杆锚固系统进行安全

6、性能评估；使钢桥面铺装无损使用寿命得到较大的提高，实现真正意义上的长寿命钢桥面铺装。无损使用期间，几乎不需要对钢桥面铺装进行处治，节省了大量的资金，体现出显著的经济效益。项目成果必将为三峡库区带来巨大的经济效益和良好的社会效益。3.研究(ynji)内容及关键技术；专题(zhunt)一（设计）：锚碇形式(xngsh)及优化选型研究锚碇是悬索桥中的关键受力构件，且造价高，不同的地质条件适用于不同的锚碇形式，对于特定的地质地形条件，应该设计出特定的锚碇，这不仅仅会节省大量的建设费用，还会缩短工期，甚至可以增强锚碇的安全性，因此，优化合理的锚碇结构形式势必会节省造价且受力更合理，因此，对锚碇结构的优化

7、选型进行研究不仅具有较高的经济实用价值，还会带来极大的社会效益。基于上述考虑，该专题的主要研究内容包括：（1）三峡库区合理的锚碇形式的选择，目前常用的锚碇形式主要有重力式锚碇、岩锚、隧道式锚碇，各锚固方式拥有自己的优点和缺点，通过该项目的研究，找出其经济和安全的平衡点，在确保安全的基础上尽量降低造价。（2）确定锚碇形式后，对锚碇的构造形式进行优化。优化结构时，需综合考虑安全、合理、经济等因素。对优化后的锚碇形成合理的评价体系，对合理的锚碇构造进行论证和推广。专题二（施工）：锚碇大体积混凝土配制及关键施工技术研究锚碇属大体积混凝土结构，其造价在全桥总造价中的比重极高，锚碇是悬索桥结构中的关键受力

8、构件之一，可谓是悬索桥的生命之源，它的受力性能直接影响全桥的安全。大量的研究实例表明，如果悬索桥锚碇混凝土配制不当，则浇筑过程中容易产生大量的水化热，致使内外温差过大，从而引起锚碇混凝土的开裂。对于重力(zhngl)式锚碇而言，裂缝直接影响桥梁的使用寿命，因为土壤当中的水分会进入出现裂缝的锚碇中，引起锚碇内部钢筋的锈蚀，从而使裂缝进一步扩展，致使更多的钢筋出现锈蚀，最终引起锚碇混凝土的破坏，毫无疑问，破坏后的锚碇是无法承受主缆拉力的，必然导致桥梁结构的损毁。为了避免上述安全事故的出现或者说提高锚碇的使用寿命，应该使用合理的配比并且加入高性能的外加剂，才能在浇筑过程中产生最小量的水化热并且具有良

9、好的抗渗性能，配合适当的施工控制技术，则可大大减少甚至是杜绝裂缝的产生。该专题(zhunt)的主要研究内容包括：（1）锚碇施工过程(guchng)、成桥运营受力仿真分析；（2）锚碇混凝土配比及外加剂性能研究，增强锚碇的抗渗性能，降低施工过程中的水化热，从根上控制裂缝的形成；（3）研究锚碇温度控制措施，确定锚碇温控施工关键技术；（4）研究锚碇平面分段，竖向分带原则，形成锚碇合理分层分块的关键施工工艺；（5）提出合理的养护方案，实现多步骤、全方位的裂缝控制技术；（6）形成成套的锚碇大体积混凝土配制方法及关键施工技术，提高锚碇的使用寿命，为三峡库区悬索桥锚碇的施工奠定基础。专题(zhunt)三（设计

10、(shj)、施工）：加劲梁制作(zhzu)及架设新工艺研究钢箱梁制作复杂，焊接难度大，不合理的制作工艺不仅会增加钢箱梁的残余应力，还会引起钢板的局部过大变形，因此有必要对加劲梁的制作工艺展开研究：（1）加劲梁钢板切割工艺研究。（2）加劲梁定位、拼装工艺研究（3）加劲梁焊接工艺研究。悬索桥加劲梁的吊装主要采用的方法是待主缆假设完成后，在主缆上安装跨缆架梁吊机，其优点是架设方便，但其造价极高。桥梁施工的方法具有多样性，往往不同的施工方法都可达到相同的目的，只是经济性的差异而已。因不同地区的地形差异极大，也就决定了不同地区修建的相同类型的桥梁时可以采用不同的方法。三峡库区的地形有其自身的特点，结合地

11、形和当地的社会环境选择合理的施工方法极其重要，我们可以借用其它桥梁常用的施工方法而形成具有自己特色并且经济合理的施工方法。例如，目前拱桥施工中的缆索吊装技术已经非常成熟，从理论上说可以通过改进拱桥施工所使用的缆索吊装技术，将其引入大跨度悬索桥的施工，这需要从理论上对比两套施工体系的经济合理性，可择优选用。本专题的主要研究内容包括：（1）调研并对比桥梁中常用的施工方法，总结各施工方法的特点，为形成加劲梁架设合理的方案奠定基础；（2）调研国内外已建大跨度悬索桥所使用的施工方法，总结出各方法的优缺点及适用的具体条件；（3）在（1）、（2）的基础上，借用（1）的长处，改进（2）中的短处，形成合理经济的

12、施工方案，为三峡库区的大跨度悬索桥的修建奠定(dindng)施工技术基础。专题(zhunt)四（设计(shj)、施工）： 基于风-车-桥耦合振动理论的柔性悬索桥行车安全性与舒适性研究桥面车辆通过大跨度柔性悬索桥时，由于路面粗糙度和车辆行车速度效应的激励下，车辆与桥梁会产生耦合的振动响应；当车辆与桥梁位于强风环境中时，侧向风会使车辆受到横向力和倾覆力矩的作用，从而显著改变车辆的振动特性，柔性桥梁受风的脉动成分的影响，也将产生风致桥梁振动，这三种振动模式的叠加及耦合效应将会大幅强化桥梁与车辆的振动响应，其响应幅值随着风速的增大成非线性增大的趋势。因此，在一定的风速作用下，桥上行驶车辆的安全性及舒适

13、性必将恶化以至于发生事故，如图1所示。 图1 广东虎门大桥风致行车安全事故在风荷载的作用下，行驶在振动桥梁上的车辆的安全性和舒适性研究不仅是一个科学问题，同时关于强风作用下关闭交通的临界风速标准的确定更是一个影响广泛的社会问题。如果发生桥梁上大风所导致的行车事故，不仅仅会因车辆破坏、桥梁损毁、人员伤亡、交通中断、货物人员滞留等带来直接和间接的经济损失，还会影响受众的心理，让其出行时另择他路，甚至还会带来极为不良的社会影响。为了减少大风天气下的交通事故，有关部门已经采取了一些措施，如制定大风天气下的车辆行驶限制车速，以及在自然风达到一定风速等级时关闭交通。目前，车辆行驶的车速限制也好，关闭交通措

14、施也罢，相关指标的确定和决策都缺少量化的数据支撑。如果限制车辆行驶的风速标准制定的过高，就会让车辆在本已不安全的大风环境中行驶，必然会增加行车安全事故发生的几率；反之，过低的限制车辆行驶风速标准，势必又会影响桥梁的通行效率，过多地关闭交通无疑将会造成极大的经济损失，并带来不良的社会影响。故而，通过大风所致车桥系统的动力响应研究，对大风天气下桥梁封闭、关闭交通临界风速的合理评定是至关重要的。2010年5月，重庆垫江和梁平地区发生飓风自然灾害(zrnzihi)，瞬时风速达到30m/s，青草背长江大桥临近该风灾区，存在遭遇飓风袭击的可能。为了预测强风天气(tinq)下行驶在青草背长江大桥上的车辆响应

15、，确定关闭交通临界风速的限值，必须建立风汽车(qch)桥梁系统的耦合振动分析模型，开展专门的研究。从设计的角度而言，风汽车桥梁系统的空间耦合振动分析可以评价主梁刚度取值的合理性，并确定合理刚度的取值范围；从养护的角度而言，耦合振动分析的位移和应力等数据可以作为实测检查的参考；从管理的角度而言，耦合振动分析确定的关闭交通临街风速可以作为强风天气下封闭桥梁的重要参考。总体上看，针对三峡库区最大跨径的悬索桥，开展风汽车桥梁系统的空间耦合振动研究具有十分重要的工程实用价值和指导意义。大跨度柔性悬索桥在风荷载与车辆荷载共同作用下的振动性能分析(fnx)可以从下述四个方面(fngmin)进行：（1）建立大

16、跨度(kud)悬索桥与车辆在风场中的耦合动力学分析模型；（2）建立良态气候和飓风气候下的数值高仿风场模型；（3）评价大跨度悬索桥在车辆和风荷载共同作用下的振动性能； （4）评价大跨度悬索桥上行驶车辆在风场中的运行安全性及行车舒适性；（5）强风环境下关闭交通的临界风速的确定。专题五（设计）：吊杆锚固系统力学性能试验研究及安全性能评估吊杆锚固系统是主缆和加劲梁之间的关键传力构件，其力学性能直接关系全桥的安全，而吊杆锚固系统的受力又极其复杂，特别是在车辆、风荷载等作用下，容易出现疲劳破坏，吊杆锚固系统的破损往往是疲劳和腐蚀共同作用的结果,在反复高应力的作用下，吊杆锚固系统的疲劳为腐蚀创造条件，加速腐

17、蚀的进行;反过来,腐蚀会降低吊杆锚固系统的抗疲劳能力,使得吊杆锚固系统更加容易发生疲劳破损。因此，在桥梁设计时，不仅仅要使吊杆锚固系统满足强度要求，而且要使吊杆锚固系统具有足够的抗疲劳能力。本研究将从吊杆锚固系统的受力机理出发研究吊杆锚固系统的力学性能，揭示悬索桥吊杆锚固系统的破坏机理，针对其破坏形式，形成合理的抗疲劳设计，提高吊杆锚固系统的使用寿命，研究的主要内容包括：（1）调研吊杆(dio n)锚固系统的构造及其破坏形式，对吊杆锚固系统的破坏机理进行研究；（2）对吊杆锚固系统进行空间有限元的仿真分析，根据依托工程设计缩尺模型进行试验研究；提出合理(hl)的抗疲劳破坏设计；（3）建立安全评估

18、(pn )系统，对依托工程的吊杆锚固系统进行安全评估。专题六（设计）：青草背长江大桥钢箱梁桥面铺装关键技术研究目前，我国钢桥面铺装常存在以下病害：因铺装材料耐疲劳性能不足而产生疲劳开裂。汽车荷载过重（例如严重超载）引起铺装表面拉应变过大，导致纵、横向裂缝。由于钢桥面铺装层在高温季节或长时间承受车辆荷载（包括交通量成倍增长、重载、超载、慢速行驶、渠化交通）作用，铺装层沥青混合料的抗永久变形能力不足引起的车辙。钢桥面沥青混合料铺装层与沥青混凝土路面一样，在受到较大的车轮垂直和水平荷载作用时，铺装表面经常会出现推移（或波浪）破坏。铺装与桥面板间结合力不足及结合界面结合材料抗水损害能力不足而导致的坑槽

19、等病害。由于平整度降低，增加了车辆的冲击和振动，从而加剧铺装层病害的发展，引起钢桥面板的变形，同时容易导致水分进入钢结构界面，引起钢桥面板的腐蚀。沥青混合料属于粘弹性材料，随着气温的降低，材料逐渐变脆；冬季，沥青铺装层在车辆荷载的作用下容易开裂，渗入的雨水在低温下产生冻胀，不仅影响车辆行驶，更容易导致铺装层的急剧病害。可以说，钢桥面铺装耐久性问题依然没有得到解决，双层SMA铺装的脱层、开裂，环氧沥青混凝土的鼓包、坑槽、开裂，这些发生在钢桥面铺装投入运营后12年内的早期病害，让钢桥建设者十分头疼。因此，针对重庆地区大型钢桥的具体特点，非常有必要对该专题展开研究。本专题的主要研究内容包括：（1）钢

20、桥面铺装使用条件（主要包括桥面系结构、铺装层温度、交通荷载(hzi)等）分析研究（2）钢桥面铺装结构体系的对比研究，重点针对浇注式沥青混凝土铺装体系和疲劳性能优异的反应性树脂类混凝土材料及其组合结构进行对比分析，并选择其中(qzhng)一种铺装体系进行后续深入研究，对比研究采用铺装组合结构的疲劳试验，观察两种铺装体系在重复荷载作用下铺装层材料的抗开裂性能和层间粘结效果。（3）钢桥面铺装材料与结构试验(shyn)研究（4）铺装结构性能评价研究（5）施工工艺研究及配套设备开发或优化研究4.技术路线及具体实施方案以已立项的涪南高速公路工程中的青草背长江大桥为依托，从安全、可靠、实用、经济出发，对三峡

21、库区大跨度悬索桥设计、施工关键技术展开研究，以确保依托工程的顺利建设。实施方案和拟解决的关键技术如下：（1）锚碇形式及优化选型研究。锚碇的合理形式和优化选型技术。首先，对锚碇形式进行评价，主要包括施工难度系数、受力性能情况、技术经济情况等，通过论证形成经济合理的适用于依托工程的锚碇形式；其次，对选定的锚碇形式进行优化选型，需结合地形、地质情况进行；最后，提出最终合理的锚碇优化方案，论证后推广使用，如果可能的话，以依托工程作为典型示范。（2）加劲梁制作(zhzu)工艺及架设(jish)新技术(jsh)研究。加劲梁合理构造型式及架设新工艺技术。首先，对常用的加劲梁形式进行优缺点的对比，对比内容包括

22、强度、刚度、稳定性、施工造价等；其次，对依托工程中选用的加劲梁进行合理行研究，优化断面构造，如果采用钢箱梁，则探讨内部加劲肋的布置形式、钢板的厚度等；最后，在借鉴其它大跨径桥梁施工工艺，形成适合库区大跨度悬索桥建设的施工工艺。（3）锚碇大体积混凝土施工工艺研究。首先，研究已建悬索桥的锚碇的用材及施工工艺；其次，对控制锚碇施工质量的控制措施、温度控制措施及养护技术进行研究；最后，形成锚碇大体积混凝土的合理配制方案及关键施工技术。实施方案及技术路线参见图2。图2 专题一研究方案及技术路线（4）基于风-车-桥耦合振动理论的柔性悬索桥行车安全性与舒适性研究。首先(shuxin)，建立大跨度悬索桥与车辆

23、在风场中的耦合动力学分析模型；其次，对风环境进行研究，确定作用于车和桥上的风特性及风速时程；然后，研究强风作用下桥梁和桥上行驶车辆的振动响应并进行各种走形性能评价；最后，基于风-车-桥耦合振动分析理论确定强风环境下关闭交通的临界风速。实施方案及技术(jsh)路线参见图3。图3 专题二研究方案及技术(jsh)路线（5）吊杆锚固系统力学性能试验研究(ynji)及安全性能评估。吊杆破损(p sn)是疲劳和腐蚀共同作用的结果,在反复高应力的作用(zuyng)下，吊杆的疲劳为腐蚀创造条件，加速腐蚀的进行;反过来,腐蚀会降低吊杆的抗疲劳能力,使得吊杆更加容易发生疲劳破损。因此，在桥梁设计时，不仅仅要使吊杆

24、满足强度要求，而且要使吊杆具有足够的抗疲劳能力。本研究将从吊杆及锚固系统的受力机理出发研究吊杆及锚固系统的力学性能，揭示悬索桥吊杆及锚固系统的破坏机理，针对其破坏形式，形成合理抗疲劳设计，提高吊杆及锚固系统的使用寿命。实施方案及技术路线参见图4。图4 专题三研究方案及技术路线（6）青草背长江大桥钢箱梁桥面铺装关键技术研究。第一，对钢桥面铺装使用条件进行分析研究。钢桥面铺装使用条件主要包括桥面系结构、铺装层温度、交通荷载等。钢桥面系采用正交异性板结构，由钢板、横梁、纵向加劲肋、纵腹板等构件组成，钢板厚度、横梁间距、纵肋间距、纵腹板位置等条件的不同，均会对钢桥面板的受力状况及挠曲变形产生不同的影响

25、，进而引起钢桥面铺装结构的受力不均衡，导致产生各种各样的铺装病害。本项目拟对青草背大桥钢桥面系进行分析研究，并对国内类似桥面系铺装使用效果进行研究，对于指导特定条件下钢桥面铺装体系的选择具有实践经验上的指导意义。钢桥面铺装的实际使用温度条件对于铺装层的使用耐久性具有非常重要的影响。而桥梁铺装层与普通路面铺装由于在结构以及所处的环境的不同，在温度上存在着一定的差异(chy)，这种差异的存在要求进行桥面铺装的研究时，应区别于普通的路面铺装，提出桥面铺装的特殊的材料及性能要求。本项目仅对夏季钢桥面铺装温度场进行研究。研究结果将指导材料试验研究过程中试验条件的确定。交通荷载是影响钢桥面铺装耐久性的关键

26、因素之一。国外钢桥面铺装使用状况较好的国家，钢桥面通行交通量和载重情况均较我国更为有利，因此，国外使用效果很好的铺装结构在我国钢桥面铺装中时常出现早期病害现象。本项目将对类似(li s)区域的钢桥交通荷载情况进行统计分析，在较为准确地判断本项目交通荷载情况后，可以充分考虑荷载情况进行铺装体系选择，并对铺装材料和铺装结构的优化研究具有指导作用。第二，对钢桥面(qio min)铺装结构体系进行对比研究。因环氧沥青混凝土铺装在钢桥项目上的使用效果极其不稳定，本项目重点针对浇注式沥青混凝土铺装体系和疲劳性能优异的反应性树脂类混凝土材料及其组合结构进行对比分析，并选择其中一种铺装体系进行后续深入研究，对

27、比研究采用铺装组合结构的疲劳试验，观察两种铺装体系在重复荷载作用下铺装层材料的抗开裂性能和层间粘结效果。重复荷载弯曲试验装置如图5所示。图5 钢桥面铺装结构重复(chngf)荷载试验装置第三(d sn)，对钢桥面铺装材料与结构试验开展研究。浇注式沥青混凝土铺装体系试验(shyn)研究浇注式沥青混凝土用于钢桥面铺装尚无出现病害的案例，传统的浇注式沥青混凝土采用湖沥青复合改性沥青，湖沥青较脆，如果采用聚合物改性沥青，可以进一步提高浇注式沥青混凝土的抗裂性能。聚合物改性沥青浇注式混凝土采用聚合物改性沥青，大大提高了抗裂性能，其应变疲劳寿命与环氧沥青混凝土相当。反应性树脂混凝土不再使用沥青，避免了沥青

28、类材料在不同温度条件下的各种弊病，其应变疲劳寿命远远大于环氧沥青混凝土（3倍以上）。该体系需要进一步研究的内容主要包括：聚合物改性沥青浇注式混凝土材料的优化研究、改性沥青性能评价指标的研究、与浇注式沥青混凝土组合使用的铺装材料的优化研究。具体来说，浇注式沥青混凝土铺装体系有关材料的试验研究和结构设计的内容主要如下：A、浇注(jio zh)式沥青混凝土性能评价指标的修订。B、聚合物改性沥青的性能(xngnng)优化。C、磨耗层材料(cilio)优化研究。D、防水粘结材料的选择。E、铺装结构组合优化研究。反应性树脂混凝土铺装体系试验研究该体系的反应性树脂混凝土材料和反应性灌注式混凝土材料已经通过疲

29、劳试验验证，具有优异的耐疲劳性能，需要进一步研究的内容主要包括：反应性树脂混凝土的优化研究、反应性灌注式混凝土的优化研究及适用性论证。具体来说，反应性树脂铺装体系有关材料的试验研究和结构设计的内容主要如下：A、反应性树脂结合料的开发（或优化）研究B、反应性灌注式混凝土材料的优化研究C、防水粘结体系的开发研究D、反应性树脂混凝土铺装结构组合设计第四，对铺装结构性能进行评价。采用铺装组合结构的重复荷载弯曲试验评价铺装结构性能的可靠性。通过重复荷载弯曲试验评价铺装层材料在结构体系中的配伍性、以及结构体系在荷载作用下协同钢板变形的性能。用于评定防水层（粘结层）、防水体系、沥青层等各种材料对于钢桥铺装的

30、适用性。第五(d w)，施工工艺研究及配套设备开发(kif)或优化研究。在铺装材料和组合结构试验研究的过程中，已经对材料加工工艺和结构组合工艺进行了初步研究，且采用了固定的工艺成型试件，但是，实体工程实施时，不能够完全采用实验室的工艺进行施工，如混合料生产时无法对矿粉进行加热等。因此，需要专门针对所选定各种材料及铺装结构的施工工艺进行研究，确定(qudng)施工过程中各环节的具体参数，为施工提供详细指导。工艺研究完成后，需要编制钢桥面铺装施工技术指南。对于钢桥面铺装材料，往往需要特殊的施工设备（如多组分结合料计量系统、储存设备等），或者需要对现有设备进行改造（或优化），如浇注式沥青混凝土对沥青

31、拌合楼有较高的要求，而现有设备往往使得浇注式沥青混凝土施工过程受到各种干扰，因此，需要对配套设备进行开发或优化研究，该部分研究内容需要在铺装体系试验研究过程中或结束后具体确定。最后，试验段研究。钢桥面铺装施工前应完成一定数量的试验段施工，以检验各工序控制的正确性以及主要施工设备的正常有效运转等。试验段施工前，根据试验研究成果，编制钢箱梁沥青混凝土桥面铺装施工技术指南，并对施工技术人员进行较为系统的技术培训，培训内容主要包括桥面铺装设计意图、钢桥面铺装施工工艺和钢桥面铺装施工注意事项等。实施方案及技术路线参见图6。使用条件分析铺装体系比选铺装体系试验研究组合结构性能评价施工工艺研究满足使用要求？

32、是否配套设备研究试验段研究完善研究成果图6 项目(xingm)研究路线图5.依托(ytu)工程实施方案项目依托(ytu)工程为重庆市南川至涪陵高速公路第LJ15LJ16合同段的涪陵青草背长江大桥。大桥位于路线K48+657K50+376处，南岸位于涪陵区龙桥办事处袁家村1组，北岸位于涪陵区李渡镇玉屏村2组及玉屏村6组。本桥桥型为单跨788m悬索桥，加劲梁为流线型扁平钢箱梁，门形框架式索塔，钻孔群桩基础。专题1主要针对依托工程设计过程中的锚碇是采用隧道锚碇还是重力式锚碇所展开的研究，对三峡库区悬索桥的设计具有指导意义；专题2主要针对依托工程建设过程中，钢箱梁的加工、制作以及架设工艺为主要研究内容

33、；专题3主要针对依托工程中锚碇的仿真、配比以及施工工艺等展开研究；因依托工程处于三峡库区，其周边环境复杂，故专题4主要针对依托工程的车、桥、风耦合振动的安全性展开研究；吊杆锚固系统是悬索桥主要的受力构件，容易出现疲劳破坏，其受力复杂，因此专题5主要针对吊杆锚固系统的受力性能及安全性进行研究；目前采用的钢桥面铺装的使用寿命往往较短，耗费了大量的财力、物力和人力进行翻修，为了提高钢桥面铺装的使用寿命，专题6对依托工程的桥面铺装展开研究。6.项目(xingm)分工（承担单位、参加(cnji)单位分工及人力任务计划表，其中人力任务计划表格式见附表4.1）重庆(zhn qn)交通大学拥有桥梁与隧道工程交

34、通部重点学科，拥有桥梁结构工程交通行业重点实验室、山区桥梁结构与材料教育部工程研究中心等研究开发基地以及世界一流的结构动态实验系统（MTS）等一大批实验研究设备。实验室拥有由微机、微机动态分析系统、频谱分析仪、声振测试仪、磁带记录仪构成的动态分析系统，配备了计算机工作站（SUN Ultra60）、MSCNASTRAN、Marc2000等最新的分析软件、计算机局域网等设施，具备相当完善的理论和实验研究条件，同时又有一批有经验的专门从事桥梁设计、桥梁试验的研究人员，具有相当高的理论水平和丰富的实践经验，所有这些有利条件都将为完成本项目提供保证。近几年来，学校先后承担了国家级、省部级科研课题数百项，

35、年科研经费达1亿元，在桥梁等领域的新理论、新结构、新材料和新工艺研究与应用方面取得了一大批成果，其中获国家科技进步一等奖一项、二等奖两项、三等奖两项，省部级一、二、三等奖140多项。部分成果填补了国内外在相关领域的空白。尤其在桥梁设计理论、桥梁施工技术、桥梁加固、施工监控、监测、养护方面，取得了较好的成绩，并且在吊桥设计、施工方面已开展许多研究。本课题(kt)项目负责人顾安邦(n bn)教授主持过多座特大桥梁的静动力模型试验，获国家技术进步奖一、三等奖各一项，二等奖两项，省（部）级科技进步奖二等奖以上9项，发表论文(lnwn)70余篇,教材及专著5部。项目组顾安邦教授、徐君兰教授均为资深的桥梁

36、专家，多次承担悬索桥相关项目。其中，徐君兰教授曾承参加过虎门大桥的建设，出版吊桥相关专著多部，具有丰富的从事悬索桥科研的经验。在两位重量级桥梁专家的带领下，必然能高质量完成全部项目研究。项目组的杜柏松博士曾经在同济参与了西堠门大桥的动力计算分析，并编制了进行悬索桥动静力计算分析的软件系统，界面参见图7。项目组成员王小松博士长期从事车桥耦合振动研究。项目组中的重庆市交通规划勘察设计院的项目成员都具有丰富的设计经验，且为依托工程的设计者，对设计思路和科研方向非常明确，能把握项目要点。图7 悬索桥动静力分析系统总之，项目组老中青结合，涵盖了桥梁、力学、数学、计算机等学科的科技人才，精诚团结，富有战斗

37、力。无论是理论水平、工程经验，还是试验设备、试验研究(ynji)人员，都完全具备承担“三峡库区大跨度悬索桥设计(shj)、施工关键技术研究”项目(xingm)的能力。重庆交通大学结构实验室拥有本次试验的基础设备，并且所需设备目前运行正常，可以随时为本研究服务。项目组有过虎门大桥、西堠门大桥等悬索桥的科研经验，有动力、静力试验和仿真分析经验，拥重庆市交通规划勘察设计院这支强大的设计队伍。这些基础条件、前期研究和工作都为本次研究打下了坚实的理论、软件以及试验等基础。承担单位和主要协作单位及分工：重庆建工涪南高速公路有限公司主要承担项目的下列内容：（1）主持课题的总体方案设计、协调和组织，制定技术路

38、线（2）参加专题16的研究（3）参加编写“三峡库区大跨度悬索桥设计、施工关键技术研究”总报告重庆交通大学主要承担项目的下列内容：（1）主持专题二“锚碇大体积混凝土配制及关键施工技术研究”（2）主持专题四“基于风-车-桥耦合振动理论的柔性悬索桥行车安全性与舒适性研究”（3）主持(zhch)专题(zhunt)五“吊杆锚固系统力学性能试验(shyn)研究及安全性能评估”（4）参加编写“三峡库区大跨度悬索桥设计、施工关键技术研究”总报告鹏方研究院主要承担项目的下列内容：（1）主持专题六“青草背长江大桥钢箱梁桥面铺装关键技术研究”（2）主持编写“钢桥面铺装试验段应用研究报告”（3）参加编写“三峡库区大跨

39、度悬索桥设计、施工关键技术研究”总报告重庆市交通规划勘察设计院主要承担项目的下列内容：（1）主持专题一“锚碇形式及优化选型研究”（2）参加编写“三峡库区大跨度悬索桥设计、施工关键技术研究”总报告重庆桥梁公司主要承担项目的下列内容：（1）主持专题三“加劲梁合理构造型式及架设新工艺研究”（2）参加编写“三峡库区大跨度悬索桥设计、施工关键技术研究”总报告7.项目(xingm)进度（按季度明确(mngqu)研究内容及阶段考核目标）2010.11-2010.12 展开各专题的调研工作研究，形成调研研究报告，在依托工程所在地架设风环境监测设施，调试监测设备，开始收集(shuj)数据。2011.1-2011.3 对依托工程展开仿真分析，对需要进行试验的专题进行试验模型的设计。2011.4-2011.12 对需要试验支持的专题进行试验，并对从理论上对试验结果进行预测；对比理论分析结果和试验结果，总结试验结论，为后续的研究奠定基础。2012.1-2012.6 总结研究成果，对需要补充试验的专题进行补充试验。撰写部分专题的科研论文及试验报告。2012.7-2012.12 成果整理，完成撰写各专题报告，并撰写项目总研究报告，提交审查。8.考核目标、提交的研究成果及形式（1）考核目标、提交的研究成果编制“三峡库区大跨度悬索桥设计、施工关键技术研究