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Abstract:
Pingsheng bridge in Foshan city is a four cable plane self-anchored suspension bridge which is made up of a Single tower and single spanning , the main span is 350 meters long. This bridge is in a leading position among the same type because of the new structure design and difficult technological degree. This paper is foucs on system conversion of it.
Keywords: self-anchored suspension bridge, system conversion
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
摘要:佛山市平胜大桥是主跨为350m独塔单跨四索面自锚式悬索桥，该桥在同类型桥梁中处于领先位置，结构形式新颖，技术难度大。本文主要介绍该桥体系转换的施工。
关键词：自锚式悬索桥体系转换
一、 概述
佛山市平胜大桥是佛山市一环上的重点工程，主桥为具有世界领先水平的独塔四索面自锚式悬索桥。采用分离式双幅加劲梁，主桥的跨度布置为39.64+5x4.+30+350+30+29.6m，除主跨350m采用钢加劲梁外，其余均采用钢筋砼梁。钢箱梁和钢筋砼梁之间采用钢砼结合段实现结构过度；主桥采用横向三柱式钢筋砼独塔，塔高142.07m。成桥状态下主缆主跨矢跨比为1/125，边跨矢跨比为1/157.3。全桥四根（每根48X1275.1mm的平行钢丝）主缆，主跨设27对吊索（每个吊点处两根735.1mm平行钢丝吊索），间距为12m，边跨不设吊索，见布置图1：
二、 体系转换的方案比选
自锚式悬索桥与地锚式悬索桥在上部结构的施工顺序上不同，地锚式悬索桥先架设主缆再安装加劲梁而自锚式悬索桥是先架设加劲梁使其整体成型再架设主缆安装吊杆，然后进行体系转换将加劲梁的自重转换到主缆上。在全桥吊杆安装完成后桥面二期恒载未加载前，平胜大桥的体系转换有三种可选方案：
方案一：先从靠近主塔的1#吊杆开始张拉，依吊杆编号逐步张拉至27#吊杆。经西南交通大学编制的《桥梁结构非线性计算分析系统BNLAS》软件计算的每对吊杆张拉次数不超过3次，每个吊点位置张拉力最大控制在2000KN以内，其张拉步骤需要27步完成体系转换工作。
方案二、先从远离主塔的27#吊杆开始张拉，逆吊杆编号顺序逐步向主塔方向张拉至1#吊杆，经计算得每对吊杆张拉次数不超过3次，每个吊点位置张拉力最大控制在2000KN内，其张拉也需要27步完成。
方案三、先从中间9#吊杆开始左右对称张拉吊杆至所有吊杆张拉调整完毕。经计算得每对吊杆的张拉次数为3次，每个吊点位置张拉力最大控制在2000KN内，两个工作面同时开始，其张拉需要20步完成。
三种体系转换方案比较如下表
方案 调索步骤 临时引伸杆用量（m） 最大张拉设备用量（套） 吊杆在钢箱梁顶处水平偏移量（mm） 主塔鞍座阶段顶推量
方案一 27 64 24 30.67<53.5 均匀
方案二 27 80 24 107.08>53.5 较均匀
方案三 20 136 40 113.39>53.5 不均匀
从使用的设备、吊点水平偏移量及索鞍顶推的均匀性来比较，平胜大桥决定按方案一进行体系转换工作。
三、体系转换施工准备
1、吊杆接长杆的设计
由于在体系转换前，主缆处于空缆线形状态，吊杆在主缆上的吊点到钢箱梁锚固点间的距离大于吊杆长度，为使吊杆锚固于钢箱梁上的锚点必须设置引伸杆将吊杆锚头张拉至锚点。为了使用的方便与能够倒用以节省材料，引伸杆为分段设计，每段长度1.06m。引伸杆间用内螺纹连接，引伸杆外侧全车螺纹以适应随时锚固的需要。引伸杆直径98mm，设计承载拉力1500KN，材质40Cr，其结构如下图2所示：
2、体系转换张拉设备的准备
由于平胜大桥两幅桥共用一个主塔，为保证主塔安全，两幅的线形调整工作应同时进行。根据方案一的计算要求准备了30台（其中6台备用）1500KN穿心千斤顶，张拉油表均选用0.4级精密油压表，经有资质的检测机构配对校正才投入使用。
吊杆下锚头至钢箱梁桥面最大距离7m，须做一可移动脚手架以供施工人员拆接张拉杆。由于吊杆下錨于钢箱梁底部人行道或检修道附近，亦应设计一个可在人行道或检修道上移动的悬吊施工脚手架使施工人员能够下至梁底进行安装千斤顶张拉吊杆与拆除多余的引伸杆的工作，脚手平台的布置如下图3所示：
四、体系转换吊索张拉步骤
在施工准备完成后即可开始对吊杆张拉进行体系转换的工作，按照所选的第一方案，具体操作如下：
1.张拉1#吊杆至设计位置；2.张拉2#吊杆至设计位置；3.张拉3#吊杆至设计位置；
4.张拉4#吊杆至设计位置；5.张拉5#吊杆至设计位置；6张拉6#吊杆至设计位置；7.张拉7#吊杆至设计位置；8.张拉9#吊杆至1000KN，张拉8#吊杆至设计位置；9.张拉10#吊杆至2000KN，张拉9#吊杆至设计位置；10.张拉11#吊杆至2000KN，张拉10#吊杆至设计位置；11.张拉13#吊杆至2000KN，张拉12#吊杆至1500KN；张拉11#吊杆至设计位置；12.张拉14#吊杆至2000KN，张拉13#吊杆至2000KN；张拉12#吊杆至设计位置；13.张拉15#吊杆至2000KN，张拉14#吊杆至2000KN；张拉13#吊杆至设计位置；14.张拉16#吊杆至2000KN，张拉15#吊杆至2000KN；张拉14#吊杆至设计位置；15.张拉17#吊杆至2000KN，张拉16#吊杆至2000KN；张拉15#吊杆至设计位置；16.张拉18#吊杆至2000KN，张拉17#吊杆至2000KN；张拉16#吊杆至设计位置；17.张拉19#吊杆至2000KN，张拉18#吊杆至2000KN；张拉17#吊杆至设计位置；18.张拉20#吊杆至2000KN，张拉19#吊杆至2000KN；张拉18#吊杆至设计位置；19.张拉21#吊杆至2000KN，张拉20#吊杆至2000KN；张拉19#吊杆至设计位置；20.张拉22#吊杆至2000KN，张拉21#吊杆至2000KN；张拉20#吊杆至设计位置；21.张拉23#吊杆至2000KN，张拉22#吊杆至2000KN；张拉21#吊杆至设计位置；22.张拉24#吊杆至2000KN，张拉23#吊杆至2000KN；张拉22#吊杆至设计位置；23.张拉25#吊杆至2000KN，张拉24#吊杆至2000KN；张拉23#吊杆至设计位置；24.张拉25#吊杆至2000KN，张拉24#吊杆至设计位置；25.张拉26#吊杆至1000KN，张拉25#吊杆至设计位置；26.张拉26#吊杆至设计位置；27.张拉27#吊杆至设计位置。
从理论计算上，当按此操作张拉完所有吊杆后箱梁与主缆的线形即为施工完成时设计上所期望的线形。吊杆张拉完成后将检测吊杆索力，比较计算所得的成桥线形状态下理论索力，若两者相吻合则表明体系的转换是成功的，若不吻合则须寻找原因，必要时重新对吊杆索进行调整。
五、体系转换的注意事项
1. 组成一个体系转换施工领导小组统一指挥整个吊杆调整工作；
2. 使用千斤顶张拉前必须先检查千斤顶与油压表是否配套；
3. 接长引伸杆，确保连接长度并作好明显标记；
4. 张拉过程要经常检查引伸杆的连接是否良好；
5. 张拉吊杆时采用分级张拉，确保每个工作面均完成同级张拉后才能进行下级张拉；
6. 张拉过程中，吊杆应及时锚固；
7. 每次主索鞍顶推量要分5级顶推到位；
六、结束语
自锚式悬索桥体系转换工作是该种形式桥梁施工中至关重要的一环，特别对于平胜大桥这样特大跨度的自锚式悬索桥来说更是如此。平胜大桥即将进入体系转换施工阶段，这项工作不但对于施工来说是经验的积累，也将检验该类桥型的计算理论。
参考文献
（1）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000） 人民交通出版社
（2）周孟波 《悬索桥手册》人民交通出版社
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
Pingsheng bridge in Foshan city is a four cable plane self-anchored suspension bridge which is made up of a Single tower and single spanning , the main span is 350 meters long. This bridge is in a leading position among the same type because of the new structure design and difficult technological degree. This paper is foucs on system conversion of it.
Keywords: self-anchored suspension bridge, system conversion
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
摘要:佛山市平胜大桥是主跨为350m独塔单跨四索面自锚式悬索桥，该桥在同类型桥梁中处于领先位置，结构形式新颖，技术难度大。本文主要介绍该桥体系转换的施工。
关键词：自锚式悬索桥体系转换
一、 概述
佛山市平胜大桥是佛山市一环上的重点工程，主桥为具有世界领先水平的独塔四索面自锚式悬索桥。采用分离式双幅加劲梁，主桥的跨度布置为39.64+5x4.+30+350+30+29.6m，除主跨350m采用钢加劲梁外，其余均采用钢筋砼梁。钢箱梁和钢筋砼梁之间采用钢砼结合段实现结构过度；主桥采用横向三柱式钢筋砼独塔，塔高142.07m。成桥状态下主缆主跨矢跨比为1/125，边跨矢跨比为1/157.3。全桥四根（每根48X1275.1mm的平行钢丝）主缆，主跨设27对吊索（每个吊点处两根735.1mm平行钢丝吊索），间距为12m，边跨不设吊索，见布置图1：
二、 体系转换的方案比选
自锚式悬索桥与地锚式悬索桥在上部结构的施工顺序上不同，地锚式悬索桥先架设主缆再安装加劲梁而自锚式悬索桥是先架设加劲梁使其整体成型再架设主缆安装吊杆，然后进行体系转换将加劲梁的自重转换到主缆上。在全桥吊杆安装完成后桥面二期恒载未加载前，平胜大桥的体系转换有三种可选方案：
方案一：先从靠近主塔的1#吊杆开始张拉，依吊杆编号逐步张拉至27#吊杆。经西南交通大学编制的《桥梁结构非线性计算分析系统BNLAS》软件计算的每对吊杆张拉次数不超过3次，每个吊点位置张拉力最大控制在2000KN以内，其张拉步骤需要27步完成体系转换工作。
方案二、先从远离主塔的27#吊杆开始张拉，逆吊杆编号顺序逐步向主塔方向张拉至1#吊杆，经计算得每对吊杆张拉次数不超过3次，每个吊点位置张拉力最大控制在2000KN内，其张拉也需要27步完成。
方案三、先从中间9#吊杆开始左右对称张拉吊杆至所有吊杆张拉调整完毕。经计算得每对吊杆的张拉次数为3次，每个吊点位置张拉力最大控制在2000KN内，两个工作面同时开始，其张拉需要20步完成。
三种体系转换方案比较如下表
方案 调索步骤 临时引伸杆用量（m） 最大张拉设备用量（套） 吊杆在钢箱梁顶处水平偏移量（mm） 主塔鞍座阶段顶推量
方案一 27 64 24 30.67<53.5 均匀
方案二 27 80 24 107.08>53.5 较均匀
方案三 20 136 40 113.39>53.5 不均匀
从使用的设备、吊点水平偏移量及索鞍顶推的均匀性来比较，平胜大桥决定按方案一进行体系转换工作。
三、体系转换施工准备
1、吊杆接长杆的设计
由于在体系转换前，主缆处于空缆线形状态，吊杆在主缆上的吊点到钢箱梁锚固点间的距离大于吊杆长度，为使吊杆锚固于钢箱梁上的锚点必须设置引伸杆将吊杆锚头张拉至锚点。为了使用的方便与能够倒用以节省材料，引伸杆为分段设计，每段长度1.06m。引伸杆间用内螺纹连接，引伸杆外侧全车螺纹以适应随时锚固的需要。引伸杆直径98mm，设计承载拉力1500KN，材质40Cr，其结构如下图2所示：
2、体系转换张拉设备的准备
由于平胜大桥两幅桥共用一个主塔，为保证主塔安全，两幅的线形调整工作应同时进行。根据方案一的计算要求准备了30台（其中6台备用）1500KN穿心千斤顶，张拉油表均选用0.4级精密油压表，经有资质的检测机构配对校正才投入使用。
吊杆下锚头至钢箱梁桥面最大距离7m，须做一可移动脚手架以供施工人员拆接张拉杆。由于吊杆下錨于钢箱梁底部人行道或检修道附近，亦应设计一个可在人行道或检修道上移动的悬吊施工脚手架使施工人员能够下至梁底进行安装千斤顶张拉吊杆与拆除多余的引伸杆的工作，脚手平台的布置如下图3所示：
四、体系转换吊索张拉步骤
在施工准备完成后即可开始对吊杆张拉进行体系转换的工作，按照所选的第一方案，具体操作如下：
1.张拉1#吊杆至设计位置；2.张拉2#吊杆至设计位置；3.张拉3#吊杆至设计位置；
4.张拉4#吊杆至设计位置；5.张拉5#吊杆至设计位置；6张拉6#吊杆至设计位置；7.张拉7#吊杆至设计位置；8.张拉9#吊杆至1000KN，张拉8#吊杆至设计位置；9.张拉10#吊杆至2000KN，张拉9#吊杆至设计位置；10.张拉11#吊杆至2000KN，张拉10#吊杆至设计位置；11.张拉13#吊杆至2000KN，张拉12#吊杆至1500KN；张拉11#吊杆至设计位置；12.张拉14#吊杆至2000KN，张拉13#吊杆至2000KN；张拉12#吊杆至设计位置；13.张拉15#吊杆至2000KN，张拉14#吊杆至2000KN；张拉13#吊杆至设计位置；14.张拉16#吊杆至2000KN，张拉15#吊杆至2000KN；张拉14#吊杆至设计位置；15.张拉17#吊杆至2000KN，张拉16#吊杆至2000KN；张拉15#吊杆至设计位置；16.张拉18#吊杆至2000KN，张拉17#吊杆至2000KN；张拉16#吊杆至设计位置；17.张拉19#吊杆至2000KN，张拉18#吊杆至2000KN；张拉17#吊杆至设计位置；18.张拉20#吊杆至2000KN，张拉19#吊杆至2000KN；张拉18#吊杆至设计位置；19.张拉21#吊杆至2000KN，张拉20#吊杆至2000KN；张拉19#吊杆至设计位置；20.张拉22#吊杆至2000KN，张拉21#吊杆至2000KN；张拉20#吊杆至设计位置；21.张拉23#吊杆至2000KN，张拉22#吊杆至2000KN；张拉21#吊杆至设计位置；22.张拉24#吊杆至2000KN，张拉23#吊杆至2000KN；张拉22#吊杆至设计位置；23.张拉25#吊杆至2000KN，张拉24#吊杆至2000KN；张拉23#吊杆至设计位置；24.张拉25#吊杆至2000KN，张拉24#吊杆至设计位置；25.张拉26#吊杆至1000KN，张拉25#吊杆至设计位置；26.张拉26#吊杆至设计位置；27.张拉27#吊杆至设计位置。
从理论计算上，当按此操作张拉完所有吊杆后箱梁与主缆的线形即为施工完成时设计上所期望的线形。吊杆张拉完成后将检测吊杆索力，比较计算所得的成桥线形状态下理论索力，若两者相吻合则表明体系的转换是成功的，若不吻合则须寻找原因，必要时重新对吊杆索进行调整。
五、体系转换的注意事项
1. 组成一个体系转换施工领导小组统一指挥整个吊杆调整工作；
2. 使用千斤顶张拉前必须先检查千斤顶与油压表是否配套；
3. 接长引伸杆，确保连接长度并作好明显标记；
4. 张拉过程要经常检查引伸杆的连接是否良好；
5. 张拉吊杆时采用分级张拉，确保每个工作面均完成同级张拉后才能进行下级张拉；
6. 张拉过程中，吊杆应及时锚固；
7. 每次主索鞍顶推量要分5级顶推到位；
六、结束语
自锚式悬索桥体系转换工作是该种形式桥梁施工中至关重要的一环，特别对于平胜大桥这样特大跨度的自锚式悬索桥来说更是如此。平胜大桥即将进入体系转换施工阶段，这项工作不但对于施工来说是经验的积累，也将检验该类桥型的计算理论。
参考文献
（1）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000） 人民交通出版社
（2）周孟波 《悬索桥手册》人民交通出版社
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。