【关键词】高速铁路；公铁立交桥；施工方法
随着高速铁路大面积运营和地方经济发展，新建等级公路（城市主干道路）上跨高速铁路的立交桥，将成为涉铁公路（市政）工程的主要内容。高速铁路具有速度快、行车密度大等特点，结合高速铁路运营特点，研究上跨高速铁路立交桥的桥式结构和施工方法，确保高速铁路运营安全。
1.桥梁跨度和桥式结构
1.1桥梁跨度
跨线立交的桥墩一般要求路堑地段设在侧沟外侧，路堤地段不应侵占路基边坡，且应确保排水系统的畅通和路基边坡的稳定性。桥墩设置除满足限界要求外，尚应考虑桥墩及其基础施工影响范围，对于上跨高速铁路立交桥，如果正交通过，主孔桥墩边至相邻线路中心的距离，一般应不小于15m，因此，主孔桥梁跨径L=15×2+线间距+桥墩纵向尺寸，一般应不小于40m。
1.2桥式结构
1.2.1不得采用装配式空心板及组合式T梁结构
上海市城市道路和公路设计指导意见（试行）规定：高速公路、一级公路、城市快速路、城市主干路和专用重车线路上的大中桥应采用行车舒适、耐久性好、养护方便的结构型式，优先选用连续结构体系，一般不得采用预制装配式空心板结构。
组合式简支T梁采用分片预制架设，跨越能力较大，施工简便，但由于横隔梁数量较多，桥位现浇的湿接缝圬工量大，如出现问题，将造成混凝土块体下坠，对高速铁路运营危害较大，另外，T梁的横向连接是薄弱环节，容易出现结构病害。
1.2.2可采用组合式简支小箱梁
组合式简支小箱梁与T梁相比，由于横隔板数目少，现浇湿接缝工作量小，通过在箱梁内预埋不锈钢板作为湿接缝底模，减小了对高铁运营的干扰。在中横隔板能避开高铁线路上方的情况下可以采用。
1.2.3采用整体结构
鉴综电〔2010〕455号要求：必须新建上跨立交桥时，在设计上桥面要形成整体。
因此，对于上跨高速铁路的立交桥桥式结构，要求整体性好，即使采用简支结构，也应采用连续桥面。跨区间线路立交桥梁宜优先采用箱梁，当采用多片式箱梁时，应加强桥面板的连接，使其具有较好的整体性。
1.2.4尽量采用养护工作量小的混凝土梁结构
钢结构、钢混结合梁等，养护工作量较大，拱桥及斜拉桥等结构，吊杆和拉索易锈蚀失效，造成结构承载能力降低，均应谨慎采用；尽量选择混凝土梁结构，对于大跨度桥梁，可采用变截面连续梁和连续刚构等。
2.上跨既有高速铁路立交桥施工中的主要安全风险
2.1施工对高铁运营的影响
（1）距既有高铁较近的桥梁基础开挖可能影响到既有高铁的基础设施。
（2）施工过程中使用的机械设备可能会倾覆等侵入既有高铁限界。
（3）跨线上部结构施工过程中可能会有垮塌、桥上施工机械翻落、物件坠落或液体（水、油）下流等威胁列车安全。
2.2高速列车行驶对施工的影响
前述可知，施工影响范围至少需在线路中心5.8m以外。
对于跨高铁桥梁施工方案时，应考虑尽量减少在高铁上空及附近的作业时间，不在线路间设置结构；施工作业与线路间应有一定的安全距离，施工防护结构检算应充分考虑高速列车通过所产生的气动力作用。
3.公路上跨铁路立交桥常用施工方法介绍
3.1预制架设法
预制架设施工是在工厂或现场专门辟出桥梁的制作场地，集中制作预应力混凝土或钢梁。通过场内或场外运输至吊装工地，根据现场的不同情况采用相应的起重机械和吊装工艺，将梁按设计的顺序吊放安装至墩柱的支座上，最后根据设计要求，形成简支梁或经过力系转换形成连续梁。
预制架设常采用起重机和架桥机等设备架设预制梁体。采用起重机架设，要求的吊装设备比较简单，但起吊能力有限，且占用施工场地，如图3-1，一般适用于架设中、小跨度梁。
采用架桥机架设梁体，可不受桥下净空限制，对桥下铁路干扰小，但所需架桥设备较复杂。一般也用于中、小跨度梁的架设。如图3-2。
因此，预制架设法适用于跨铁路的中、小跨度梁。
3.2悬臂灌筑法
悬臂灌筑法又称挂篮法（如图3-3）。在墩柱两侧常采用托架支撑，灌筑一定长度的梁段，称为起步长度。以此节段为起点，通过挂篮的前移，对称地向两侧跨中逐段灌筑混凝土，并施加预应力，如此循环作业，每个节段一般2～6m。我国已建成的大跨度预应力混凝土连续体系桥梁，大多数都采用这种方法施工。如钱塘江二桥、虎门大桥副航道桥混凝土刚构桥等的施工中采用了悬臂灌筑法。
悬臂灌筑法施工的优点是：
（1）修建过程中，不需要繁重费工的支架工程；
（2）梁的跨度可做得较大；
（3）工序简单，施工设备少；
（4）施工时可以采用多工作面施工，缩短总工期。
其缺点是：在线路上方作业时间较长，需要设置防护棚。防护棚的施工与线路运营相互干扰，存在不确定的安全风险。
3.3顶推法
顶推法是沿桥轴线方向的墩台后开辟预制场地，通过水平液压千斤顶施力，借助不锈钢板与聚四氟乙烯模压板特制的滑动装置，将预制梁逐段向对岸顶推，就位后落架，更换正式支座完成桥梁施工，如图3-4。根据顶推装置布置不同，可有单点顶推与多点顶推。集中设在一处的为单点顶推，将总的顶推力分散到多个桥墩上的为多点顶推。
顶推法的优点是：
（1）适用于中等跨径、等截面、多跨连续梁桥施工；
（2）适于施工场地狭小，桥下空间不能利用的施工现场；
（3）混凝土的浇筑和顶进工作面始终不变，适于工厂化生产。
（4）当孔径小于50～60m时可不设临时支墩，对既有线干扰小。
（5）跨线作业时间较短（顶推速度可以大于10m/h）。
其缺点是：
（1）不适应变截面桥梁等桥型施工；
（2）通常全桥只能有两个工作面，不能多孔同时施工；
（3）对于大跨度桥梁施工时，要设置临时墩，对既有线造成干扰，线内作业较多，存在较大安全风险。国内采用顶推法施工的部分跨铁路桥梁见表3-1。
3.4 转体施工
桥梁转体施工是指将桥梁结构在非设计轴线位置制作（浇注或拼接）成形后，通过转体就位的一种施工方法。它可以将在障碍物上空的作业转化为岸上或近地面的作业。根据桥梁结构的转动方向，它可分为竖向转体施工法、水平转体施工法（简称竖转法和平转法）以及平转与竖转相结合的方法，其中以平转法应用最多。如图3-5。
图3-5 黑龙江绥芬河新华街斜拉桥转体施工中
竖转法主要用于肋式拱桥中，当跨径增大以后，拱肋过长，竖向塔架过高，转动也不易控制，因此一般只在中小跨径中应用。
采用平转法施工的桥梁除斜拉桥外，还有T构桥、钢桁梁桥、预应力连续梁桥、连续刚构桥和拱桥。
大量跨线桥的施工非常适合采用转体施工技术，同时转体桥梁也在朝着大吨位、大跨度的方向发展、具有广泛的应用前景。
其优点是：
（1）适合连续梁、连续刚构桥、斜拉桥和拱桥桥型施工。
（2）可在跨中或梁端合龙.施工跨越能力大，对既有线干扰小。跨线作业时间短 （对于高铁，可利用0～4小时的天窗时间转体到位），安全风险小。
（3）转体施工法用桥梁结构本身做成转动体系，充分利用结构本身及结构用钢作施工设备，大大减少了钢管等周转性材料的投入。
（4）改变了施工环境和施工条件，施工安全得到了保证。
（5）施工简单快速，有利于加快工程进度，缩短施工周期。
其缺点是：
（1）施工中钢筋混凝土球铰（上、下转盘）的加工支座、磨合等工艺都很繁琐复杂，精度控制对于土建施工而言难度较大。
（2）转体施工结构为了减轻质量、增大跨度，尽量采用轻型结构或劲性骨架，这样很容易使得结构的稳定性降低，所以转体阶段容易出现结构失稳的现象，必须予以关注。
（3）转体阶段结构容易出现裂缝，给结构埋下了安全隐患。
（4）设计较复杂，施工费用相对较高。
国内采用转体法施工的部分跨铁路桥梁见表3-2。
3.5整体支架浇筑法
该方法包括满堂支架施工和组合支架施工。整体支架浇筑法因为需要在桥下满布膺架或者搭设大量临时支墩再在其上方搭设支架，阻碍或对高速铁路行车有很大影响，对于上跨高铁既有线的桥梁不宜采用，可用于上跨新建铁路的桥梁。如图3-6～图3-7。
4.施工方法比选
跨越高速铁路各种施工方案优缺点对比如表4-1。
跨高铁立交桥设计的首要出发点是要保证铁路的正常安全运营，而合理的施工方法是实现这一点的关键所在。在选择跨越高速铁路的桥梁施工方案时，应尽量减少在高速铁路上空及附近的作业时间及工作量，尽量不在线路内设置结构物。
根据以上分析，对于上跨既有高速铁路的立交桥梁施工，整体支架浇筑法和悬臂浇筑法施工对既有线列车运营有较大影响，存在较高的安全风险，故一般仅用于上跨在建高铁的立交桥施工。
预制架设、纵向顶推、转体施工方法对高速列车运营影响小，安全风险亦较小，能较好地适用于上跨高铁立交桥的建设，且在架梁、顶推、转体过程中，由于作业时间较短，一般利用高铁的“天窗”时段。对于上跨在建高速铁路的立交桥梁施工，上述几种施工方法也可因地制宜选用。
5.结论
综合前述分析，上跨既有高速铁路桥梁不同桥式结构及施工方案建议如下：
（1）不得采用装配式空心板及T梁结构，尽量采用混凝土梁。
（2）跨度L≤50m时，采用整体箱梁或组合式箱梁。采用等截面连续梁，整体结构，纵向顶推法施工。对于40m左右中小跨径，也可采用组合式箱梁，施工方法推荐采用预制架设法，待吊装完毕后施工桥面接缝，形成整体桥面。
（3）跨度L>50m，适合采用连续梁、连续刚构、钢-混结合梁、斜拉桥等结构。可因地制宜选用纵向顶推法、水平转体法施工。纵向顶推法适用于等截面钢结构、连续梁，且以不需要设置临时支墩为宜，以减少对既有线的干扰；水平转体法可适用于各种常用的桥型，具有跨越能力大，对既有线干扰小、跨线作业时间短等优点，是跨越高速铁路桥梁比较安全的施工方法。
对于上跨在建高速铁路立交桥的桥式结构及施工方法，考虑到后期运营对高速铁路安全的影响，按照以上推荐的桥式结构选用，施工方法根据具体桥式结构特点因地制宜采用。
参考文献：
[1]余绍宾，张克，陈涛.跨高铁桥梁设计及施工[J].钢结构，2011；02：61～63.
[2]刘东.跨越既有高速铁路桥梁施工方案及防护设计研究[J].桥梁建设，2010；6：70～76.
关键字：千厮门大桥 渝中段边跨 比选方案
千厮门大桥是重庆两江桥中连接重庆江北区和渝中区的主要交通线路，是密切联系“两江三地”的重要枢纽，是重庆市“十一五” 市政交通的重要工程，也是“五个重庆”建设之一的“畅通重庆”工程。因此，它的建设对改善两江新区的投资环境、优化重庆市区的交通结构和提高市民的生活质量都具有无可伦比的重要意义。
1、千厮门大桥的基本情况介绍
千厮门大桥的总长度达720米，是城市道路与轨道交通双用的长桥，从此通过的交通车辆和人流量较大，于是承载量较大。该桥的设计是单塔单索面部分斜拉式，上层是城市道路桥，总长是878米，下层是双线轨道交通桥，其总长为720米，跨径布置为88+312+240+80=720米，千厮门大桥的主塔设计是钻石型的。由于桥梁的边跨是为系杆提供锚固端平衡主拱推力而设置的，于是，千厮门大桥的边跨就为两端的平衡提供了很好的利用价值。
2、渝中段边跨施工设计的五个方案
由于边跨渝中段长度比较长，承载的压力就非常的大。于是怎样选择边跨渝中段施工方案是重要及困难的事情。结合其他的一些经验和施工方案，提出了以下五种可行的施工方法：
2.1落地式钢支墩现浇方法
落地式钢支墩现浇法是连续桥梁边跨直线段经常使用的施工方法。一般是利用钢支墩为支架，然后在钢支墩上设置一个由纵横梁组成的完整支架系统，最后就可以进行渝中段边跨直线段的现浇施工。
2.2吊架与托架组合支架法施工方法
当横跨桥梁的边跨直线段较短时，经常使用的方法是利用吊架方法来进行对桥梁的施工。渝中边跨直线段和拢段施工支架就栓是比较的短，使用的就是吊架和托架方法，但如果是边跨直线段较长，并且其重量比较的大时，再采用吊架法就明显的难以满足需求了，在这种情况下，我们可以将托架与吊架两者进行结合的方式来进行对边跨的支架，然后再进行边跨直线段和合拢段的施工。
2.3中跨合拢，边跨增加一节悬浇段，减短边跨直线段的长度，然后直线段采用托架法
这种方法是在采用托架的方法上，然后再中跨和边跨的基础上进行改修的。这样会改变桥梁的合拢施工顺序，但是其要求是先将中跨合拢，然后主桥板形成“百”形刚构的形状，两边跨再分别悬浇一个4m的长节段，目的是减小边跨的现浇段，将边跨的直线段采用三角托架现浇法进行顺利施工，最后将两边跨合拢。因为先合拢中跨的施工顺序存在“1T”形刚构的不平衡悬浇，所以边跨对主墩就会产生永久的不平衡弯矩，这产生的影响是对主墩的受力情况不利，然后就会降低桥梁运营过程中的安全余度，为了施工的安全性，我们需要对主墩墩身结构设计进行改进和加强。
2.4中跨配重，边跨增加一节悬浇段，再减短边跨的直线段长度，然后再其直线段采用托架法
这种实施设计的运行顺序是先将两边的边跨合拢，然后再合拢中跨：先将悬浇节段进行对称式修理，然后在形成的T字结构边跨的一端再悬浇一个4m的长节段，同时在T字结构中跨的一端施加“不平衡悬浇配重”，悬浇长节段的目的是减小边跨的现浇段，施加“不平衡悬浇配重”是保证T字结构受力平衡，然后张拉相应的新增纵向顶板预应力钢束，接着利用三角托架施工边跨现浇段的方法合拢边跨，再合拢中跨，最后卸除“不平衡悬浇配重”。“不平衡悬浇配重”可利用墩身钢模改造成水箱模型，然后在水箱内标识刻度端的荷载加箱梁纵向顶板预应力钢束。
2.5预应力混凝土梁与钢梁混合法
由于此座桥是单塔单索式梁斜拉桥，其墩塔梁属于固接体系，有扇形布置的斜拉索，还有H 形的塔。我们可以将独塔固定在大河中间的桥墩上，塔高桥面以上部分为 312m，设计的索塔共布置了三道横梁。其边跨的主梁是采用的边箱板式预应力混凝土结构，然后在横向的两侧位置装置两片主箱梁，最后在两河边的中间用横梁和桥面板连接。
3、方案比较
本文以千厮门大桥渝中段段桥型为基本方案比选背景，对于桥型的拟定和设计方案的比选进行了一些探讨，下面就这几种方案进行了讨论。
对于方案一，落地式钢支墩现浇方法，方案比较的完整，设计较美观，是桥梁设计上经常采用的设计施工方法，但是这种方法使用时是有条件的，不能用于桥墩较高的桥梁设计。
对于方案二，利用三角托架和吊架组合的方式构成边跨直线段和合拢段现浇的施工方法，优点是美观且环保，并且其设计比较的特别，然而该施工方案需要在桥梁开工之前，由设计单位调整桥梁的合拢顺序，然后对箱梁和下部结构设计进。
对于方案三，中跨合拢，边跨增加一节悬浇段，减短边跨直线段的长度，然后直线段采用托架法。这种方案是较好的一种方案，设计上较为美观和环保，并且工期较其他方案要段一点，但是其造价预算就非常的高了。
对于方案四，中跨配重，边跨增加一节悬浇段，再减短边跨的直线段长度，然后再其直线段采用托架的施工方法。由于该施工方案的施工顺序是在合拢前基本对称施工，这样对桥墩受力影响较小，设计上也会显得比较的独特和美观，但是造价可能会比较的高，并且工期较长。
对于方案五，预应力混凝土梁与钢梁混合法。其优点是索塔高大，气势雄伟，造型美观。但是这种施工方法较其他方案来说，它造价比较的高，施工难度比较的大，工期时间也比较的长。
3、鉴于千厮门大桥渝中段特殊的地理位置，现场条件极为苛刻，施工难度极大，经参建方认真考虑，多方论证比选，经专家评审及相关方同意，实际采用方案一，经过方案细化补充完善后于2013年6-9月实施完成，施工顺利，质量符合设计及规范要求。
结束语：
由于桥梁在生活中占有非常重要的地位，于是随着经济的快速发展，我国的桥梁就迅速地崛起，随之而来的安全问题也就成为棘手解决的事情，于是就需要从技术的先进性，安全的可靠性，是否能够长久的使用，经济的合理性和环保美观性来考虑渝中桥梁的设计方案，由于千厮门大桥对于两地区具有非常重要的作用，于是对重庆人民来说意义就非常巨大，在设计和实施的时候，为社会尽一份力，为人们尽一份心。
参考文献：
[1]彭亮 连续刚构桥高墩边跨现浇段施工方案的探讨[A]《黑龙江科技信息》2013年
[2]刘方刚 广明高速公路广州段陈村特大桥初测阶段桥型方案比选[B]《华南理工大学：建筑与土木工程》2006年
【关键词】桥架；安装；选择；方案
1工程概况
东北特钢集团有限公司一炼钢车间的烟气通风除尘设施管线桥架，为跨越废钢车间（两跨，轴线距离66米，长600米）37-38线（共49线）屋面大跨度钢结构，跨度75.5m，桥架主梁标高为26.250m，桥架上弦拱梁顶部中心标高为41.800m，桥架两侧主梁中心距离为14.1m，桥架总长107.685m，总宽度17.1m，重量约260t。
该工程结构跨度巨大，高度高、重量大，安装场地较狭小，且废钢车间厂房已经封闭、投产，这无疑给施工带来困难。
3施工方法及顺序
跨桥施工采取单侧主梁和拱梁地面拼装整体吊装的方法施工。先施工靠近废钢38线侧桥架梁，将水平梁和上弦拱梁按图拼成整体。拼装后使用两台汽车吊进行吊装，安装就位后立即使用两根?17.5mm钢丝绳作缆风绳将桥架梁拉好，梁接口位置焊接完成后吊车方可回钩。然后施工靠近废钢37线侧桥架梁，37线侧桥架梁拼装需靠于37线砼柱上，所以38线桥架梁吊装完成后两台450t汽车吊开至38-39线区域后才能拼装37线桥架梁，拼装完成后进行吊装，吊装过程中，已安好的靠38线侧桥架梁上缆风绳靠近37线桥架梁侧由于妨碍吊装所以必须再使用一根缆风绳交替作用将38线侧梁拉稳。37线侧桥架梁吊装就位、螺栓固定后立即将缆风绳拉好，梁接口位置焊接完成后吊车方可回钩，然后立即在拱梁和水平梁上各安装三根连接梁保证结构稳定性，安装过程中注意控制梁的侧向弯曲偏差。桥架梁拼装施工机械使用两台50t汽车吊施工。桥架梁单梁整体拼装后重量为105.763t，加上吊钩吊具重量总重量为113t，根据当地资源施工机械选用一台GMK7450汽车吊和一台LTM1500汽车吊，GMK7450汽车吊主杆49.8m，作业半径12m时额定负荷为91t。LTM1500汽车吊，主杆长47.3m，作业半径11m时额定负荷为75t。
管道桥架梁安装后安装管线桥架中部连接梁、支撑和拆除的厂房结构同步恢复。施工中注意保证焊接质量并将焊缝打磨光滑。做好成品保护，防止损坏施工区域的设备、电缆、彩板。
4结束语
由于对施工方案的反复讨论、论证，以及对施工过程的精心组织、严格控制，确保该工程以较少花费但保质、按期顺利地完成了。
摘要：柳州龙屯路立交桥主桥为上跨铁路站场线的钢管混凝土简支系杆拱桥，具有结构跨越铁路站场、且不能占用铁路行车空间、铁路安全行车要求高等施工特点。根据施工方案的拟定和评审，拱肋及横撑等上部结构采用缆索吊装为最优。实施结果表明该方案顺利、优质地完成了拱部的吊装施工，其经验对于类似桥梁施工具有参考价值。
关键词：钢管砼简支系杆拱桥;上跨铁路;缆索吊装系统;施工技术;受力检算
Abstract: LongTun liuzhou road overpass span railway station on the bridge as the line of concrete filled steel tubular Jane branches bowstring arch bridge, the structure is across the railway yard, and cannot take up a railway traffic space, railway safe driving demand higher construction characteristics. According to the construction scheme of the recommended and review, arch rib and lateral braces, etc by lifting upper structure cable for the best. Results show that the scheme is smooth, high quality and finished the arch of the department of hoisting construction, the experience for construction of similar Bridges has reference value.
Keywords: Concrete filled Jane a tie arch bridge;span railway;cable hoisting system; Construction technology; Stress by calculating
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1 工程概况
柳州龙屯路立交桥主桥为钢管混凝土简支系杆拱桥，跨越柳州站场既有铁路七股道及两组道岔，总跨度为92.5m，，计算跨径89m，净跨径86.2m，矢高19.778m，矢跨比为1/4.5，拱轴线采用等截面悬链线，拱轴系数m=1.2。拱肋共2片，截面为哑铃形，由上下钢管与连接两钢管的钢腹板构成，截面总高度3.0m，钢管直径90cm，厚2cm，两拱肋间对称设两道K形横撑，在跨中拱顶设米字横撑，增加横向稳定。每边拱肋设间距为5m的吊杆17根。
桥面结构由预应力混凝土中横梁、混凝土桥面板组成。中横梁采用工形截面，跨中梁高1.83m，混凝土桥面预制板采用3.95×4.5×0.29m，预制板上再铺装路面。桥面板采用先简支后连续体系，与两端横梁固接，桥面全宽24m。
2 上部结构缆索吊装法总体方案
针对钢管拱桥结构跨越运营铁路站场的特点及桥位现场布置情况，拱肋的吊装采用缆索吊系统吊装方案最为可行，根据两端地形及吊装重量及空间等特点，设置索道主跨度为168m的2×25t缆索吊系统，采用万能杆件作索塔，塔基对称布置于主桥纵向两侧，缆索中心线与主桥中心轴线重合，索塔高东侧为54m，西侧为56m，索塔与基础采用固结方式。
由于拱桥跨越既有铁路七股道及两组道岔，为保障施工时不侵占铁路安全行车空间，以及作为拱部、横梁等上部结构的部件安装时的临时支点，在股道间拼装由六五式铁路军用梁作支墩、沿拱下铺设两组64式加强型军用梁作纵梁、工字钢作分配梁形成的施工临时栈桥，安全的跨越铁路并形成支撑平台。
在施工支撑平台的军用梁上接头位置拼装支承拱肋的万能杆件膺架。拱肋节段在工厂制作成节段哑铃形，用汽车运输到现场。利用缆索吊系统逐节吊装至膺架上对称安装。拱肋安装完成后，同时利用两组缆索吊系统，挂起一组九九军用梁作扁担吊装连接横撑。
3施工方法及技术措施
3.1缆索吊装方案的设计
一）索塔构造
本桥钢管拱肋采用缆索吊装方案，根据地形条件及吊装等特点，索道主跨度设为168m，塔基对称布置于主桥两侧，缆索中心线与主桥中心轴线重合，索塔采用万能杠件拼装。索塔构造见图1。
图1索塔构造图
缆索吊装系统是为主桥钢管拱肋节段和桥面板等材料的运输与吊装而安设的，主要由8根主索、两套搬运小车、两套起重索、两套牵引索、两端塔架、塔底卷扬机和索锚等分系统组成，塔架采用万能杆件拼装而成，杆件间采用高强螺栓联结，全桥设两副索道，每副主索道承重索由4根Φ60钢丝绳（结构为6×37S+IWR）组成，其他牵引索及起重索均由Φ37钢丝绳（结构为6×37S+FC）组成，索锚分主锚（锚固主索锚）及风锚（锚固缆风绳），索塔基础、主锚及风锚均采用C15混凝土。其整体布置见图2。
图2索道布置示意图（未示风缆）
在钢管拱的吊装过程中，为保证塔架的稳定性，避免塔顶水平位移过大，对塔顶位移进行跟踪观测，实时调整风缆，将水平位移控制在135mm以内。
索吊装系统的参数如下：
①跨度：168m；
②起重量：2×25t；
③塔高：54m（东侧），56m（西侧）；
④两组起重索间距：24m；
⑤工作风级：不超过6级；
⑥设计承重挠度：10m；
⑦塔基础设计尺寸：8m×8m×1.5m。
二）缆索系统检算
缆索系统检算项目较多，此处主要阐述主索（承载索）的计算过程。
1）主索受力计算
①主索安全系数
主索选择现有Φ=60mm钢丝绳（结构6×37S+IWR），公称抗拉强度σb=1770MPa，重量q=15kg/m，截面积Fk=1420mm2，破断拉力∑S=2270kN，弹性模量Ek=75600MPa。
作用于主索的力由两部分组成，一是均匀荷载G由主索自重组成，二是集中荷载P。
G=150×10-3×168=25.2kN
集中荷载由两部分组成，即主拱肋最大段重P1＝160kN，吊具和施工荷载及配重P2＝50kN，为安全起见，荷载增加20%的超重，则单根主索集中荷载为：
P＝P1+P2＝1.2×（160+50）/4＝63kN
当集中荷载作用于跨中时，主索承受最大水平张力，其值由下式求得：
H主＝（GL＋2PL）/（8fmax）
式中，fmax为主索工作最大垂度，按主索长度的1/14取值，得fmax＝168/14＝12m。代入上式。得：
H主＝(25.2×168+2×63×168)/（8×12）=264.6kN
竖向力V=（G+P）/2=（25.2+63）/2=44.1kN
主索最大张力T主=（H2主+V2）1/2=（264.62+44.12)1/2=268.2kN
关键词：公路桥梁；大跨度；桥梁设计
大跨度桥梁是公路桥梁设计施工中的重要组成部分，在公路桥梁的使用中具有重要的作用。为了保证公路桥梁的使用质量，在设计大跨度桥梁的时候，需要格外注意。相对来说，选择桥型的时候，存在一定的复杂性和难度，保证桥梁设计方案和桥梁设置的合理，是影响公路桥梁建设的工程造价和使用功能的一项重要因素。因此，公路桥梁施工单位应该重视对大跨度桥梁的设计。
1 公路桥梁大跨度优化设计的应用
1.1 简述大跨度桥梁优化设计的必然
大跨度桥梁是公路桥梁中的重要组成部分，具有不同的形式。例如，悬索桥、悬臂桁架桥、斜拉桥和拱桥等。随着社会经济的发展，出现了很多新型的桥式，包括索托桥、索桁桥、全索桥和斜拉2悬吊混合体系桥等。根据统计，当前世界日本明石海峡大桥是最大跨度的悬索桥建造于1998年，主跨度达到1991m；而日本多多罗桥主跨度为890m，是世界最大跨度的斜拉桥，建立于1999年。我国公路桥梁的发展中，江苏润杨长江公路大桥是我国最大跨径的悬索桥是，主跨度达到1490m，在世界悬索桥行列中位居第三；江苏南京长江第二大桥，主跨度达到628m，是我国最大跨径的斜拉桥为，在世界钢箱梁斜拉桥中位列第三。这些资料都表明，目前，我国的公路桥梁的设计和施工已经得到了很好的发展。大跨度桥梁的设计，结构设计是为了保证桥梁结构的安全性、经济性和适用性以及美观性。传统的桥梁设计，受到设计经验的限制，不能满足新的大跨度桥梁设计施工要求，需要对大跨度桥梁进行优化设计。
1.2 大跨度桥梁的优化设计
在公路桥梁的设计施工中，进行大跨度桥梁的优化设计，主要是利用变量的方式体现出所有参与设计计算的量部分，需要以满足相关的施工规范和规定作为前提，形成以全部结构设计作为可行方案的领域，通过一定的数学手段，按照公路桥梁预定的要求，得出最优的应用方案。虽然实现局部最优，并不能等同于整体最优，但是却有利于实现整体最优，并且可以促进桥梁结构的发展。目前，在公路桥梁的大跨度优化设计的过程中，主要的优化内容包括：
1.2.1 索塔的结构优化
在公路桥梁的施工过程中，优化大跨度桥梁设计中，对索塔的结构进行优化是优化内容的一部分。对索塔的优化，主要是对塔的受力合理性和塔高进行优化。如果塔太高，在施工中会增加施工难度，并且加大工程造价成本；如果塔太低，拉索的工作效率会降低，拉索和主梁的受力也会增加。所以，如果单独优化塔高是不经济的，需要结合其它部分综合考虑。同时，需要重视对塔的结构形式、缆索锚固形式、塔的受力合理性、缆索形式和锚固点的分布等的设计，才能保证大跨度桥梁设计的合理性。
1.2.2 斜拉索或者主缆的动力优化
目前，公路桥梁的设计施工中，大跨度桥梁的设计出现了很多新型的桥式，例如全索桥、斜拉-悬吊混合体系等。这些新型的桥式存在共同的特点，就是全部都由缆索支承，并且桥面比较柔，属于柔性结构。在应用拉索的过程中，受到外部的激励，会发生一些大幅的振动。例如，出现风雨天气的时候，发生的风雨振现象，拉索和主梁之间的耦合振动，会引起数据共振和拉索的自激振动等。而拉索产生大幅度的振动，很容易造成拉索锚固端的疲劳，导致拉索的使用寿命降低。情况严重时，甚至会对桥梁的安全造成一定的威胁。所以，在大跨度桥梁的优化设计过程中，需要重视对动力问题的设计。
2 公路桥梁大跨度结构设计的应用
2.1 简支空心板结构桥型的应用
公路桥梁的大跨度桥梁设计，还包括对大跨度桥梁结构的设计，选择上部构造形式的时候，应该根据公路桥梁的实际施工情况，对其受力特点、经济性和施工技术难度等进行综合考虑。简支空心板结构的桥型，相对来说，具有成熟的施工技术，在施工的时候比较方便；但是这种桥型的跨径比较小，梁高大。因为桥梁的跨径受到一定的限制，容易造成跨沟桥梁高跨比不协调，不能发挥良好的美观性。上部构造不能符合公路桥梁路线中超高线和小半径，并且高墩的数量增加，桥面中出现了较多的伸缩裂缝，桥梁的行驶条件比较差。所以，在具有较大跨度的山区中，这种桥型一般都在填土不高和地形相对平缓的高、中、小桥中。
2.2 预制拼装多梁式T梁的应用
预制拼装多梁式T梁在中等跨径桥中应用，具有方便施工和节约工程造价的特点，比整体式箱梁的工程造价低。在中等跨径直梁桥中，预制拼装多梁式T梁是一种应用比较广泛的大跨度桥梁结构。但是，相对于曲线梁来说，T梁属于开口断面，抗扭及梁体平衡受力能力均箱梁差，曲梁的弯矩作用会对建筑下部产生较大的不平衡力。但是，当曲线桥中的弯曲程度比较小的时候，曲线T梁桥应用直梁设计，通过翼缘板的宽度实现对平面线形的调整，可以减少曲梁的弯扭作用。在一定的程度上，可以对曲线T梁桥在施工和受力上的不足进行有效的弥补。虽然曲线桥的直线设置部分会受到恒载和活载不平衡的影响，存在变位曲线，但是相对于曲线梁来说比较小。所以，大跨度桥梁的设计过程中，可以应用加强横向联系的措施，以提高公路桥梁结构的整体性。但是，如果桥梁的跨经度较大，最适宜已经用悬臂浇筑箱梁。对于中等跨径的桥梁，不论应用哪一种施工方式进行箱梁桥施工，都会产生较高的费用，相对来说，预制拼装多梁式T梁具有更好的应用。
2.3 大跨区桥梁下部结构的设计
在设计大跨度桥梁的下部结构的时候，必须满足建筑上部结构对支撑力的要求。同时，大跨度桥梁下部结构的设计，应该保证和上部结构的外形相互协调，并保持布置的均匀性。目前，公路桥梁的设计过程中，应用比较广泛的桥墩形式是柱式墩，具有较轻的自重和良好的结构稳定性。并且，在施工的时候具有快捷和方便的特点，具有轻颖美观的外观。对于高墩，不仅要验算正常情况下，桥梁的使用极限，还需要保证计算桥梁的承载能力。
3 总 结
综上所述，公路桥梁的施工过程中，大跨度桥梁的设计具有重要的作用，是影响公路桥梁施工质量和使用寿命的一项关键因素。在设计大跨度桥梁的时候，实现对大跨度桥梁的优化设计和结构设计，才能保证设计作用的全面发挥。
参考文献
[1]朱剑.大跨度桥梁设计在公路桥梁中的应用[J].民营科技，2012（12）：203～205.
[2]卢剑桥.山区公路大跨度桥梁设计关键问题的探讨[J].科技创新导报.2012.（14）：53～55.
关键词：高速公路桥型 方案设计
1 概述
汤口至屯溪高速公路既是国家重点干线天津至汕尾公路的重要组成部分；又是安徽省公路主骨架中的“一纵”，还是连接“两山一湖（黄山、九华山、太平湖）” 旅游 的 交通 要道及“黄山～衢州～南平”与“黄山～千岛湖～武夷山”大旅游路线的重要组成部分。
汤口至屯溪高速公路是我省继铜陵至汤口高速公路后的又一条山区高速公路，全长56.45公里。本段路线所经区域地形地貌复杂多样，从起点至田干段，约30公里为山岭重丘区，地面高差大；从田干至屯溪为平原微丘区，地面高差相对较小。全线有特大桥、大桥及高架桥共60座，桥跨在25米至40米之间居多，最大墩高约30余米；桥址处最大纵坡3.9%，最小平曲线半径410米。全线大部分桥梁跨越沟谷，并与沟谷交错并行，仅有少数为跨线桥和跨河桥。
由于本项目路线方案受地形和地质、环境保护以及特殊的旅游需要等因素制约，作为重要组成部分的桥梁其平纵线形受 影响 较为突出。具有曲线、大纵坡、高墩、长桥等特征的山区高速公路桥梁，在桥型方案的比选上有相当难度和复杂性。
以下就以往山区高速公路桥梁设计经验，浅析汤口至屯溪高速公路初步设计中高架桥桥型方案的设计。
2 桥型方案的比选
一般来说，桥型的选择应根据适应、 经济 、美观、安全以及设计施工的难易程度等因素进行综合 分析 ，以便最终确定桥梁实施方案.对于山区高速公路而言，还应着重考虑施工难易程度、山区地质病害及环境保护等影响因素。
2.1 上部构造型式
上部构造型式的选择，应结合沿线地形、地质、水文条件、施工难度和环保要求，并综合考虑其受力特点和经济性。结合以往山区高速公路桥梁设计经验，在汤屯高速公路初步设计中，主要考虑对简支空心板、先简支后连续组合箱梁和现浇连续箱梁三种结构桥型进行比较。
2.1.1 简支空心板结构：
此种结构桥型，施工方便，施工技术成熟；但跨径小，梁高大；由于桥梁跨径受限制，往往造成跨深沟桥梁高跨比不协调，美观性差；上部构造难以与路线小半径、大超高线形符合，且高墩数量增加；桥面伸缩缝多，行驶条件差。因而，在山区高速公路中，该类桥型一般用于地形相对平缓、填土不高的中、小桥上。
2.1.1 现浇连续箱梁：
高速公路桥梁基于运营的整体性、舒适性和耐久性的考虑，往往必须设计为预应力连续结构。对于预应力混凝土弯桥，梁在承受竖向弯曲时，由于曲率的影响，必然产生扭转，而这种扭转作用又将导致挠曲变形，这种弯扭互相耦合的作用，使得弯桥变形也为弯曲和扭转两者的迭加，故变形值要比一般直线桥为大。同时由于扭矩作用，弯桥的外梁荷载加重，内梁减载，内外梁应力产生差别。因此，抗扭能力强的整体式闭合箱梁成为弯桥设计的首选型式；而且，箱梁顶板和底板都具有较大的面积，能有效地抵抗弯矩，抗扭能力强，受力合理。
对于跨越沟谷、河流的高架桥，尤其是与沟谷、河流斜交或交错并行的高架桥，为了减小桥墩对水流的影响，往往设置为独柱墩的形式。而这种独柱墩的形式，对于跨线高架桥来说，可减少横向墩的数量，加强下部空间的透视度，增加墩的纤细感，加上梁高一致，整个桥梁外型简洁优美，线条流畅，这对整个跨线高架桥是否美观起着很重要的作用。而就这一点来说，只有采用整体式连续箱梁的方案才能做到，因为箱形截面抗扭刚度很大，对于需要在其梁底下设置独柱单支点的支承形式特别有利。为了提高箱梁的横向稳定性，本项目中，采取将墩顶扩大，设置双支座方案，这将大大提高箱梁的整体强度和抗扭能力，增强箱梁的横向稳定性。
在现今桥梁设计中，桥梁美学已被越来越多的设计者重视，而人们对美的要求也越来越高，而象汤屯高速公路这样一条旅游高速公路来说，在桥型选择时，可较多地考虑桥梁的美观因素，在保证结构强度需要的同时，尽可能使桥梁具有优美的外形，并与周围的环境相协调。采用现浇连续箱梁，布孔方便、合理；对小半径、大超高线形平纵横要求适应性强，外观平顺，桥型美观，行车平顺舒适。
但对于现浇预应力连续箱梁来说，采用满堂支架施工，对山体植被破坏严重，支架工程量大，对于跨河桥影响通航与排洪，支架安全性较难保证。另外，施工周期长，施工费用高，需要有较大的施工场地，施工管理复杂。因而采用满堂支架现浇的施工 方法 ，一般用于地形平坦、中等跨径且墩高不大、桥孔不多的桥梁；或弯曲程度较大的弯桥、变宽桥以及预制场地选择困难的桥梁。
对于中等跨径的多孔长桥，采用移动滑模逐孔浇筑箱梁的施工方法，无疑是一种优选桥型。由于此法是在桥位上现浇施工，可免去大型运输和吊装设备，使桥梁整体性好；同时它又具有在桥梁预制厂的生产特点，可提高机械设备的利用率和生产效率。支架工程量小，施工期与河流的干扰较小。但是，对于中等跨径的桥梁，整体式箱梁桥无论采用何种施工方法，费用都较高，与预制吊装多梁式组合箱梁相比，处于弱势。
对于较大跨径的预应力连续梁桥，选择桥型方案时应首选悬臂浇筑的施工方法。它可以不需在河中搭设支架，施工不影响通航或桥下交通，在跨越深水、山谷、湖泊等处时更能显示优势。汤屯高速公路初步设计中，对于跨越通航河道、主河槽较宽的河流及深水水库的大型桥梁，其推荐的桥型方案多采用此类50米以上跨径的变截面预应力连续梁桥。
2.1.3 预制吊装组合箱梁：
一般来说，预制吊装多梁式组合箱梁在中等跨径的桥梁中具有造价省，施工方便的特点，其造价低于整体式箱梁，是中等跨径桥梁常用的桥型。桥型美观，结构受力性能好，行车平顺性良好。无需大量支架，造价较低，后期养护工作量较小。若在桥头路基上预制组合箱梁、采用架桥机安装，将主要施工工作面转移至桥上，可大大减小对沿线环境的影响。但对于小半径、大超高的曲线梁桥来说，采用此种桥型，抗扭及梁体受力平衡能力均较整体式箱梁差；且梁体预制较复杂，施工难度大，施工周期长，在受力和施工上都不尽人意。但当弯桥的弯曲程度较小，单跨桥梁采取弯桥直做、以两端桥台为控制点；多跨桥梁，各墩台呈放射状、向心布置、调整每片梁长，或者调整现浇段长度，但应注意调整现浇段长度时核对盖梁的宽度，以保证满足支座的安放。对于桥梁横坡特别是超高缓和段的横坡，据以往项目反映经常出现支座悬空的情况，严重影响桥梁的营运寿命，本项目采取调整每端、每侧箱梁腹板高度的办法，严格使其满足横坡的需求。采用直梁设计，以翼缘板宽度调整平面线形，可减少曲梁的弯扭作用，在一定程度上弥补弯梁桥在受力和施工上的不足，此外可以采取加强横向联系的措施，提高结构的整体性能。鉴于该类桥型造价低，对地形的适应性较强，施工周期快，在中等跨径的长桥及高架桥中较广泛采用。在本项目设计中，如预制场地选择较方便，弯桥的弯曲程度较小，无大超高、大纵坡时或跨越沟谷、河流的中等跨径的桥梁，可考虑采用预制拼装组合箱梁结构。
2.2 下部构造型式
下部构造应能满足上部结构对支承受力的要求，同时在外形上要做到与上部构造相互协调、布置匀称。
2.2.1 桥墩形式：
由于本项目桥梁跨径一般在25～40m之间，墩高在30米以内，为了尽可能的标准化和统一化，桥墩形式基本以柱式墩为主。柱式墩是 目前 公路桥梁中广泛采用的桥墩形式；其自重轻，结构稳定性好，施工方便、快捷，外观轻颖美观，桥墩布设灵活性大，可适应不同类型的基础。对于山区高速公路来说，多数桥梁跨越沟谷、溪流且交错并行，斜交角度较大，采用独柱墩可大大减小桥墩对水流的阻碍，另外，在跨线高架桥中，采用独柱墩，可使整个桥梁外型简洁优美，线条流畅，促进桥梁与周围环境协调。而当桥梁跨越深谷不受水流限制时，或桥梁跨越沟谷溪流交角较小且仅有较小的漂流物或轻微的流冰时，采用双柱墩不失为一种较好的选择，可提高箱梁的横向稳定性和抗扭刚度，尤其对于曲线半径较小或大纵坡的桥梁，采用双柱墩可减小曲率和纵向水平力的影响；另外，采用双柱墩加盖梁的形式，广泛 应用 与预制拼装组合箱梁的结构中；而对于宽度较宽的桥梁，采用三柱式或多柱式墩，可适用不同桥宽的变化。因而，选择何种柱式墩，可结合具体的桥型，地形和地质状况，技术经济和美观等因素综合考虑。
2.2.2基础形式：
对于桥梁基础设计而言，沿线山岭区地质条件较好，承载力大，一般可满足扩大基础的要求。一般对于地面横坡小的桥墩基础，可采用扩大基础形式；但多数高架桥跨深沟或位于隧道进出口等地形复杂路段，地面纵横向坡度较陡，如采用扩大基础，两侧基础埋深相差很大，易引起基底受力不均匀；且基础施工工作面大，基坑开挖工程量大，严重破坏山体、植被，造成水土流失和水体污染，对环境的破坏相当严重；由于山体横坡较陡，基坑开挖后高边坡也存在着防护困难、工程量大，边坡稳定性和安全等 问题 。因此，从施工难易程度、结构安全性、工程造价和环境保护等方面综合考虑，灵活采用人工挖孔短桩基础与扩大基础相结合的方式。但水中墩墩位处地面较平坦，基岩埋深较浅，水下不适宜采用挖孔桩，仍采用扩大基础。对于左右墩柱高差大的桥墩，应保证相同高程处墩柱截面尺寸的一致，其余部分加大截面尺寸，以平衡墩柱刚度差别大给上部构造带来的变形不协调影响。如果一联内既有扩大基础又有桩基础，为控制墩台的不均匀沉降，要求扩大基础置于强度在弱风化以上的岩石上。对于砂岩基础遇水后变软、发泡、强度降低的情况，墩台基础首选桩基础，但为了更方便的检验基底情况，建议施工时采用挖孔桩。
3.桥梁分孔
桥梁总跨径确定后，还需进一步进行分孔布置。桥梁分孔是桥梁立面布置的重要 内容 ，孔径布置得是否合理，将直接 影响 桥梁的实用、安全、 经济 和美观。一座复杂的桥梁，不但要进行不同桥型方案的比较，而且往往要将同一桥型的几个不同的分跨做为几个不同的方案进行比较，以求得较优的方案。
在汤屯高速公路的初步设计中：桥梁跨径的选择依据地形和地质情况、水文情况、通航要求、墩高、平面线形、施工难度以及技术经济和美观等因素进行综合考虑。根据以往山区高速公路设计经验，结合本项目的实际情况，拟定桥梁孔径布置的一般原则如下：
准则[1] 桥梁孔跨的布置，除满足桥梁功能及其他条件的要求外，应使其总造价较低（当然，对于不同的桥长，应结合路基一同比较）。一般来说，地质越差或下部结构投资越大，就越宜采用较大的跨度，以减少支承结构的工程量，从而节省投资，反之亦然。因此，桥梁孔跨布置往往表现为：引桥小于主桥，边跨小于中跨。
准则[2] 梁桥相邻跨度的比值（小跨比大跨）宜在[0.4,1]内，接近0.618时，桥跨变化会显得平顺、流畅。悬臂施工的连续梁桥或连续刚构桥，其跨度应满足施工时对称T构对称跨度的要求。
准则[3] 同一区段内，桥梁的孔径与式样应力求统一；同一座桥梁，除通航或其他要求外，应尽量采用相同的结构并且等跨；对于跨度不超过30m的简支梁桥，其跨度应采用标准跨度。以达到方便设计与施工，取得经济效益。
准则[4] 一般情况下，桥孔不宜压缩。起桥高度一般为6~8m，较小者取至2~3m。有条件设置挖方内桥台者，应优先采用。
准则[5] 桥梁中线宜与天然河道洪水流向正交，避免水流在桥头形成水袋而产生三角回流，影响线路或桥梁安全；桥跨结构应高出设计洪水水位至少0.25m,必要时，尚应考虑壅水高、波浪侵袭高、局部股流涌高、斜水流局部冲高、河弯超高、河床淤积或漂流物等的影响。
准则[6] 通航河流上，桥梁中线应与航线正交。当不能避免斜交时，应适当加大通航净孔。通航孔桥跨结构应高出桥下通航净空建筑限界。当然，桥跨结构不能伸进桥面行车/人建筑限界。
准则[7]通过设计洪水流量、桥跨结构高出设计洪水水位并有足够的富裕、其产生的冲刷系数小于容许值是桥梁孔径必须满足的条件之一，这是水文对桥梁的基本要求。
准则[8] 跨越宽浅河流的桥梁，多采用等跨梁桥跨越主河槽。
准则[9] 跨越V字形或接近V字形峡谷时，桥梁主跨往往采用一跨跨过，并且优先考虑拱桥或斜腿刚构方案。
准则[10] 山区高架桥采用连续梁桥方案时，其跨径选择一般遵照以下原则： 最大墩高10＜H≤15m时，选用25～30m跨径，双柱式墩或独柱式墩； 最大墩高H＞25m时，选用40m以上跨径的连续刚构、连续梁等。
准则[11] 支线桥梁上跨主线时，考虑到本高速公路要建设成为 旅游 公路、景观公路和生态公路的性质，应避免在主线道路的中央分隔带处设墩，而采用较大的跨度的拱桥、斜拉桥、斜腿刚构桥和连续刚构桥等结构形式新颖美观且经济效益良好的桥梁，尽量做到一跨跨越主线。
准则[12] 在互通式立体交叉中，桥梁的布设应尽量避免出现分叉桥或急转弯桥，若无法避免时，应于分叉处、桥面宽度聚变处或急转弯处设置桥墩，使桥梁受力状态良好。另外，在互通式立体交叉中，桥梁群在水平面上的布置应力求作到匀称，桥下通透性良好。
4.结语
桥型方案设计本身就是一项复杂和灵活的工作，对于山区高速公路而言，因 发展 时期较短，具有曲线、大超高、大纵坡、高墩和长桥等特征的桥型方案设计，还处于摸索阶段，有很多新的 问题 需要进一步的探讨和 研究 。随着 社会 经济和公路事业的日益发展，大力发展山区高速公路将成为必然，因而山区高速公路桥型方案设计必将日趋成熟。笔者结合以往山区高速公路设计经验，就汤屯高速公路初步设计中桥型方案的选择，提出一些粗浅的认识，文中不当之处敬请同行和有关专家指正。
参 考 文 献
［2］范立础. 桥梁工程 北京，人民 交通 出版社，1993.
关键词：斜拉桥；控制；施工监控
中图分类号：K928文献标识码： A
一、混合梁斜拉桥的结构特点及受力特性
1、斜拉桥结构的受力特性
斜拉桥的上部结构是索塔、主梁、斜拉索三种基本构件组成的高次超静定结构体系。其中斜拉索两端分别锚固在主梁和索塔上，通过斜拉锁将主梁的恒载和活载传递到索塔，然后传递到地基。斜拉桥的主梁就像是多点弹性支承连续梁，利用斜拉索作为主梁的弹性支承，大大降低了主梁的弯矩，改善了主梁的受力状态，使得主梁截面尺寸可以大幅度的减小，节省了材料，而且由于结构自重的减轻，・又能大幅度的提高主梁的跨径。由于拉索在主梁上产生的水平分力和在索塔上产生的竖向分力，使得主梁和塔柱承受压力，而斜拉索承受拉力，这就充分发挥了钢材受拉，混凝土受压的特性。因此，在大跨度桥梁结构方案的比选中，斜拉桥因其简明的结构受力，优美的线性，良好的刚度，较为经济的材料费用，和良好的抗风能力等众多优点而受到广大设计人员的喜爱。
2、混合梁斜拉桥的结构特点
混合梁斜拉桥的主梁由混凝土和钢材结合而成，一般为边跨采用混凝土主梁，中跨采用钢主梁，外形上要求混凝土主梁和钢主梁的轮廓基本一致，以保证平顺的过度和两种不同材料主梁的完美结合。混凝土主梁一般伸入主跨一小段距离，在受力方面上考虑一般将结合段设计在主跨弯矩和剪力都较小的位置，当然还要考虑到施工方便和造价两个方面。混合梁斜拉桥的主梁主要结构特点有：主跨为钢箱梁，减小主梁自重，增加跨越能力，钢箱梁地面加工，悬臂拼装，施工周期短。边跨为预应力混凝土梁，刚度和稳定性较好，通过斜拉索可以对主跨起到良好的锚固作用。而且边跨一般在岸边，采用支架现浇施工，施工方法简单且施工进度快。
二、工程概况及监控目标
本文以国内首座千米级混合梁斜拉桥为工程为例，主梁为钢－混凝土混合梁，中跨为 PK 断面钢箱梁，边跨采用截面形式相同的混凝土箱梁；钢混结合段设在中跨距索塔中心线 12.5 m处；南北塔每侧边、中跨各 30 对斜拉索。其跨径布置为1476m的半漂浮体系斜拉桥。全桥结构布置如图1。
本桥基于几何控制理论进行施工监控，对大桥施工期线形、索力及应力等内容进行有效的控制和调整，从而保证结构在制造及安装阶段变形及内力处于安全、合理的可控范围内，降低误差，最终成桥时结构内力和线形均符合设计要求，并且与理论期望值的误差最小。
1、施工监控特点及总体控制思路
本桥因造型独特，监控期面临以下困难及特点。边跨为混凝土，结构自重及刚度大；中跨钢结构，自重相对轻、刚度小。因此，边中跨跨度、结构刚度、变形以及材料特性均相差较大，非线性效应显著，无论是几何形态还是物理变化均呈现较大的不对称。边中跨、索塔施工方法差异大。边跨采用支架现浇施工，支架沉降、混凝土收缩徐变对全桥内力及线形影响较大；中跨钢箱梁及钢锚箱采用工厂预制，现场拼装，因节段多，误差的累积将严重影响桥梁线形及受力。由于大桥的修建经历较长工期，温度、施工临时荷载等外因的影响不容忽视。桥面宽度38 m，需考虑主梁第一、第二、第三体系对结构的影响，对监控提出了更高的要求。由于结构复杂，跨径大，施工监控测点众多，且测点的距离远近不一，准确、及时地进行施工量测是保证高质量监控的必要条件。
本桥施工监控实施前，需从以下几方面建立一套完善的控制总体思路，从而保证监控质量。首先建立完善的斜拉索、索塔及主梁控制体系，并多套软件配合使用，确保计算的正确性，进行结构线形、内力及应力分析控制。边、中跨差异大，根据其施工特点及敏感性分析结果，对于中跨采用几何线形控制为主，以无应力索长和索力进行调控辅助；边跨因浇筑结束，线形调整受限，悬臂施工期主要以混凝土梁应力、索力控制为主，避免梁体开裂。钢主梁及钢锚箱因采用工厂预制，现场吊装的方法施工，其制造线形及自重对安装线形的影响较大，需加强制造阶段的监控；每一批钢主梁及钢锚箱制造结束后需进行模型计算更新并开展线形评价，指导下批次的加工制造以及后续安装阶段的调整；拉索及梁长的制造误差、梁段轴向压缩、拉索锚固误差均对桥梁标高产生影响，是施工控制的重要因素。施工期温度、临时荷载、混凝土收缩徐变的影响需在每一个施工阶段进行修正。建立完善的监控测试系统，如：主梁及索塔变形及受力监测系统、监测与控制数据的冗余纠错系统、温度测量分析系统、基于神经网络的平差系统，以达到加强数据监测和采集速度，提高监测效率。
2、监控内容及总流程
计算分析阶段
该阶段的主要内容即对全桥建立分析模型，首先进行参数敏感性分析，确定影响结构内力及线形的敏感参数，为容许误差的建立奠定基础；其次，通过计算分析，确定各构件的无应力尺寸及各阶段的加工尺寸，对于边跨支架现浇混凝土主梁确定其立模标高；最后，进行阶段安装分析，确定各阶段理想目标线形及合理内力，建立预警机制。
阶段预制阶段
评估及确定建造过程的可靠性和准确性；对每批次的制造加工成果进行评估，确认误差传递及累积情况，及时更新及纠正后续梁段制造参数，为安装及误差调整提供依据。
现场安装阶段
该阶段是桥梁建设的重要环节，与制造阶段相辅相成，因此需建立完善的现场几何监测系统，加强索塔、主梁、钢混结合段、拉索的控制，并对施工中出现的问题提供建议，进行误差分析与调控。基于几何控制的超大跨度混合梁斜拉桥施工监控总流程如图 2。
3、施工监控主要对象
几何控制以变形为控制目标量，亦可建立变形与受力之间的协调关系。控制过程中，需加强构件的变形控制，对关键构件及部位需加强内力及应力的调控。施工监控的主要对象如下。
索塔：钢锚箱应控制其无应力构形及安装线形；控制塔偏；准确进行索套管的定位。
主梁：对于中跨钢箱梁严格控制其无应力线形及安装几何位置；边跨需准确计算其立模标高；边中跨竣工线形应满足理想状态要求。
斜拉索：拉索作为重要的受力及传力构件，严格控制其无应力长度、拉索锚点坐标。
受力状态：拉索施工及竣工索力；主梁、索塔施工和竣工期应力状态。
线形误差容许值：由于施工误差不可避免，并考虑到混凝土收缩徐变对结构线形和内力的影响，在基准温度 20℃下。
4、施工监控成果
采用上述监控体系进行全过程控制，中跨及边跨成桥线形如图 3、图 4。
从图 3、图 4 可看出，边中跨成桥线形平顺、光滑，与成桥设计目标线形吻合良好。中跨最大线形误差132 mm，边跨最大线形误差 11 mm，均满足施工控制精度要求。考虑到南北岸结构、受力对称，以北岸为研究对象，边中跨索力对比如图 5。基于几何控制的全过程自适应控制可得到很好的监控效果，成桥内力及线形均能满足理想状态要求。
结语
采用基于几何控制理论的全过程自适应施工监控具有高效易实施等特点，为千米级混合梁斜拉桥的监控带来新的控制理念，是我国在该领域的重大突破，为同类型桥梁的施工及监控提供参考。
参考文献
关键词：市域铁路 桥梁 跨度 工法 研究
中图分类号：K928 文献标识码： A
温州市域铁路为国内首创，在桥梁设计、施工过程中需要研究论证的问题很多，如：桥梁设计活载标准图式、桥面布置形式与构造措施、常用简支梁梁型及桥墩墩型、常用简支梁跨度及工法研究、混凝土耐久性设计等等。而市域铁路常用桥梁跨度及工法的选择是否合理，将直接影响到市域铁路高架桥梁的工程造价、施工进度及城市景观，本文通过借鉴国内其它城市轨道交通相关经验，结合温州市域铁路的一些具体要求，对市域铁路常用简支桥梁跨度和工法进行了比选研究，可为类似工程设计、施工提供借鉴。
1 温州市域铁路特点及概况
市域铁路，也称市域轨道交通，有“小城际”之称。其站间距、速度目标等是介于国家干线铁路和城市轨道交通两者之间的一种新型轨道交通制式，线路长一般为50-80km，站间距为3-5km，速度要求120-160km/h，行车间隔约3min，为连接城市核心区与组团，服务于市民在市域范围内中短距离的快速出行。温州市域铁路S1一期工程是构建未来温州大都市核心区两大中心――中心城和瓯江口新城的快速联络通道，线路全长53.507km，其中路基3.029km、桥梁7座39.112km、越岭双线隧道2座1.323km、地下线10.043km，桥隧比94.34%。近期设置车站18座，近期工程平均站间距3.13km。
2 简支箱梁常用跨度比选
我国干线铁路简支箱梁的常用跨度有20m、24m、32m 等。为便于预制架设，一般采用定梁长（梁长： 20.6m、24.6m、32.6m），桥跨布置时根据直曲
线情况设置梁缝，曲线内侧梁缝6cm～10cm，外侧梁缝不大于30cm。城市轨道交通高架桥跨越的城市道路、河道较多，为便于稳定桥跨布置方案，常用跨度简支梁一般采用25m、30m、35m（均含梁缝）系列。经济跨度根据梁部制架方案及地质条件比较确定，地质条件较好的地区桥梁基础工程投资相对较小，常采用25m 作为标准跨度（如：武汉、天津、南京等地）；深厚软土地区，桥梁基础工程投资相对较大，常采用35m 作为标准跨度（如：无锡、宁波等地）；北京、上海地区的城市轨道交通桥梁，25m、30m 跨度简支梁的经济性差别不大，这两种跨度都有选用。温州市市域铁路沿线相交叉的道路、河道较多，控制线路走向的建筑物也较多，因而，线路弯道多。为便于稳定桥跨布置方案，常用跨度简支梁推荐采用30m、35m（均含梁缝）系列。
温州市地处东海之滨，市域范围内软土广泛分布，且淤泥质软土层较厚，桥梁基础工程的费用较大，有必要对上述跨度进行技术经济比较，选择最为合适的跨度，作为温州市市域铁路简支梁的标准跨度。
2.1 技术经济性比较
根据区域工程地质特征，分别按30m、32.6m、35m 布孔计算，进行技术经济性比较。
（1）工程地质特征
本工程沿线所经地区除局部低缓丘陵为砂类土或黏性土层外，一般均为深厚层淤泥、淤泥质土覆盖，厚度大多在25m～40m 之间，桥梁基础持力层深度一般在45m 左右。
（2）结构简图及主要工程数量
梁部采用单箱单室简支箱梁，桥墩采用矩形桥墩，基础采用钻孔桩基础，结构简图见下图1。
图1 桥梁结构简图
分别计算墩高10m、15m 及直曲线，一孔梁范围及配套桥墩和基础主要工程数量，见下表1～3。
（3）技术经济性比较
分别对上述表1～表3计算工程造价并折算成每延米单价，具体见下表4和表5。
由表4、表5可知，标准跨度为35m时工程经济性最好，每延米造价与30m和32.6m相比最高可节省0.46万元。
2.2 景观效应比较
高架桥作为永久性城市建筑，景观效果应在设计中重点考虑。高架线路 构筑物主要是以水平线条的桥梁和垂直线条的桥柱组成，其中水平方向的桥梁连续贯通，与人和车辆行走中眼睛的移动相顺应，具有运动、延伸、增长的意味，有助于视觉环境的简单化；而垂直线条的桥柱挺拔粗壮，以一定的间隔 连续排列，更多的使人产生崇高、紧张、积极的感受，此外，粗壮的桥柱所特有的垂直线条与人惯常的视线移动方向不一致，会对视线起到一定的阻隔作用。
标准跨跨径的选定要满足人的视觉效果，视线通透、无压抑感觉。桥墩的排列密度大时，桥梁对于人的侧向视线有明显的屏蔽作用。桥墩的排列密 度越小，跨度越大，视线穿过桥梁底部所看到的区域越大。换句话来说，当桥梁的跨度越大时，桥梁对于人的视线遮挡的影响就越小，对于提高视线的通透程度就越有帮助。
人们在远眺高架桥时，合适的高跨比例给人以平衡、稳定、协调的美感。 城市高架道路和轨道交通高架线的实践表明，这个比例总结为1： 2.4?1：4。对于墩高10m的桥梁，25m?35m跨度是较合适的。以温州市市域铁路S1线为例，墩高超过10m的高架桥长度占全部高架的71.6%，墩高超过15m的高架桥长度占全部高架的20.5%，采用35m跨度比较合适。较大的跨径，给人 以线条流畅、视野通透、舒适协调的感觉，再者区间基本位于三层高度，墩高较高，增大桥梁跨径，必将减少桥墩数量、更加通透，使景观效果更佳。
综上所述比较，温州市市域铁路简支箱梁的标准跨度推荐采用35m，另根据工点情况（立交、河道、航道等）可采用30m、25m梁进行局部的孔跨调整。
3 简支箱梁常用工法初步研究
目前城市轨道交通和客运专线中双线简支梁施工常常用到四种施工工法：预制架设法、预制吊装法、移动模架法和支架现浇法。
3.1 各种工法特点分析
1.预制架设法
预制架设法是指在制梁场对简支梁进行集中预制，然后采用运梁车驼梁、架桥机架设，主要优点有：制梁条件好、梁部质量易于保证；制梁台座和模板等设备可重复使用；架梁作业效率高，速度快；运梁架梁均在桥面上进行，对桥位处周围环境影响小。
客运专线桥梁施工一般大面积采用预制架设法；城市轨道交通常常因线路长度较短、在城区内难以保证大片制梁用地、运架设备费用较高，每孔梁上摊销费用过大较少采用预制架设法，目前北京轨道交通机场快线、北京轨道交通昌平线、广州市轨道交通四号线等项目采用预制架设法施工。
图2 预制架设法实景图
2.预制吊装法
预制吊装法制梁过程同预制架设法相同，只是运梁从桥下施工便道通行，然后采用起吊设备吊至就位，预制吊装法施工更灵活，多片梁可同时作业，并且可以减少施工荷载对梁体截面尺寸的影响，但预制吊装法对施工便道的要求高，对桥位处周围环境影响较大。
客运专线由于梁体重量大，对起吊机要求高，很少采用预制吊装法；城市轨道交通梁体重量特别是分片梁体重量较小，采用预制吊装法较多，目前北京地铁八通线、大连快轨3号线、上海地铁9号线均采用预制吊装法施工。
图3 预制吊装法实景图
3.移动模架法
移动模架法是指在移动模架上原位浇注梁体混凝土，主要优点有：施工占用场地小；可多工作面展开施工；作业流程固定，机械化程度高；但由于移动模架法是在原位作业，养护困难，受自然气候影响较大，且作业空间较小，单独施工一孔梁的作业周期较长。
由于移动模架法不占用桥位下方空间，对周围环境影响较小，对跨河、跨路、墩高较高及地基条件较差的区域尤其适合，客运专线及城市轨道交通中较多采用移动模架法。
图4 移动模架法实景图
4.支架现浇法
支架现浇法是在支架上原位浇注梁体混凝土，主要优点是施工灵活、各作业面可以同时开展施工、施工进度快，也存在着养护条件差、受自然气候影响较大、作业空间较小等因素，并且还会消耗一部分支架（或支墩）落地时基础处理费用。
但正因为支架现浇法施工灵活，设计、施工经验十分成熟，施工总工期较短，它也是客运专线和轨道交通中常采用的一种施工工法。
图5 支架现浇法实景图
3.2 市域铁路简支箱梁工法初选意见
温州市域铁路S1线大多位于深厚软土地区，软土层承载力低、压缩性大。桥梁线路主要位于中心老城区（大部分位于老金温铁路南侧50m控制带上）和灵昆岛上，沿线用地紧张、路网发达、河道众多，其中桥梁主跨50m以上连续梁共计36座，平均每约200m便遇有一座连续梁。
根据S1线以上地理特点，结合上述介绍的箱梁四种常用工法特点和适用范围，我们在市域铁路常用箱梁工法选择上推荐如下：温州市域铁路S1线新建双线高架30m、35m预应力混凝土简支箱梁，采用移动模架或满堂支架现浇施工，单线简支梁、三线简支梁及道岔连续梁采取支架现浇施工，普通连续梁采用挂篮悬灌法施工最为经济可行。
4 结束语
本文以温州市域铁路S1线为项目研究背景，通过对简支箱梁常用跨度及工法做定量或定性的比选分析，有效解答了S1线桥梁在相关设计和施工上的问题，同时兼顾了工程造价控制、施工进度及城市景观，为类似工程参考具有重要意义。
参考文献
[1]裘伯永. 桥梁工程[M]. 北京：中铁铁道出版社，2001.