基于斜拉一悬吊协作体系桥梁设计及施工技术

王慧颖　毛志勇

摘要：现代交通运输快速发展，大跨径桥梁备受青睐，城市要求较高桥梁景观，斜拉一悬索组合体系桥梁顺应潮流，建设成功，因为施工缺陷及气候等多方因素影响，受到损坏，研究这种桥梁养护加固设计与施工很重要。

关键词：斜拉；悬吊；桥梁；设计；施工

斜拉一悬吊体系桥得到快速发展，应用前景广泛，协同使用斜拉桥和悬索桥，可充分利用斜拉桥、悬索桥的优势。在软土地基和强台风等一些特殊情况下，斜拉一悬吊体系桥更能凸显自身优势。文章分析箱梁无支架高空加固技术和裂缝修补术，以期深深入探究斜拉一悬吊协作体系桥梁设计及施工技术。

1.斜拉一悬吊协作体系中箱梁无支架高空加固技术

1.1步履式梁底工作平台的设计

加固区离河面高50米左右，加固作业全部桥面下开展，高空作业难度和危险系数大。为降低施工风险，提升工作效度，梁底加固作业根据桥梁构造特征，创新采用步履式梁底移动平台，基于原有桥梁维修加固施工，通过步履式工作平台，为梁底加固作业营造充足空间，平台向桥梁行车水平移动，跨越桥面斜拉索与吊杆，平稳推向下一作业面，无需使用桥梁检测车或搭设脚手架。

（1）步履式梁底工作平台主体结构：吊架、底篮及行走系统，梁底工作平台全部采用Q235型钢拼装，沿桥梁纵向长宽高分别为5m、15.9m、4.6m。平台主杆件、底篮和吊架间全部使用销接，受力确定，安装、运输方便。（2）吊架横杆运用2[16a槽钢，经阻焊形成，为得到箱形截面杆件，槽钢上侧和下侧贴8=10mm钢板。I16工字钢用作吊架竖杆材料，贴δ=10mm加强钢板于工字钢局部连接处。底篮单侧设置5根吊架，吊架借助I10槽钢焊接形成的桁架片，结合[14横联。吊杆上斜撑和下斜撑全部由宽、高分别16cm、10cm的钢板通过销接将吊架和底篮、上横杆连接在一起。（3）底篮横梁2[12槽钢阻焊形成，槽钢左侧与右侧贴δ=7mm加强钢板，为增强底篮整体性，底篮平联运用8槽钢。（4）平台移动至所在位置，设置单侧φ16mm精轧螺纹钢于底篮和箱梁底板间，作竖向吊杆，以提高平台作业平稳性。

1.2步履式梁底工作平台的实施模式

1.2.1工作平台的荷载试验

为验证平台强度与刚度标准，开展荷载试验。模拟运用钢板加载法。设计最大荷载4.3倍，5级加载，观察各级受力情况。工作平台a（5m长）设计4.75t最大荷载，加载依据4.3*4.75=2.1t，与12块0.375×6×0.0lm厚钢板相同。4级加载，1级加载3块钢板。工作平台b（3.5m长）设计4.2t最大荷载，加载依据4.3*4.2=4.3t，与8块0.375×6×0.01m厚钢板相同。4级加载，1级加载2块钢板。加载放置12h，进行各级卸载。

1.2.2工作平台的检查

检查项目：底篮堆积的各类材料及小型机具是否清除，不清除不允许行走；检查底篮吊筋是否解除，无解除，禁止行走；确保工作平台每个销子、螺栓连接牢固，轨道就位；以葫芦匀称牵引上游与下游吊点部位行走轨道；工作平台行走轨系统上设置牵引拉力点，行走前检查各牵引点连接是否良好；工作平台前移时，检查其安全检查表，保证安全方可前移至工作平台。

1.2.3工作平台的行走与锚固过程

步履式梁底工作平台行走与锚固过程如下：首先，工作平台于桥底组装到位，吊车吊工作平台到桥面，安装到位；其次，行走遇到吊杆，打开最前端吊架承重梁、斜撑，牵引系统拉动工作平台于轨道匀速前进；再次，承重梁经过吊杆后，安装承重梁和斜撑，开启后续承重梁与斜撑，按照這样，至整个工作平台通过斜拉索；然后，工作平台行走至位后，使用精扎螺纹钢吊接工作平台底篮和箱梁底板，促使工作平台更加安全；最后，工作平台行走至位后，桥面上游吊架承重梁与下游吊架承重梁，使用钢丝绳对拉，促使工作平台更加安全。

1.3工作平台的移动过程

工作平台要移动就要跨越斜拉索或吊杆，每次跨越只开启一个承重梁。作业状态下平台上外荷载作用最大，行走状态3时（单侧具有4根吊杆吊点，其余拆卸吊杆安装后作吊点）第2根及第4根吊杆间距最大，这两种情况均是平台移动中重要控制点，使用Midas2013有限元软件模拟以上两种受力状态。作业状态下平台各杆件组合应力全部在允许范围内，平台竖向变形最大值7.57mm，每个吊点支反力最大值0.7t，全部满足使用要求。

2.斜拉—悬吊协作体系中桥梁裂缝修补技术

裂缝修补技术替代传统修补方法，满足现阶段沥青混凝土路面裂缝修补需求。文章仅以钢板压注式粘贴技术中裂缝修补做探讨。全桥大于80%顶板加劲肋底缘出现横向裂缝，各道加劲肋处1/4-3/4跨间产生宽度0.05-0.2mm的2～8条裂缝，向上发展产生“u”形裂缝。对这种结构裂缝，要采用裂缝修补施工，施工过程具体如下：（1）检查与标注裂缝；（2）钻孔；（3）清孔与处理表面；（4）粘贴灌浆嘴与封闭裂缝表面；（5）压气实验；（6）后处理。

裂缝宽度小于0.15mm，沿裂缝以聚合物水泥砂浆浆液由上至下均匀粉刷，用作封闭，宽度6-8cm，通常涂刷2遍。裂缝宽度大于（包括）0.15mm，让混凝土缝隙充盈浆液，处于压力态，浆液无过量外渗，沿缝制“v”形槽，宽度5-10cm左右，深3-5cm。用高压空气吹至干净，无灰渣，采用丙酮擦洗，清除裂缝附近油迹，用灰刀将砂浆灌向槽内。

3.结语

对斜拉—悬吊协作体系桥梁设计及施工技术的研究内容较多，除了文章所提到到的两点设计与施工技术外，还包括钢绞线型斜拉索拆除、更换、锚固及防腐技术、斜拉_悬吊协作体系桥加固过程施工监控及检测技术等。限于篇幅限制，其中内容不能一一俱到，仅从其中两点展开论述，希望从中窥见斜拉一悬吊协作体系桥梁设计及施工技术层面，同时期望相关设计与施工技术更为深入。