王宇
（重庆交通大学 土木工程学院，重庆 400074）
摘要：斜拉桥是施工全流程中斜拉索的重点施工对象，起到实现主梁和索塔间传递载荷并将结构联结成整体的重要作用。因此斜拉索的高质量施工对于斜拉桥至关重要，本文就斜拉桥的斜拉索关键施工技术进行分析探讨。
关键词：斜拉索；施工工艺；控制要点
一、引言
近年来，由于斜拉桥具有跨越能力较大、受桥下净空和桥面标高的限制少、抗风稳定性较好、便于悬臂施工等特点。于是，斜拉桥越来越受到人们的青睐。而斜拉索是斜拉桥梁、塔和索体系中的一个重要组成部分，斜拉索索力大小直接影响桥梁上部结构的受力和变形状态，因此对于斜拉索的施工控制技术分析直接影响着斜拉桥的受力性能和使用年限。
二丶斜拉桥施工控制方法
斜拉桥的施工控制主要是对斜拉桥施工过程中斜拉桥的结构、线性等参数进行识别、修正和反馈。其理论在经过不断地改良与完善后，大致可以分为开环控制法、闭环控制法和自适应控制法。
（一）开环控制法
开环控制法需要设计者在设计阶段能够根据对现场工况的分析准确地预估各种关键参数，能够将结构施工阶段整个过程的实际受力情况准确的模拟出来。该法是斜拉桥施工控制方法中运用最为广泛也是最简单的控制方法。在斜拉桥的设计阶段，将所有的可能荷载全部考虑在内，结合正装倒拆法与倒拆法，计算出斜拉桥的施工索力与预拱度，在之后施工中便依据理论计算出的施工索力值与预拱度值进行施工，此种控制方法，都是通过理论计算的值为主要依据进行施工的，不需要在桥梁施工时进行监测反馈，所以称为开环控制法。此方法适用于简单的斜拉桥施工。
（二）闭环控制法
对于较为复杂的斜拉桥施工，尽管可以根据丰富的斜拉桥施工经验以及对桥梁施工过程进行准确的模拟，来确定各个施工阶段以及成桥时的预期结构状态。但是，由于受到斜拉桥选址所处的环境、结构参数、测量误差等不确定因素的影响，若在施工阶段不进行偏差的修正，极有可能会使斜拉桥成桥时的状态达不到预期，存在安全隐患。所以，在斜拉桥的施工过程中，对桥梁进行实时监控，当实测值与理论值存在较大偏差，超过一定的限额时就要进行偏差处理，以确保桥梁的各项参数在可控范围之内，达到控制量对桥梁施工的反馈作用。
（三）自适应控制法
自适应控制法是在闭环控制法的基础上，对其进行改进的一种方法。即在斜拉桥的施工过程中，根据对关键参数的实测结果不断地进行模型的修正，误差的修正，尽可能规避不确定因素，使理论上建立的模型与现场实际状态接近。在此不断修正的过程中，使得模拟系统可以自动适应消除误差。
三、斜拉索施工技术要点
（一）塔梁同步施工的技术措施
在进行索塔劲性骨架和管道两部分的定位作业时，应及时暂停可能对主塔稳定性造成影响的施工作业，如主梁吊装、混凝土浇筑等，主梁上布设施工所需的大型设备，其遵循的是对称停放的原则，各类材料应尽可能置于主梁根部，全程匀速前移挂篮。主梁斜拉索张拉所用的千斤顶和油压表必须得到校验，以保证工艺参数控制的精确性，达到对称同步张拉的效果，使塔柱处于受力均衡的状态。
（二）塔梁同步施工的安全措施
在中塔柱处搭设稳定的防护平台，具体施工流程为：分配梁安装在主动顶撑钢管上，塔柱周边布设三角牛腿，设置好分配梁和塔柱牛腿后，在其上方紧密铺设钢模板，从而构成安全可靠的防护平台。
塔梁施工遵循同步的原则，尽可能减少空间交叉作业量，需要沿爬模地面安装密目网，主要作用在于有效拦截坠物，此外还需做好对所有参建人员的安全教育工作，达到安全文明施工的目标，施工期间产生的废弃物应统一堆放在塔底。
（三）超长斜拉索施工方案
（1）及时检查塔吊、卷扬机等相关施工设备，修复划痕等质量问题，必要时可换新零部件。
（2）安排专员指挥作业，协调好塔吊和辅助牵引卷扬机的关系，使其能够协同作业，以便斜拉索上升具有安全性，各设备的受力都要控制在容许范围内，伴随斜拉索施工作业的持续推进，当其到达索导孔处时则要由专员在塔外指挥进孔，且要在管口处设橡胶，实现对斜拉索的有效防护。
（3）合理改造放索盘，适当降低该装置的高度，使其在使用中具有灵活性。斜拉索与放索盘将形成接触区域，该处应设置足够厚度的橡胶皮，避免两者直接接触。
（4）加强对施工人员的培训，除了帮助施工人员提升专业技能水平外，还应使其具有足够的安全责任感，从而依据规范将各项工作落实到位。
四、大跨度斜拉桥索力控制方法
（一）力控制法
在斜拉桥施工过程中，力控制法是控制索力误差中最常采用的方式，该方法通过测量斜拉索施工过程中的索力，来判断斜拉索索力是否满足控制要求，其索力控制的精度取决于索力测量的精度。常用的斜拉索索力测量方法有：压力表测定法、压力传感器法、磁通量法和频率法等，其中，压力表测定法和频率法以其操作简单易行而成为施工中最常采用的索力控制方法。
压力表测定法是利用斜拉索张拉时，千斤顶张拉油缸液压与张拉力之间的关系，用0.3~0.5级精密压力表测定张拉油缸液压，进而得到斜拉索张拉力。该方法在实际应用中存在不能测量非张拉阶段索力、人为读数误差、油压表回油和标定误差等问题，其索力测量精度往往难以达到期望值。该方法的索力测量精度取决于油压表标定和读数的准确性，因此在实际施工中该法常与其他索力测试方法相互校核使用。
（二）伸长量控制法
索力伸长量控制法通过控制张拉端拉索的伸长量来控制其张拉力，而斜拉索伸长量计算与斜拉索无应力索长直接相关，即可由斜拉索无应力索长的计算得到索力与伸长量的关系。目前很多桥梁专用有限元软件均能精确计算斜拉索伸长量与索力间的关系，但因现代斜拉桥多采用密索体系，斜拉索数量众多，若采用有限元计算的方式得到每根斜拉索伸长量与索力间的关系则较为繁琐和复杂，故多采用解析方法确定斜拉索伸长量与索力间的关系。
斜拉索无应力长度解析计算方法主要有两类，分别是基于抛物线理论的Emst等效弹性模量法和基于悬链线理论的精确解析法，基于抛物线理论的Emst等效弹性模量法是利用抛物线，简化斜拉索在自重作用下悬链线索形，将应力水平较高的并具有一定垂度的斜拉索等效为一根直弦杆。这种方法计算的优点在于已知斜拉索索力、锚点坐标和材料特性后即可确定斜拉索的无应力长度，计算简便，便于实际工程的应用。
五、结语
斜拉索作为斜拉桥的重要组成部分，在结构体系确定后，斜拉桥的索力完全决定了主梁的线形及塔桥的偏位，因此斜拉索的高质量施工对于斜拉桥至关重要。本文就斜拉索的施工技术要点和索力控制方法进行了分析，对斜拉索的施工质量进行了精准控制。
参考文献：
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作者简介： 王宇（1995-），男，汉族，四川遂宁人，重庆交通大学硕士研究生，研究方向：桥梁工程