蘇通大橋的關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新

1、 根據(jù)索的不同長(zhǎng)度和質(zhì)量，兩種不同的搭設(shè)方案如下：1 20#索最大拉力160t ，最大提升重量 25t ，因此選擇從塔末端開始架設(shè)的張拉方案。21 34#索張拉力和張拉距離相對(duì)較大，34#索錨具端拉力甚至達(dá)到430t 。拉索從塔端對(duì)稱張拉計(jì)劃很難實(shí)施，因此最終選擇了從粱端開始張拉錨固方案。長(zhǎng)拉索的減震蘇通大橋斜拉索振動(dòng)振幅控制在拉索長(zhǎng)度的1/1700 以內(nèi)，運(yùn)用一種阻尼器和空氣動(dòng)力學(xué)措施相組合的方法來(lái)減小振動(dòng)。阻尼器可以減小渦激共振，并提供拉索3%的額外阻尼力。拉索表面凹坑與安裝一些空氣動(dòng)力學(xué)措施可以減小風(fēng)雨振。結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性研究顯示已竣工的斜拉橋不會(huì)產(chǎn)生渦激共振，也沒必要擔(dān)心參數(shù)共振和內(nèi)部線性共

2、振。因此輔助拉索無(wú)需設(shè)置。為結(jié)構(gòu)安全起見，用合理的方式設(shè)置嵌式結(jié)構(gòu)型輔助索以提高體外索的承載能力。在大橋最大平衡懸臂的情況下，參數(shù)共振和內(nèi)部線性共振將會(huì)發(fā)生，安裝臨時(shí)拉索以減小振動(dòng)。1# 15#拉索每根拉索架設(shè)完成后用臨時(shí)拉索將斜索與鋼箱梁固定住。對(duì)16# 34#拉索而言，斜索錨固于鋼箱梁上，兩相鄰斜索通過(guò)操縱螺桿以減小臨時(shí)振動(dòng)。創(chuàng)新蘇通大橋長(zhǎng)拉索工程的創(chuàng)新如下：）發(fā)明了高強(qiáng)度、低松弛和抗扭轉(zhuǎn)的鋼絲材料。建立了拉索材料的生產(chǎn)線，從而取代了該材料的進(jìn)口。2）研發(fā)了斜拉索耐久體系，索壽命延長(zhǎng)至50 年。3）發(fā)明了一種完備的長(zhǎng)拉索制作的機(jī)械設(shè)施與技術(shù)，使長(zhǎng)拉索制作精度接近1/20000 。鋼箱梁的架

3、設(shè)與控制鋼箱梁的架設(shè)610. 邊跨架設(shè)圖11. 主跨架設(shè)10. 邊跨架設(shè)圖11. 主跨架設(shè)根據(jù)鋼箱梁的位置和施工條件采取了不同的架設(shè)方法。邊跨、輔助跨與索塔附近大箱梁節(jié)段采用大型浮吊架設(shè)（圖10），邊跨、主跨標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段與合攏段利用橋面吊機(jī)架設(shè)（圖11 ）?？拷o助墩與過(guò)渡墩位置安裝臨時(shí)支架保證大箱梁節(jié)段的穩(wěn)定，在邊跨距塔197m遠(yuǎn)處設(shè)置臨時(shí)墩。橋面吊機(jī)由中國(guó)制造，最大起吊重量為450t ，最大起吊高度為80m，平均其中速度為40m/h，節(jié)段定位精度為1mm。起吊時(shí)容許最大風(fēng)速為20m/s，在橋面上移動(dòng)時(shí)容許最大風(fēng)速為25m/h。12. 跨中合攏段蘇通大橋中跨合攏借助了頂推架設(shè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由順橋向

4、12. 跨中合攏段的水平交叉拉索、豎向拉索和鋼支墩以及橫橋向?yàn)樗娇癸L(fēng)支座組成。合攏期間，將豎向拉索拉力解除一半，然后通過(guò)張拉和放松水平拉索，將半跨鋼箱梁向岸側(cè)拉移10cm，擴(kuò)大合攏口。提升合攏段進(jìn)入龍口。在夜間溫度變化相對(duì)均勻時(shí)，再向江側(cè)拉移鋼箱梁體，調(diào)整匹配端位置，同時(shí)打碼連接，并迅速解除塔梁臨時(shí)固結(jié)，實(shí)現(xiàn)體系轉(zhuǎn)換。施工控制蘇通大橋采用了幾何控制法。施工控制實(shí)施主要分為三個(gè)階段：計(jì)劃階段、制造階段以及安裝階段。在計(jì)劃期間通過(guò)建立三維有限元模型對(duì)全橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析，得到各構(gòu)件的無(wú)應(yīng)力尺寸和 各梁段安裝時(shí)的位置從而得到安裝的目標(biāo)線形。在不利條件下驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的安全，進(jìn)行針對(duì)成橋狀態(tài) 的參數(shù)敏感性

5、分析并解決主要誤差因素。在制造階段，評(píng)估和確認(rèn)制造過(guò)程的可靠性與精度。檢查 并接收已制造的構(gòu)件，建立每個(gè)階段的誤差數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行及時(shí)更新與修正。在安裝階段， 在索塔施工、邊跨大塊梁節(jié)段架設(shè)和斜拉索與箱梁節(jié)段安裝期間，建立架設(shè)點(diǎn)和施工控制的幾何監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。創(chuàng)新蘇通大橋鋼箱梁工程的創(chuàng)新如下：1 ）建立了千米級(jí)蘇通大橋完整的自適應(yīng)幾何控制系統(tǒng)，有助于精確地控制索塔、鋼梁、斜拉 索及其大橋全部關(guān)鍵構(gòu)件。2 ）為了克服環(huán)境干擾與不改變鋼箱梁無(wú)應(yīng)力條件下的目標(biāo)長(zhǎng)度，采取了一種頂推操作的主跨 跨中合攏的架設(shè)方案，在此方案下梁體內(nèi)力和大橋目標(biāo)線形得到精確控制。3）發(fā)明了橋面吊機(jī)起吊系統(tǒng)，提高了施工中節(jié)段

6、安裝精度與結(jié)構(gòu)安全。結(jié)語(yǔ)蘇通大橋建設(shè)于2003 年 6 月，于 2008 年 5 月正式通車。整個(gè)施工過(guò)程持續(xù)約5 年，比預(yù)定計(jì)劃提前一年。它激勵(lì)著工程項(xiàng)目管理的進(jìn)一步發(fā)展，同時(shí)也使大橋本身牢固地建設(shè)成為一項(xiàng)有發(fā)展眼光的工程。不論以何種標(biāo)準(zhǔn)，蘇通大橋工程在橋梁工程方面無(wú)疑是一項(xiàng)唯一的、有近代卓越成就 的工程，清晰地詮釋著技術(shù)創(chuàng)新、材料創(chuàng)新、高審美價(jià)值以及與自然環(huán)境的和諧。參考文獻(xiàn)Zhang Xigang ， Yuan Hong， Pei Minshan ， et al. General design of Sutong Bridge J. Engineering Sciences， 2009，

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