矮塔斜拉橋索拉索體系

矮塔斜拉橋又稱(chēng)“部分斜拉橋”，是介于連續梁與斜拉橋之間的一種斜拉組合體系橋，具有塔矮、梁剛、索集中的特點(diǎn)。與連續梁相比具有造型美觀(guān)、結構新穎跨越能力大、施工簡(jiǎn)單、建造經(jīng)濟等優(yōu)點(diǎn)；與斜拉橋相比具有施工方便、節省材料、主梁剛度大等優(yōu)點(diǎn)。

一、矮塔斜拉橋結構、錨固特點(diǎn)：

1、塔高較矮。拉索傾角較小，拉索為主梁提供較大的軸向力，并且拉索盡可能密集地從塔頂鞍座上通過(guò)，錨固于主梁。一般塔高可取主跨的1/8-1/12。

2、以梁為主，索為輔，梁體高度約是同跨徑梁式橋的1/2或斜拉橋的2倍，梁高與跨度之比較大，一般為1/40-1/20，并且主梁自身承受大部分荷載作用約70%斜拉索只承受30%起到幫扶作用。

3、主梁無(wú)索區段較一般斜拉橋要長(cháng)，有較明顯的塔旁無(wú)索區段，不設置端錨索。

4、邊孔與主孔的跨度比值在0.5～0.6左右，類(lèi)似連續梁。

5、拉索多成扇形布置且布置較集中，通常布置在邊跨、中跨跨中1/3附近。拉索應力變幅一般只有斜拉橋的1/3左右，施工過(guò)程及合攏后，基本不需要進(jìn)行拉索索力調整。

6、矮塔斜拉橋采用鋼絞線(xiàn)拉索，塔頂采用索鞍式構造，錨固型式一般宜采用分層式鞍座錨固，其構造分為雙套管索鞍結構和分絲管索鞍結構。其中分絲管索鞍結構與雙套管索鞍結構相比，很好的解決了雙套管索鞍結構存在的索鞍下部與混凝土接觸部應力過(guò)大、穿索困難、鋼絞線(xiàn)相互擠壓、防腐效果無(wú)法檢查等問(wèn)題。

7、拉索采用全防水結構，防水性能優(yōu)越。

8、施工方便：拉索中每一根PE防護鋼絞線(xiàn)穿過(guò)一一對應的導向鋼管，形成分離布置，互不干涉，方便單根調索，施工和后期維護便利。

二、矮塔斜拉橋拉索構造、組成

矮塔斜拉橋結構

主要組件：拉索索體、主塔索鞍、拉索錨具、抗滑錨。

1、索體

索體采用環(huán)氧鋼絞線(xiàn)（或鍍鋅鋼絞線(xiàn)）+油脂（或石臘）+ PE套的方式進(jìn)行單根鋼絞線(xiàn)的防護，自由段索體再整束套上HDPE外護套管進(jìn)行多層防護。

索體結構圖：

2、HDPE外護套

HDPE外護套是保護鋼絞線(xiàn)束，使其與外界隔絕，防止紫外線(xiàn)照射而老化，阻止外界腐蝕性物質(zhì)進(jìn)入拉索。HDPE外護套可選擇光滑型圓管如單色整圓管護套、外彩內黑圓管護套、帶插口兩半合成的哈弗（half）護套，及外表面帶螺線(xiàn)抗風(fēng)雨振型的雙螺旋線(xiàn)護套。

3、主塔索鞍

采用分絲技術(shù)，索鞍中的導向鋼管承受鋼絞線(xiàn)由于單根張拉后造成的相互擠壓，鋼絞線(xiàn)受力均勻，索鞍很好地起到了分散、均勻傳遞載荷作用，索鞍下部不會(huì )形成不利的應力集中，能有效改變塔內應力分布。

兩種形式的分絲管式索鞍：鋼管組焊捆扎型分絲管式索鞍和箱型塑料分絲管式索鞍。在兩種形式的分絲管式索鞍中，鋼絞線(xiàn)各自獨立穿過(guò)各分絲管錨固于兩端箱梁上，能使各根鋼絞線(xiàn)在索鞍內部保持平行，鋼絞線(xiàn)受力均勻，混凝土劈裂應力較小，依靠鋼絞線(xiàn)與索鞍內部的摩擦來(lái)抵抗主塔兩側的不平衡索力，并在兩端設錨固塊，在橋梁施工和運營(yíng)期間，能夠實(shí)現單根換索的功能。

4、抗滑錨固裝置

（1）環(huán)氧砂漿握裹抗滑錨固裝置（不可換）：錨固裝置內鋼絞線(xiàn)分布均勻，填充的環(huán)氧砂漿與每根鋼絞線(xiàn)充分握裹，抗滑力均勻可靠，能有效克服橋梁運營(yíng)期間拉索兩側的不平衡力；

（2）單根可換擠壓錨固式抗滑錨固裝置：錨固裝置內每根鋼絞線(xiàn)布置一個(gè)抗滑鍵，由抗滑鍵承擔抗滑力，抗滑力均勻可靠，能有效克服橋梁施工和運營(yíng)期間拉索兩側的不平衡力，并可以對拉索進(jìn)行單根更換。

（3）單根可換夾片錨固式抗滑錨固裝置：錨固裝置內通過(guò)夾片、錨板進(jìn)行抗滑錨固。

5、拉索錨具

拉索錨具由錨板、夾片、螺母、密封筒、密封裝置、保護罩、防松裝置和防腐材料等構成。索錨具有螺紋調節長(cháng)度，便于索力調整。

拉索錨具結構示意圖：

AT(Z)智能型矮塔斜拉橋拉索體系簡(jiǎn)介

在矮塔斜拉橋拉索錨具內，每端選擇三個(gè)孔位安裝用于單根鋼絞線(xiàn)索力測量的磁通量傳感器，形成矮塔斜拉橋拉索體系。給基于等張法的原理測量計算出拉索索力，可以監控單根鋼絞線(xiàn)受力均勻。將磁通量傳感器技術(shù)與拉索制造技術(shù)相結合，在保證拉索承載、耐久等基本性能，不改變原結構尺寸、施工工藝的前提下，進(jìn)行智能化升級，為索力信息的采集和監控提供基礎，為結構的安全運營(yíng)提供監控和分析評估的依據。

磁通量傳感器配套測量?jì)x器（磁彈儀）即可實(shí)現最基本的人工索力測量。集成傳感器信號，配置儀器箱、開(kāi)關(guān)集線(xiàn)器、地址控制器，即可構成離線(xiàn)索力監測系統。在離線(xiàn)索力監測系統的基礎上，增加數據遠程傳輸、監測軟件等，即可構成實(shí)時(shí)在線(xiàn)索力監測系統。