SC18-L SC19-L SC20-L 337 337 337 12969.3 845.5 244.400 17.993 34.963 139.589 7.198 108.469 12969.3 853.5 248.100 17.993 34.898 139.591 6.785 110.278 12969.3 852.3 251.800 17.993 34.832 139.592 6.372 112.087
表2.6成桥恒载作用下主塔受力情况表
项目 成 位移(mm) 桥 恒 载 状 态 应力(MPa) 最大拉应力 Dx 0 弯矩(kN .m) 索塔底 最大压应力 索塔顶 Dz M Dx 43 214873.2 -8.8 分项 Dx 计算值 -252.7 注明：Dx为顺桥向方向，Dz为垂直方向。
第三章 索塔施工阶段计算与施工控制分析
斜拉桥混凝土索塔的施工主要包括基础施工、承台施工、下塔柱施工、下横梁施工、中塔柱施工、中横梁施工、上塔柱施工及塔顶上横梁施工等八大施工阶段。施工控制中的一些参数计算是随着施工过程而进行的，不同的施工阶段，所需要计算的主要控制参数不同。在索塔施工控制中，水平横撑的设计、主塔的预抛高、拉索锚点位置的修正以及斜塔柱的修正数据对塔的安全与线形控制至关重要。
3.1索塔水平横撑的施工设计
混凝土直索塔一般采用悬臂裸塔爬模法施工，这种方法通常用在索塔高100多米左右，塔柱斜率不大，施工悬臂不长的情况。而对于一些大跨斜拉桥的既高而且倾斜率又大的索塔，由于索塔的大斜率而在悬臂状态下由自重和施工荷载等产生的水平分力会在塔柱根部形成较大的弯矩，使塔柱根部外侧混凝土出现较大的拉应力而引起开裂，甚至在成桥后塔柱根部
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内外侧压应力严重不均使成桥后的塔柱底截面内侧的压应力超出设计要求，从而影响索塔的使用寿命，因而在施工过程中采取有效的控制措施是必不可少的。设置一定的水平支撑，或者施加主动支撑力来减少水平分力的影响，使施工阶段的附加应力控制在允许的范围内，就是一种有效的施工控制措施。
为了减少水平分力的影响，设置支撑的方法通常有两种。 第一种方法为在塔柱施工过程中搭设满堂脚手架支撑。其特点为； (1)、工作量大，耗费人力、物力多，工作效率不高，进度慢； (2)、随着塔柱高度的增加，脚手架的搭设会更加麻烦，而且在风力的影响下，施工安全度也大大下降；
(3)、施工中需要设置水平稳定析架及塔吊、电梯附墙支架，这将与满堂脚手架钢管发生冲突，使其操作产生困难；
(4)、满堂支架属于被动支架，它本身存在很大的弹性、非弹性变形，无法克服塔柱施工过程中自重和施工荷载引起的附加内力。
由于以上原因，这种方法一般用于水平力小、不太高的下塔柱施工。 第二种方法是采用横向钢管支撑。此方法，可用几道直径较大的横向钢管支撑作为主塔施工临时撑杆。在塔柱施工过程中有一定分隔高度，与塔柱临时固结在一起形成框架，增强塔柱施工过程中的横桥向的稳定性和安全性，保证结构的线形与应力满足设计要求，且钢管本身具有很好的横向刚度，又能作为塔吊和电梯的附墙，同时在安装横向的钢管横撑时，可利用本身较大刚度和强度用千斤顶对塔柱内侧施力变被动支撑为主动支撑，完全克服了塔柱施工过程中自重和施工荷载而引起的附加应力的积累。
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因而采用横撑是较为简洁而又行之有效的方案。
主动横撑的设计包括横撑支撑位置、主动力和横撑结构的选定。 3.1.1横撑支撑位置确定的原则和方法
由于塔柱根部混凝土截面应力控制是整个塔柱施工方案设计中的控制关键，应根据塔柱根部在悬臂浇注过程中自重、温度、收缩徐变、支撑主动力、施工荷载作用下不产生裂缝(应留有安全储备)的最大悬臂高度再扣除一定的高度(主要考虑爬模工作空间并结合塔吊和电梯附墙位置)来确定横撑位置。对于倾斜度较小的斜塔柱，则应综合考虑施工中的稳定性、安全性以及便利性，确定主动横撑的位置。
图3-1 横撑计算图示
1)第一道横撑位置确定(如图3-1)
σ=M*y/J-N/A≤R1K (3-1) h=H-△ (3-2) 式中：
σ：塔柱根部受拉边缘混凝土的计算应力；
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M：第一道横撑施加前塔柱根部高度计算范围H内的索塔自重和施工荷载在根部产生的弯矩；
J：塔柱根部截面惯性矩；
y：塔柱根部截面中性轴到受拉边缘的距离：
N：第一道横撑施加前塔柱根部高度计算范围H内的索塔自重和施工荷载在根部产生的轴力；
A：塔柱根部截面面积；
R1：浇注到H高度对塔柱根部混凝土预期标号的极限拉应力； K：安全系数； h：横撑高度； △：扣除高度值。 2)其他横撑位置确定
由于安装好第一道横撑后，其与悬臂状态的塔柱构成一个框架。第一道横撑上部新浇注塔柱的自重对第一道横撑位置中塔柱混凝土截面的影响明显，而对塔柱根部截面应力影响较小，因而，可以对第一道横撑位置处塔柱混凝土截面进行应力控制以确定第二道横撑的位置高度。依此类推，确定其他横撑的位置，自至塔柱浇注完毕。
针对武汉市黄浦大街-金桥大道快速通道跨京广铁路斜拉桥索塔，按照以上原则，同时考虑中塔柱施工时的稳定性，在中塔柱设置6道主动水平横撑。设置位置分别为：48.90m，60.60m，72.30m，83.65m，93.85m，104.55m(此为实际高程值)。结构的横桥向控制拉应力按1.89MPa，压应力按24.4 MPa。如图3-2所示。
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图3-2所示
3.1.2水平横撑主动力的确定方法
横撑位置确定以后，主动施力的大小成为控制施工过程应力的关键，力小达不到预期的效果，力大则过犹不及，甚至会影响塔柱整体线形，因此水平撑力太大太小都难以保证控制口标的实现。一般对变形和内力进行双控，在满足塔柱各截面受力要求的同时确保塔柱线形，以设计单位提供的理想状态下成塔(在施工过程中不产生不利施工附加内力)的内力为参照，保证塔柱完成后塔柱内力与其尽可能接近。
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