【摘要】斜拉橋為內外高次超靜定結構，在架設過程中其施工管理的復雜性是不言而喻的。據文獻報道，斜拉橋施工因產生較大誤差而影響結構機能，甚至垮橋事故，已不鮮見；另一方面，因計算的假定、制造和組裝的誤差，施工荷載及位置的誤差，索、塔、梁的架設誤差等因素的影響，要想使斜拉橋在架設各階段的索力和主梁線形與設計值相同，幾乎是不可能的，這就需要設定一個合理的施工管理精度目標控制值。本文概要介紹了通常的斜拉橋施工管理方法，并根據近年施工的大跨度鋼斜拉橋的施工實績，提出了鋼斜拉橋施工管理精度目標控制值的建議，供今后大跨度鋼斜拉橋施工參考。
【關鍵詞】鋼斜拉橋
架設 施工精度控制目標值
一、前言
作為索支撐結構之一的斜拉橋，由斜拉索、主塔和主梁組成，為內外高次超靜定結構。斜拉橋一般采用平衡懸臂架設法施工，從架設開始到中跨合龍，其結構體系在不斷變化，斜拉橋的施工是一個比較復雜的過程。由于設計的假定、制造和安裝的誤差，臨時施工荷載及其位置的不精確性，以及溫度差的影響，這些因素將導致從懸臂架設到合龍各架設階段的誤差和誤差的累積。所以，斜拉橋架設的施工精度管理是非常重要的，對其主要項點如幾何線形（主梁拱度、主塔垂直度）和索力、主梁應力等應施以有效控制。斜拉橋的架設精度管理方法是通過架設計算和測量，對兩者進行比較分析和判斷，調整至符合設計要求的施工精度管理目標控制值。成橋后再根據測量的實際幾何尺寸進行內力和應力修正。
由此可見，事先設定合理的斜拉橋施工精度目標控制值是十分必要的。既可避免架設階段無止境的調整索力和線形，又可避免過大的施工誤差累積而影響斜拉橋的耐久性和安全性。
本文概要介紹了斜拉橋施工管理方法，依據近年來大跨度鋼斜拉橋的施工實績，提出了鋼斜拉橋施工管理精度控制目標值的建議，供今后大跨度鋼斜拉橋施工參考。
二、斜拉橋架設及施工管理
1.架設步驟
以三跨連續雙塔鋼斜拉橋為例，通常的架設步驟如圖1所示。
2.施工管理概要
斜拉橋架設過程施工管理的重點是架設計算和線形、索力、主梁應力等的施工測量，并適時地對計算值和測量結果進行分析比較，判斷是否需要對索力和線形進行調整。如需調整，則通過調整索長即調節承壓螺母或加墊片的方法使線形和索力的誤差控制在設定的合理目標值以內。圖2為斜拉橋施工管理流程。
三、架設計算
1.影響架設精度的因索
斜拉橋技術設計時，要想準確掌握架設各階段的臨時施工荷載及其位置，以及索、塔、梁等預制構件的狀態等是非常困難的。所以，需在現場按圖1和圖2所給框圖建立能及時提高誤差分析結果的計算機分析系統。
（1）影響斜拉橋架設誤差的因素
作為斜拉橋架設計算的計算機誤差分析系統，在各架設階段需要考慮的因素很多，主要有：
·斜拉索矢度的影響；
·施工中臨時增設的支點、絞、支承排架、構件和節點，及其拆除后等引起結構形式的變化；
·相應于斜拉索制作的無應力長度、主梁、主塔制作的無應力形狀；
·索、塔、梁的溫度、重量、斷面等的變化。
2.斜拉橋架設誤差分析概念
斜拉橋架設計算與設計計算的不同點是誤差分析。近期斜拉橋架設的誤差分析通常是模擬分析法和基于模糊理論的分析法。
模擬分析法是把結構誤差、形狀誤差、架設誤差等誤差因素作為概率變量，借用蒙特卡羅法（Monte-Carlo
Methed）和模擬分析而求出斜拉橋建成后的殘留誤差，從而對架設的管理精度及其對結構產生的影響作出評價。這一架設管理精度就是本文所指的斜拉橋施工管理精度目標控制值。
基于模糊理論概念的誤差分析法是把主梁、塔、索的制造誤差視為變量，并作為制約條件給出上、下限值和設計者希望的中間值，應用非對稱元函數法求出設計者滿意的最小值。就斜拉橋而言，是在架設各階段（包括中跨合龍后），求得對梁、塔線形和主梁斷面力影響最小的最合適的斜拉索預拉力調整量。
四、斜拉橋施工測量
1.測量項目及方法
斜拉橋架設各階段施工測量的主要項目及其內容如表1所示。測量方法及設備如表2所示。
2.測量的注意事項
（1）測量時間為避免日照變化引起結構線形及應力的變化，線形和應力的測量應在溫度相對穩定的日出前短時間內完成。因此要求建立自動檢測和輸出系統。
（2）重點測量的工況
·懸臂架設時（斜拉索張拉完成以后）；
·線形調整前后；
·邊跨合龍前后；
·中跨合龍前后。
（3）線形測量中應適時地進行兩岸通測，以使校核。調整索力時，應考慮對未調索的影響。主梁應力測量時，在架設全過程中，應力測試設備應有長時間累加測試性能。
五、斜拉橋施工管理精度目標控制值
1.近期建造橋梁的施工管理精度控制實績
（1）主梁拱度
表3表示近期建設的斜拉橋主梁拱度架設精度控制實例。
（2）塔頂變位控制精度
表4表示近期施工的斜拉橋塔頂變位控制精度。
（3）索力
斜拉索索力施工精度目標控制值為±0.1To（To——恒載時的計算拉力）。
2.大跨度鋼斜拉橋施工管理精度控制目標值的建議
為了縮短大跨度鋼斜拉橋的架設工期，并使架設誤差控制在合理范圍內，根據過去斜拉橋施工實績及其模擬分析，特提出鋼斜拉橋施工精度控制目標值的建議，供今后斜拉橋施工精度管理參考。
（1）主梁拱度
Sg=±[25+0.5（X-25）]（l）
式中Sg——主梁拱度控制誤差（mm）；
X——距最近支點的距離（m）。
（2）上梁塔頂變位
St=±H/2000（H≥100m時）
St=±H/1000（H＜100m時）（2）
式中
St--主梁塔頂沿橋軸向控制變位（mm）；
H——塔高（自支承橫梁頂計算，mm）。
（3）斜拉索頂拉力
Sc=±0.1To（H≥100m時）（3）
式中Sc--斜拉索拉力控制誤差；
To--恒載情況下斜拉索計算拉力。
六、結束語
斜拉橋建成以后的施工誤差控制不僅影響結構的設計內力的變化，也對施工工期產生很大影響。我國已建成百余座斜拉橋，至今仍沒有建立合理的施工精度控制標準。本文建議的大跨度鋼斜拉橋施工精度控制目標值也可適用于PC梁斜拉橋的施工管理。
參考文獻
[1]星野正明.斜拉橋の構造系と設計一般.橋梁と基礎，1985.8
[2]野中幸治.鋼斜拉橋の架設.橋梁と基礎，1985.8
[3]前四研一斜拉橋の施工管理システム.橋梁と基礎，1986.1
[4]龜田正博.Accuracy
control for erection of steel cable-stayed bridge by
simulation,橋梁と基礎，1995.2
[5]谷川和夫.Trial calculation of
construction accuracy of cable-stayed bridge by simulation,
橫河橋梁技報，1988.1
[6]錢廣幸壯.巖黑島斜拉橋架設における精度管理.橫河橋梁技報，
1988.1
[7]加地健一.斜張橋の架設精度管理システム.三菱重工技報，1987.7
[8]Masakatsu,et
al.Practical cable tension adjustment bassed upon the
satisfaction concept of bridge designers,土木學會論文集（日）。1998.7
