DB37 山 东 省 地 方 标 准 DB37/T 37/T1312 /T13121312-2009 斜拉桥换索设计与施工规程 斜拉桥换索设计与施工规程 Design and Construction Specifications for Cable-Changed Engineering of Cable-stayed Bridge 20092009- 0707-13 发布 山东省质量技术监督局 20092009-08 - 01 实施 发布 前 言 由于斜拉桥的拉索构件尺寸纤细，与梁、塔相比刚度较小，又易受腐 蚀和长期疲劳衰减的制约，其设计寿命仅是主梁或桥塔设计基准期的 1/4 至 1/2。加之环境影响和外力损伤等因素，拉索实际使用寿命比设计寿命还 要短。故在斜拉桥运营期间，必须进行 1～2 次或更多次拉索更换。 目前我国已建成的斜拉桥约 250 余座，跨径大于 200m 的各类斜拉桥 已近 70 座。其中建于上世纪近 50 余座跨径小于 400m 的斜拉桥已有 52％ 已全部或部分更换了拉索，预计近 5 年内还将有数十座斜拉桥须换索。 换索工程涉及结构检测、结构分析、施工控制和换索工艺等技术。为 满足工程需要，山东省交通规划设计院在总结我国首座斜拉桥（济南黄河 公路大桥）换索工程经验的基础上，又借鉴了国内多座斜拉桥换索工程的 经验，会同山东省路桥集团有限公司和山东省公路工程技术研究中心编制 本规程。 本规程由山东省交通规划设计院负责解释。 换索工程的设计、施工技术和研究还在不断发展，编制过程中难免出 现错误或存在不妥当和不完善的地方，为使本规程更能符合我国桥梁建设 养护的实际情况，请各有关单位在使用过程中，将出现的问题和意见及时 函告山东省交通规划设计院（地址：山东省济南市黄岗东路 5 号，邮编： 250031，网站：http://www.sdcpd.com）,以便修订时参考。 主编单位： 山东省交通规划设计院 参编单位： 山东省路桥集团有限公司 山东省公路工程技术研究中心 主要起草人： 李怀峰 王文涛 王笃文 王志英 姜福强 王宏博 孟 涛 刘 波 梁奎基 刘深远 贾 云 徐 召 目 次 1 总则……………………………………………………………………… 1 总则 2 术语……………………………………………………………………… 1 术语 3 换索前的检测与评定 4 换索前的检测与评定…………………………………………………… 与评定 3.1 检测内容…………………………………………………………… 4 3.2 相关基础资料的收集与调查……………………………………… 4 3.3 检测程序与基本要求……………………………………………… 5 3.4 检算………………………………………………………………… 6 3.5 检测报告…………………………………………………………… 6 3.6 换索必要性评定…………………………………………………… 7 4 换索方案设计…………………………………………………………… 8 换索方案设计 4.1 换索目标…………………………………………………………… 8 4.2 换索原则…………………………………………………………… 8 4.3 换索方案比选……………………………………………………… 8 5 换索结构设计…………………………………………………………… 换索结构设计 9 5.1 设计依据…………………………………………………………… 9 5.2 计算图式…………………………………………………………… 9 5.3 换索初拉力………………………………………………………… 10 5.4 结构内力检算……………………………………………………… 10 5.5 索体设计…………………………………………………………… 11 6 换索施工………………………………………………………………… 12 换索施工 6.1 换索前的准备……………………………………………………… 12 6.2 换索施工组织设计………………………………………………… 12 -1- 6.3 卸索………………………………………………………………… 12 6.4 新索安装…………………………………………………………… 14 7 换索施工监控…………………………………………………………… 15 换索施工监控 7.1 监控目的…………………………………………………………… 15 7.2 监控内容…………………………………………………………… 15 7.3 监控手段…………………………………………………………… 16 7.4 调索监控…………………………………………………………… 16 8 换索竣工测试与交工验收 18 换索竣工测试与交工验收……………………………………………… 与交工验收 8.1 竣工测试目的……………………………………………………… 18 8.2 竣工测试主要内容………………………………………………… 19 8.3 交工验收…………………………………………………………… 19 本规程用词用语说明 规程用词用语说明 ……………………………………………………… 20 附件 《斜拉桥换索设计与施工规程 21 斜拉桥换索设计与施工规程》 规程》条文说明………………………… 条文说明 1 总则……………………………………………………………………… 22 2 术语……………………………………………………………………… 25 3 换索前的检测与评定…………………………………………………… 25 4 换索方案设计…………………………………………………………… 29 5 换索结构设计…………………………………………………………… 32 6 换索施工………………………………………………………………… 33 7 换索施工监控…………………………………………………………… 34 8 换索竣工测试与交工验收……………………………………………… 36 -2- 1．总则 1． ．0．1 为使公路斜拉桥换索工程的设计、施工符合技术先进、安全 可靠、适用耐久、经济合理、便于养护的要求，制定本规程。 1． ．0． ．2 本规程适用于混凝土公路斜拉桥的换索工程，其他类型的斜 拉桥可参照使用。 1． ．0． ．3 换索工程必须按照规定的工程建设程序进行。 1． ．0． ．4 斜拉桥换索前，应按照有关要求及相关规范对其进行详细 检测，做出换索必要性评定，并对建设方案进行社会、经济、技术比较， 以便做出可靠的决策。 1． ．0． ．5 换索工程应重视技术方案的比选，并应充分利用原结构承载 能力的储备，以降低成本。 1． ．0． ．6 应积极稳妥推广应用经过验证的新技术、新工艺、新材料、 新设备。 1． ．0． ．7 换索工程设计与施工除应满足本规程规定外，尚应符合国 家、行业相关标准、规范的规定。 2．术语 2． ．0． ．1 斜拉桥 cable-stayed bridge 将斜拉索两端分别锚固在塔和梁或其他载体上，形成塔、梁、索共同 承载的结构体系。 2． ．0． ．2 斜拉索 stay cable 承受拉力并支承主梁的构件。 2． ．0． ．3 索塔 pylon 用以锚固或支承斜拉索，并将其索力传递给下部结构的构件。 -1- 2． ．0． ．4 主梁 girder(beam) 由斜拉索和支座支承，直接承受由桥面传递的交通荷载的构件。 2． ．0． ．5 斜拉索初拉力 initial tension force of stay cable 斜拉索安装到梁段上时，对斜拉索施加的张拉力。 2． ．0． ．6 斜拉索调整力 adjusting force of stay cable 为改善主梁和索塔结构的受力状态而对斜拉索进行调整的索力。 2． ．0． ．7 漂浮体系 floating system 塔墩固结，塔处主梁不设竖向支座，其他墩设不约束纵向移动支座的 结构体系。 2． ．0． ．8 支承体系 supporting system 斜拉桥全长范围内的墩上均设支座的结构体系。对所有墩上的支座均 不约束纵向位移的结构体系称为半漂浮体系。 2． ．0． ．9 塔梁固结体系 fixed system between pylon and girder 塔梁固结，墩处设支座的结构体系。 2． ．0． ．10 刚构体系 rigid frame system 塔、梁、墩均固结的结构体系。 2． ．0． ．11 限位装置 limited movement bearing 为防止主梁水平位移过大而采用限制水平位移的装置。 2． ．0． ．12 斜拉索减振装置 damping devices of stay cable 减小斜拉索振动的措施或装置。 2． ．0． ．13 成桥恒载索力 cable force due to dead load of completed bridge 斜拉桥桥面系施工及索力调整完成后的斜拉索实际索力。 2． ．0． ．14 合理成桥状态 reasonable state of completed bridge -2- 斜拉桥成桥时结构受力、斜拉索索力、线形等与设计理想状态基本吻 合的状态。 2． ．0． ．15 合理施工状态 reasonable state of constructing bridge 为达到合理成桥状态，按一定的施工流程和方法控制结构应力、线形 误差，使其符合相关规范要求的施工状态。 2． ．0． ．16 结构耐久性 durability of structure 结构在预期作用和预定的维护条件下，能在规定期限内长期维持其设 计性能要求的能力。 2． ．0． ．17 腐蚀 deterioration 材料与环境因素发生物理、化学或电化学作用而呈现的渐进性损伤与 破坏。对钢材常称锈蚀(corrosion)。 2． ．0． ．18 使用年限 service life 结构建造完成后，所有性能均能满足设计要求的实际期限。 2． ．0． ．19 设计基准期 design reference period 在进行结构可靠性分析时，考虑持久设计状况下各项基本变量与时间 关系所采用的基准时间参数。 2． ．0． ．20 环境作用 environmental attack 能引起结构材料性能劣化或腐蚀的环境因素如温度、湿度及各种有害 物质等施加于结构上的作用。 2． ．0． ．21 维护 maintenance 在结构使用年限内，为维持其正常使用功能而采取的各种技术和管理 活动。 -3- 3．换索前的检测与评定 换索前的检测与评定 确定换索前，应以桥梁养护单位提供的定期检查