新型快速装配式张弦桁架人行钢桥结构施工方案设计*
池沛，戴哲彬，董军，顾忠兴²
（1.南京工业大学土本工程学院，江苏南京210009：2.江阴社欣钢品有限公司，江苏江院214433）
[摘要】为了实现城市人行桥快速装配的目的，提出了新型快速装配式张兹桁架人行钢桥.该体系是由装配式桁架、柔性控索和撑杆形成的新型自平衡体系，具有自重轻、刚度大、施工方便等优点.基于施工前的模拟仿真计算， 得到拉索的初始长度及监测点位移等参数.通过合理的练工顺序和施工监测，同时采用特殊的预应力施加方法，可以高效地完成人行钢桥的链工.
[关键竭】钢结构；装配式钢桥：张弦桁架；预应力；监测；施工
[中图分类号】TU391.3[文献标识码】A [文章编号】1002-8498（2013）02-0042-03
DesignofConstructionSchemeofNewRapidPrefabricated TrussStringStructure ofPedestrian Steel Bridge
Chi Pei' Dai Zhebin' Dong Jun' Gu Zhongxing(1. College ef Ciil Engineering Nanjing Unisersity of Technology Nanjing Jianga 21009 Chine; 2. Jiangyin Zhuengxin Iron Prodacs Co. Lad. Jiangyin Jisngsu 214433 China)
proposed. It is a new kind of self-balanced structure posed of assembly trusses units flexible cables Abstraet;To realize rapid assembly of urban pedestrian bridge a new type of truss string structure isand struts which has the characteristics of light weight high stiffness and construction convenience ete.Based on the simulated calculation before construetion parameters ineluding the initial cable length andthe displacement of the monitoring points are obtained. Through the rational sequence and monitoring ofacplished. construction and a speeial method of prestressing the pedestrian steel bridge can be efficiently
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新型快速装配式张弦桁架（rapidprefabricated动车道为4车道，则位于城市主干路上的城市桥梁桁架、柔性拉索、中间连接撑杆形成的新型自平衡桁架结构模数，则跨度取20m.根据行人交通需求， 体系，其中装配式桁架由标准三角桁架单元、端三商业区的要求最高：每侧人行道的最小宽度为4.0~5.0m.由此每侧人行道的宽度取4m，即每福张弦析架最大间距为4m.
truss stringstructure，简称RPTSS）是一种由装配式的典型跨度L=18.5m.取4m为快速装配式张弦角桁架单元、弦杆等通过钢销连接面成.下弦拉索在预应力作用下使上部桁架产生反拱，在荷载作用下减小提度，同时撑杆对上部桁架提供弹性支撑，改善整体结构受力性能.快速装配式张弦桁架可 推广应用于城市人行钢桥，实现快速装配的目的.
RPTSS采用单跨结构形式，棍间距为4m.上弦杆采用C220×75×25×3.0；斜腹杆采用C80× 40×15×2.5；端竖杆采用C120×50×20×2.5；斜腹杆采用L50×3：再分式腹杆采用L20×2；端部下弦杆采用C140×50×20×2.0；标准下弦杆采用C80x40×15×2.0；撑杆为$60×2的2根钢管组成的4对V形撑；预应力拉索采用1670MPa级双PE高 强度平行钢丝索45×37.
1方案概况
为了对新型快速装配式张弦桁架人行钢桥进行施工方案设计，同时定量把握结构参数，特选取城市主干道上具有典型跨度的城市人行桥为工程 背最.城市主干路的道路中央存在分隔带，每侧机
2施工方案及仿真计算
2.1施工方法
RPTSS属于张弦梁结构范畴，故可以借鉴传统
张弦梁的施工方法.为了体现装配式张弦桁架快 速装配的优势，提出以下方案.
1)RPTSS上部桁架由三角桁架单元组拼面成，各单元之间采用钢销连接，不需要现场焊接，故面可以先在现场组拼成折形桁架.
2)RPTSS每福自重为1.2t，可以采用整体吊装.
3）整体吊装时，结合支座卸除法施加预应力，传统支座卸除法是在结构下方设置临时支撑，面本文所述方法是通过整体吊装时的吊点提供向上的拉力，即弹性支座设在结构上方.
微调结构使其到达预期位形. 4）预应力施加完毕后，通过调节跨中下弦杆，
5）每装配式张弦桁架都安装就位后，铺装横梁的同时铺装组合桥面板，最后铺上其他输助设施.
2.2施工过程
1)准备阶段完成人行桥钢柱部分的施工，运
送各单元至现场，准备吊装设备（见图1a）.
2）拼装阶段将三角形桁架单元拼装成折形桁架，同时完成撑杆及钢索的安装就位（见图1b）.
3）吊装阶段将拼装完成的快速装配式张弦桁架整体吊装至设计标高.饮支座的一端对位固 定，另一端固定于预先设置好的滑道内（见图1c）.
4）施加预应力阶段张弦桁架吊装就位后，缓缓释放张弦桁架，由于顶编作用力的卸除使溯性结构变形，将结构自重传给撑杆，通过撑杆来对钢索施加拉力（见图1d）.
5）位形调整阶段预应力施加完毕后，索具有了一定的刚度，调整跨中弦杆，使结构到达预期的位形，完成张弦桁架的施工（见图1e）.
2.3仿真计算
①吊装阶段：②自重平衡阶段：③恒载平衡阶段. 根据总体施工思路，将施工阶段分为3个阶段：采用MIDAS有限元软件分别对其建模计算，结果如表1所示.
围1施工过程Fig.1Construction process
在胎架上完成拼装构件的初定位，然后从两边往中式弦杆的初始长度进行拼装，监测各个基准点和外 间对称拼装.拼装时根据拉索的初始长度和可调形线的实际位置并与理论位置进行比较，从而进行
3RPTSS拼装、吊装技术及要点
3.1RPTSS拼装
RPTSS构件到场后根据现场拼装场地堆放，最大单元自重为0.24t，采用手动葫芦拼装桁架单元.
表1各施工阶段仿真计算结果
Table 1Simulation caleulation results ef each construction stage
施工阶段 支座水平 桁架竖向 位移/mm 撑杆竖向 位移/m 钢索拉力/ kN 桁架最大应力/MPa位移/mm 1.3 （丙端）-7 -1.0 0 上弦杆 11 跨中下磁杆 -66 支座下弦杆 -210.0 （跨中）24 22.0 54 22 -43 265 -83 21 -62③ -8.0 （跨中）6 5.2 148
注：““表示向上或向外：“-“表示向下或向内：各阶段的位移均为相对于零状态的相对位移
桁架单元的阴阳头，一一对应后将钢销插入孔洞中完成析架单元的拼装.
3.2 RPTSS 吊装
吊装前在两端的桥墩上安装爬梯，两端安装临时缆绳，缆绳上挂有滑动吊篮.吊篮是由角钢焊接 形成的移动操作平台.
采用2t起重机或者手动葫芦进行吊装就位，吊装时为了稳定结构，两端设有稳定绳，通过两编人力张拉调整.结构起吊到安装高度后，由于结构端部与桥墩支座还未连接，单福桁架处于不稳定状 态，需通过预先设置的稳定绳进行调整.然后缓缓移动桁架将端部与支座进行销接，然后再移动另一端与支座销接就位，完成单福吊装.各福桁架可单独吊装也可同时进行.单福吊装完后通过移动操作平台进行人工调整并实时监测，最后进行桥面系 及辅助设施的安装.
4预应力张拉施工技术及要点
从表1的计算结果可以看出：在施工阶段②，拉索索力为54kN，跨中位移为24mm，推杆端部竖向位移为22mm，支座水平位移为-10mm；在施工阶段 ③.拉索索力为148kN，跨中位移为6mm，撑杆编部竖向位移为5.2mm，支座水平位移为-8mm，整个施工过程中各构件的强度及变形均满足设计要求.
4.1初始长度确定
态条件可计算得到拉索的长度为20717mm，索力为 1）拉索初始长度根据施工阶段②的平衡状54kN；同样地，施工阶段③对应的拉索长度及索力分别为20726mm及148kN.根据文献[7]中索长计算公式，取平均值可得S.=20708mm.
度可通过无应力索长反算得到：4.=4-（20.74- 2）可调弦杆初始长度可调式弦杆的初始长20.708)= 3.968m.
4.2预应力张拉工艺
1)张拉方式每棍RPTSS采用单根拉索.施工时利用结构自重对固定长度的拉索进行张控.
2）钢索张拉控制根据现场施工工艺顺序及设计要求，通过施工模拟分析，得出了RPTSS施工时两个平衡状态的控制参数.为保证张拉的准确性，分为2个阶段：0~54kN，54-148kN.预应力钢值，最终以控制变形值为主，但以张拉力不超过设 索张拉采用双控，即控制钢索的拉力及钢结构变形计值的15%为宜.预应力钢索张拉完成后，应立即测量校对.如发现异常，应暂停施工，待查明原因后采取相应措施，再继续施工.
单元的精确调整，达到误差要求范围.拼装时注意5预应力张拉施工监测
6结语
参考文献：
施工常规监测内容包括张弦桁架关键节点位移和索力，实行位移和索力双控.监测时要注意室外湿度变化，选择白天温度最高时和凌晨温度最低时分别进行监测.
监控位置为析架上若干点的竖向位移，单棍RPTSS 1)位移监测采用全站仪及标尺，RPTSS的变形上共4个点（见图2）.第工时预先在上述4个位置悬挂钢丝及标尺，每个点安排专人监测标尺数值变化从面得知位移情况，同时每个施工阶段用全站仪监测各点位移变化情况.
图2RPTSS变形监测点位置Fig.2Displacement monitoring points of RPTSS
2）索力监测来用在一侧支座处安装索力计的方法.索力计两端分别与拉索和支座串联，监测张 拉施工阶段的索力，确保索力值与计算分析保持一致.索力计安装后作为水久结构的一部分，可实现索体的长期健康监测.
始长度，在采用合理施工方法的同时配合准确的监 通过预先模拟计算确定索和可调式弦杆的初测方法，可有效提高施工效率、保证工程质量.
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