改革開放戰略已經在中華大地之上紮根了四十餘年，成功帶動了我國經濟的發展。而經濟的發展也帶動了其他領域長足的進步。而這就包括橋樑領域。在短短十幾年時間之中我國就處於橋樑建設領域的最高峰，各式各樣的橋樑遍佈祖國大江南北。隨著國家精準扶貧戰略的實施，近些年來如雞鳴三省大橋等助力扶貧的橋樑陸續建成。近日武漢楊泗港長江大橋、G4218雅葉高速（雅康段）興康特大橋順利貫通，為我國在公路懸索橋方面樹立了新的里程碑。儘管懸索橋賺足世人的目光，但是斜拉橋也是橋樑史上的一座豐碑。儘管懸索橋跨度較大，但經濟造價較高施工難度大。此時斜拉橋就彌補了懸索橋的缺點，同時斜拉橋建造不需要像懸索橋那樣設置笨重的鋼索錨碇裝置，斜拉橋主樑可以採用扁平斷面設計，在抗風穩定性方面比懸索橋優越。那麼接下來筆者就會帶您走進斜拉橋。
楊泗港長江大橋
興康特大橋
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興康特大橋
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雞鳴三省大橋
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（一）何為斜拉橋
斜拉橋又稱斜張橋，是將主樑用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋樑，是由承壓的塔、受拉的索和承彎的梁體組合起來的一種結構體系。其可看作是拉索代替支墩的多跨彈性支承連續梁。其可使梁體內彎矩減小，降低建築高度，減輕了結構重量，節省了材料。斜拉橋主要由索塔、主樑、斜拉索組成。作為一種拉索支撐體系，斜拉橋比梁式橋具有更大的跨越能力，在技術方案合理的跨徑範圍內，斜拉橋比懸索橋具有更好的經濟性。特別是近年隨著超靜定結構設計計算理論的快速發展、斜拉索材料製造和各種防腐工藝的發展、鋼與混凝土同時採用的結合梁斜拉橋和混合梁斜拉橋技術的發展，斜拉橋建造技術突飛猛進。因此儘管斜拉橋建造歷史比懸索橋更晚，但發展極為迅速，已經成為大跨徑橋樑的最主要橋型。
（二）斜拉橋的結構體系
斜拉橋是由上部結構的主樑、拉索、索塔及下部結構的橋墩、橋臺四種基本構件組成的組合體系橋樑。斜拉橋結構體系可根據主樑、拉索、索塔和橋墩的不同組合分為以下主要四種：
1、塔墩固結、塔梁分離的漂浮體系。主樑除兩端支撐外，其餘全部由拉索支承，主樑成為一根可在縱向稍作浮動的單跨梁；
2、塔墩固結、塔梁分離，在塔墩處主樑下設置豎向支承的半漂浮體系。主樑在塔墩上設置豎向支撐，主樑成為跨內有多點彈性支承的連續梁；
3、塔梁固結、塔墩分離的塔梁固結體系。斜拉索變為彈性支撐，主樑相當於頂面用拉索加強的連續梁，一般用於小跨徑斜拉橋；
4、塔、梁、索固結的剛構體系。主樑成為在跨內有多點彈性支承的剛構，較適用於獨塔斜拉橋。
（三）斜拉橋的主要構件
1、索塔
在斜拉橋的組成構件中，索塔是表達斜拉橋個性和視覺效果的主要結構物，由塔柱、橫樑組成。索塔承受的荷載主要由索塔自重、斜拉索傳遞的水平、豎直分力及風力、地震力等。索塔在順橋向佈置主要有柱形和A字形鋼架兩種。A字形鋼架在順橋向剛度較大，有利於承受索塔兩側斜拉索的不平衡拉力。橫橋向佈置主要有柱式、門式、鑽石型、倒V形、倒Y形等。
按構造材料分，索塔主要分為混凝土索塔和鋼索塔。混凝土索塔可塑性強，造價較低，維修保養費用低。鋼索塔抗震性好，施工速度快，施工精度易得到保證，但造價較高，後期維修保養成本較高。近年來修建的斜拉橋大多為混凝土索塔。
2、主樑
斜拉橋主樑的主要作用為：將恆載、活載傳遞給斜拉索；承受拉索傳遞的水平分力形成的軸向力，抵抗橫向風載和地震荷載並把這些力傳遞給下部構造。
斜拉橋主樑按材料可分為混凝土梁、鋼樑、鋼樑上設橋面板的結合梁以及混凝土梁和鋼樑混合使用的混合梁四類。
（1）混凝土梁
混凝土梁造價較低，後期養護較鋼樑簡單，剛度大，抗風穩定繫好。但施工速度不如鋼樑快，跨越能力較小。混凝土梁跨徑一般在500米以內，如大於500米，因混凝土自重較大，斜拉索和橋樑基礎造價將大幅提高，將抵消混凝土主樑造價的優越性。
（2）鋼樑
鋼樑質量輕，跨越性能優良，適用於超大跨度斜拉橋。分析顯示，當主跨大於600米時應採用鋼樑。主要分為鋼箱梁和鋼桁梁。鋼桁梁主要用於雙層橋面或公鐵兩用橋。
（3）結合梁
結合梁是採用預製混凝土橋面板代替鋼箱梁的正交異形鋼橋面板形成的鋼混結構。它除了具有鋼箱梁的優點外，還能節約鋼材用量，其剛度及抗風穩定性均優於鋼箱梁。由於採用混凝土橋面板，橋面鋪裝設計和施工變得較為容易，結合部位穩固可靠，增加了耐久性。
（4）混合梁
混合梁是主跨為鋼樑，邊跨採用混凝土梁的的橋型。適用於邊跨和主跨比值較小的橋型。混合梁的鋼混結合部位是設計和施工的難點，為減小過渡段受力的不利情況，設計應將鋼混結合段選在剪力和彎矩較小的部位，且應從構造措施上保證傳力。
現階段設計還出現了結合梁和混合梁組合使用的構造類型。主跨採用結合梁設計，邊跨採用混凝土梁。
3、斜拉索
斜拉索承受橋面傳遞來的恆載、活載及風載等，並將其傳遞給主塔。
斜拉索按構造主要整體安裝和分散安裝的拉索兩類。前者的代表為平行鋼絲索和冷鑄錨，後者為鋼絞線斜拉索和夾片錨。
斜拉索與索塔的連接採用在塔壁上設置錨固齒板、槽口或鋼錨箱等。拉索與混凝土主樑連接主要採用箱梁內設橫隔板錨固或在梁底錨固。鋼樑主要採用鋼錨梁、錨拉板或設置拉索導管穿過鋼樑腹板幾種形式。
按斜拉索在縱向的佈置可分為輻射式、平行式、扇式等。輻射式斜拉索是將斜拉索彙集到塔頂，使各根斜拉索都均有最大傾角，索力較小，減少了用鋼量。平行式各根斜拉索互相平行，傾角相同，塔中壓力逐段向下加大，有利於他的穩定性，缺點是用鋼量較大。扇式是介於輻射式和平行式之間，兼具了以上兩種形式的優點，較多斜拉橋採用這種形式。
下面筆者將用我家鄉的一座斜拉橋——宜賓南溪仙源長江公路大橋為例，向大家介紹相關技術。
（四）斜拉橋主要構件建造技術
1、索塔施工技術要點
索塔是斜拉橋重要承重構件，主要承擔豎向壓力和部分彎矩。在施工過程中受施工偏差、混凝土收縮徐變、基礎沉降、溫度變化、風荷載等影響，其幾何尺寸、平面位置可能出現偏差，不僅影響外觀質量，還會給斜拉索的佈置、張拉、調整帶來困難，甚至影響結構安全。
（1）塔柱的模板設計是保證索塔施工質量和施工精度的根本。塔柱模板系統一般有翻模、滑模和液壓爬模幾種。液壓爬模因具有面板採用木模重量輕、爬升速度快、操作人員少、外觀質量好、施工安全性好，同時能適應傾斜度較大的索塔施工的特點，是目前大跨徑斜拉橋索塔施工較常採用的模板系統。
（2）塔柱鋼筋和勁性骨架施工是索塔施工控制的重點。索塔主筋一般採用大直徑（32mm以上）的三級鋼筋或四級鋼筋，鋼筋連接採用直螺紋接頭。勁性骨架是為了滿足鋼筋安裝及模板安裝的穩定性和定位需要。為方便安裝，勁性骨架一般分片製作，通過塔吊提升組合安裝定位，勁性骨架定位時需考慮索塔鋼筋安裝後的偏位。
（3）索塔施工的支撐系統是確保索塔施工線形的關鍵。下塔柱施工時，塔肢外傾，混凝土和施工荷載作用產生傾覆力矩，內側根部混凝土產生拉應力。為克服那一索塔根部混凝土的拉應力，一般在下塔柱施工到一定高度後，採用鋼絞線對拉兩側塔柱，鋼絞線位置、張拉力通過計算確定，對兩側塔肢施加一定拉應力，保證施工過程中各工況塔柱內側拉應力不超過1MPa。中塔柱施工時，塔肢內傾，兩側塔肢外側混凝土產生拉應力，為克服混凝土外側拉應力，一般採用在中塔柱施工到一定高度後，採用剛度足夠的鋼管設置主動橫撐，通過計算確定主動橫撐位置、數量及需要施加給塔壁的推力，用千斤頂向中塔柱內壁施加推力，克服中塔柱施工過程中因混凝土自重和施工荷載產生的應力和位移。塔柱支撐系統的設置應取得設計單位的認可。
（4）索塔混凝土施工，應重點關注混凝土配合比設計、高空混凝土的泵送、高空混凝土的養護及混凝土的外觀控制。索塔混凝土應採用高性能混凝土，強度一般為C50及以上。為保證混凝土色澤的均勻，減小混凝土強度的離散性，索塔施工原則上考慮一個配合比，混凝土澆築所用原材料保持一致。高塔施工要求混凝土具有良好的泵送性能，配合比應採用雙摻技術，使用比表面積比水泥更大的優質粉煤灰或礦粉等材料，提高混凝土的和易性。索塔混凝土是薄壁結構，施工過程中極易產生裂紋，配合比應選用低水化熱水泥，降低混凝土凝結過程中產生的水化熱。外加劑應選用聚羧酸類高效緩凝減水劑，配合比設計時應通過反覆適配解決外加劑和膠凝材料的相容性問題。高空混凝土養護可採用在模板系統中佈設噴淋養護裝置解決，由多級高壓水泵、供水管路及噴水管路組成。索塔施工一般工期較長，如氣溫達到冬季施工條件，還應佈置加熱水箱。
索塔施工
索塔施工
索塔施工
2、斜拉索安裝技術要點
斜拉索是一種柔性拉桿，承受橋面傳來的恆載、活載以及風載等，並將其傳遞到索塔上，是斜拉橋的主要受力構件。
（1）平行鋼絲斜拉索安裝要點
平行鋼絲斜拉索的安裝流程為：運輸、放索、掛索、張拉錨固、索力調整、安裝防護及減震裝置等。平行鋼絲斜拉索運輸較多采用船運，放索裝置由放索架、牽引裝置、導向裝置組成，掛索方法主要分為起吊法、牽引法、承重導索法，施工時應根據實際情況確定掛索使用某一種掛索方法或是幾種方法結合使用。斜拉索張拉分為塔端張拉、梁端張拉、塔梁兩端同時張拉，由於塔內操作空間較大，張拉機具上下移動較為方便，是較常採用的張拉方法。索塔順橋向和橫橋向拉索必須同步對稱張拉，張拉時應對高程、梁段截面應力、應變、塔柱偏位進行測試和觀測。主橋合龍後，至少應進行一次全橋索力調整，索力調整方案由設計和監控確定。斜拉橋隨著跨徑的增加，使得斜拉橋容易受外界因素影響發生震動，斜拉索因具有剛度小、質量輕、阻尼低的特點，也很容易發生震動。較常見的是風雨急振。拉索震動會引起拉索端頭部份出現疲勞現象而產生破壞，影響橋樑的使用安全。斜拉索震動的控制方法主要有以下兩種：拉索的氣動控制法、拉索的阻尼減震發。拉索氣動控制法是通過對拉索進行表面處理來改善拉索在風雨作用下的氣動特性，較常見的是在拉索表面設置螺旋線，破壞水線和氣流的相關性。拉索由於其阻尼小而易於發生震動，增加拉索的結構阻尼是抑制拉索震動最有效、最直接的辦法。較常見的有橡膠阻尼器、液壓阻尼器、黏性剪切阻尼器。黏性剪切阻尼器利用高效黏性阻尼材料的剪切阻尼，將斜拉索的動能轉化為高分子材料的化學能，從而達到消能減震的效果，是目前大跨徑斜拉橋較常採用的減震器類型。
（2）鋼絞線斜拉索安裝技術要點
鋼絞線斜拉索施工步驟為：鋼絞線工廠製作、運輸、下料、掛索、單根張拉、二次整體張拉、附件安裝及防腐處理、HDPE導管安裝。
鋼絞線斜拉索張拉與平行鋼絲斜拉索的區別在於鋼絞線斜拉索採取先單根後整體的張拉方法，控制的關鍵點在於如何保證單根鋼絞線索力的均勻性。通常的做法是採用將傳感器安裝在選定的鋼絞線張拉端上，以後每根鋼絞線的張拉力按傳感器變化值進行控制。單根張拉完成後在整體進行二次張拉。鋼絞線斜拉索拉索自由段噴塗環氧塗層後有較好的防腐性能，斜拉索防腐的重點在上下錨頭，一般採取灌注油脂的方法進行防腐，控制的要點一是要保證油脂灌滿保護罩，二是要保證保護罩密封可靠，油脂不滲漏。
3、主樑施工技術要點
斜拉橋主樑直接承受橋面荷載，主要作用是：將橋面荷載傳遞給斜拉索；與拉索及索塔一起形成整體，承受斜拉索水平分力產生的軸向力；抵抗橫向風載及地震荷載等，並將這些力傳遞給橋樑下部結構。斜拉橋主樑在施工過程中內力需要經過多次轉換及重分配，最終變成設計的多支點彈性梁體系。
斜拉橋主樑主要分為預應力混凝土主樑、鋼主樑、鋼-混凝土結合梁和鋼-混凝土混合梁幾種。混凝土主樑具有造價相對較低，後期養護費用低，剛度大撓度較小，抗風穩定性好的特點。鋼主樑具有質量輕、跨越性能優良、動力特性好的特點，研究表明，當斜拉橋主跨大於600米時，應採用鋼主樑。結合梁是指鋼主樑與混凝土橋面板共同受力的梁體結構，其剛度和抗風穩定性優於鋼樑，能節省用鋼量，橋面鋪裝工藝成熟簡單，質量易於保證。混合梁是指主跨採用鋼樑，邊跨採用混凝土梁的橋型，適用於邊跨與主跨跨徑比值較小的橋型。優於中跨鋼樑重量較輕，邊跨混凝土梁自重及剛度較大，減小了主跨梁體內力，降低邊跨端支點的負反力，從而加大了主跨的跨越能力。需要注意的是，鋼混結合部位是混合梁最容易出現問題的地方，從設計上應將鋼混結合部位選擇在彎矩和剪力相對較小的部位，從結合部位的構造上還應能保證傳力。而宜賓南溪仙源長江公路大橋採用疊合梁以及混合梁的方式。
（1）疊合梁施工要點
鋼箱梁與預製橋面板組合連接方式採用高強螺栓，箱梁製作完成後運輸到場在預拼裝胎架上完成線形調整和橋面板安裝、張拉，採用懸臂對稱拼裝進行安裝。控制重點是（a）混凝土橋面板和鋼箱梁連接的抗剪焊釘質量控制是關鍵，應進行嚴格的工藝試驗及評審；（b）預製橋面板四周擱置在鋼樑上，對平整度要求高，現澆溼接縫的質量關係到主樑整體斷面的受力性能和橋面的平整度及耐久性，應重點關注。
（2）混合梁施工要點
混合梁鋼樑部分採取懸臂對稱拼裝，邊跨混凝土梁採用現澆方式施工。鋼、混凝土結合部位應先期結合，待混凝土收縮徐變完成後在進行邊、中跨合龍。鋼-混凝土梁的結合部預埋在混凝土梁端，與邊跨合龍段連接的過渡段鋼樑屬於主樑應力體系轉換的一部分，施工難度較大應重點控制，邊跨現澆混凝土梁的支架體系也是施工的關鍵點。
（五）施工標準化
以宜賓南溪仙源長江公路大橋工地為例，施工過程標準安全，讓我們一起來看看吧。南溪仙源長江大橋，總投資6.5億元，由四川省交通運輸廳公路規劃勘察設計研究院設計，四川省公路工程監理事務所監理，四川路橋集團承建。大橋為《四川省普通省道網布局規劃（2014-2030年）》中省道S437線（毗盧（瀘縣）—長寧）的控制性工程。大橋北接宜賓市南溪區羅龍街道鳳凰大道，接入國道G353線（原S307瀘州—鹽源線）；南接宜賓市南溪區江南鎮長江2號大道。大橋橋位路線全長2100米，橋長1499米，北岸引道接線144.82米，南岸引道接線452.18米，主橋寬30.5m，為主跨572m雙塔雙索麵疊合梁斜拉橋，北岸邊跨及主跨主樑採用鋼-混疊合梁，南岸邊跨主樑因配重需要採用雙縱肋混凝土主樑並設置2個輔助墩，橋塔採用花瓶形塔，空間索麵，繫世界首例兩側邊跨形式及跨度均不對稱的雙工字形疊合梁混合梁斜拉橋，索塔為箱型混凝土結構，鑽石形索塔。索塔包括上塔柱、中塔柱、下塔柱及下橫樑，北岸索塔高190.7m，南岸索塔高180.2m。大橋於2015年開工建設，2019年1月30日大橋建成通車。
南溪仙源長江公路大橋橋塔
南溪仙源長江公路大橋合龍
南溪仙源長江公路大橋合龍
南溪仙源長江公路大橋合龍
南溪仙源長江公路大橋
南溪仙源長江公路大橋
南溪仙源長江公路大橋
南溪仙源長江公路大橋
南溪仙源長江公路大橋通車儀式
南溪仙源長江公路大橋通車儀式
南溪仙源長江公路大橋
南溪仙源長江公路大橋
南溪仙源長江公路大橋
南溪仙源長江公路大橋
南溪仙源長江公路大橋南岸
南溪仙源長江公路大橋
南溪仙源長江公路大橋
南溪仙源長江公路大橋
南溪仙源長江公路大橋夜景
南溪仙源長江公路大橋夜景
南溪仙源長江公路大橋夜景
南溪仙源長江公路大橋夜景
南溪仙源長江公路大橋
南溪仙源長江公路大橋夜景
南溪仙源長江公路大橋
南溪仙源長江公路大橋
南溪仙源長江公路大橋
南溪仙源長江公路大橋
南溪仙源長江公路大橋
（1）臨建標準化
項目試驗室駐地建設、人員配置、儀器設備標準化
項目試驗室駐地建設、人員配置、儀器設備標準化
監理試驗室外景
水泥室
預製場
預製場
預製場建設：項目預製梁場場地佈置合理、排水暢通、分區作業、分區配電、材料設備集中堆放。
預製板二維碼
預製板成品採用二維碼識別系統，通過二維碼掃描可獲取橋面板詳細信息。
採用自動噴淋養生系統
採用自動噴淋養生系統
採用自動噴淋養生系統，供水系統全部埋入地下。養生效果好，場地整潔。
鋼筋加工場
鋼筋加工場
項目對鋼筋預製場設置原材料堆放區、加工區、成品堆放區。進行分區標示、欄杆分區作業、分區配電。並設立人行道、車行道。確保施工安全。
鋼筋樣品展示臺
鋼筋二維碼
鋼筋信息
設置鋼筋樣品展示臺，對每種型號鋼架建立二維碼識別系統，通過掃描二維碼可獲取該型號鋼筋信息。
施工棧橋
施工棧橋
施工棧橋：區域劃分、限速限載、並進行荷載試驗，施工過程設置門禁系統，對進出場施工人員實名管理。
（2）施工用電標準化
標準電杆架空佈設用電線路
高壓下線進行穿管處理
棧橋配電箱及線路佈置
（3）工序標準化
引橋墩柱傳統模板系統
拆模後效果
引橋墩柱無拉桿模板系統
拆模後效果
基礎開挖防護
墩身施工安全警戒範圍劃分
墩身施工過程安全措施
墩身施工完成後效果
（4）施工標準化
安全通道
引橋墩身施工
空心墩採用雙內側層防墜網
翻模施工平臺
模板作業平臺實行全封閉管理
主墩採用液壓爬模封閉施工
（六）小結
橋樑以成為我國西部山區修築公路時必不可少的要素。而斜拉橋雖是後起之秀，也站上我國橋樑建設的巔峰。因此走進了斜拉橋也就進入了橋樑建設的巔峰。在祖國的大江南北，遍佈著形態各異的斜拉橋：武漢白沙洲長江大橋，武漢二七長江大橋，南京長江二橋，上海楊浦大橋……在這一座座橋的背後，變的是橋的構造設計而不變的是每一位橋樑建設者的初心和奉獻。筆者相信在許多年以後我國仍會屹立在世界橋樑史的頂峰並會再創輝煌！
上海楊浦大橋
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