项目名称： 大跨度预应力混凝土部分斜拉桥设计及施工关键技术研究
成果所属专题编号： 湖北省交通运输厅科技项目计划立项编号：2011-700-2-25
湖北省科技成果登记号：EK2016B010353001287
成果主要完成单位： 湖北省交通规划设计院  柳州欧维姆机械股份有限公司
联系人：张铭    联系电话：13507163850    E-MAIL：
内容简介：
一、主要技术内容（技术原理和创新成果）
本项目研究采用的技术原理为：
(1)通过对国内外大跨度预应力砼部分斜拉桥的设计调研、宽幅主梁结构有限元分析、全施工过程宽幅主梁剪力滞效应影响等系统研究，提出大跨度部分斜拉桥宽幅砼主梁合理截面设计的技术建议。
(2)结合研究分析计算成果、依托工程的施工实践经验，有针对性的提出砼宽幅主梁施工期及运营期的耐久性综合防裂措施。
(3)研发预应力混凝土部分斜拉桥新型可单根换索型索塔锚固系统。
(4)通过试验验证单侧双向可换式抗滑装置的结构性能及抗滑性能，研究制定单根钢绞线更换技术及实际操作工艺、模拟大桥运营阶段斜拉索的更换，保证部分斜拉桥拉索体系单根换索的可实施性。
本项目取得的创新成果如下：
创新点1：针对大跨度PC部分斜拉桥，本项目首次系统研究并设计了宽幅主梁合理截面形式，总结了宽幅大悬臂加劲隔板单箱三室截面主梁的受力性能，全面分析了全施工过程宽幅主梁的剪力滞效应影响，有针对性的首次提出了宽幅主梁施工期及运营期的耐久性综合防裂措施。该主梁形式可有效降低上部结构自重，经济性优。
创新点2：本项目研发了部分斜拉桥新型单侧双向抗滑锚固系统，通过试验验证了新型锚固系统的结构性能及抗滑性能；研究制定了单根钢绞线更换技术及实际操作工艺，可以使部分斜拉桥的斜拉索真正做到可检测、可更换。

二、适用范围（成果可应用领域和已应用领域）
创新点1已应用于大跨度预应力混凝土部分斜拉桥的宽幅主梁设计与施工，也可以在同等规模的连续梁桥及连续刚构桥中推广使用；创新点2应用领域是部分斜拉桥，替代现有部分斜拉桥的贯穿式索塔锚固系统。

三、已应用情况（应用本成果解决的关键问题）
本项目所提出的相关技术成果均已在依托工程—武汉三官汉江公路大桥上得到成功应用。
首次系统研究并设计的宽幅大悬臂加劲隔板单箱三室主梁截面形式合理，通过有针对性的结构设计及采取相关耐久性措施，其结构受力性能完全满足规范要求。相比常规的单箱多室主梁截面形式，该主梁形式可有效降低上部结构自重、经济性优，同时主梁悬臂施工更加便利，景观效果较佳。该研究成果已在依托工程及主跨238m的郧十汉江部分斜拉桥上成功运用。三官汉江大桥成桥健康监控系统的实时监测数据表明大桥运行状态良好，宽幅大悬臂加劲隔板主梁无裂缝产生。同时，项目组已根据依托工程完成《预应力混凝土部分斜拉桥》（交通部新世纪十百千人才培养项目著作书系）。
本项目研发了新型单侧双向抗滑锚固系统，在实桥中需要更换的斜拉索能在梁面即可完成更换步骤，解决了部分斜拉桥运营期更换斜拉索的技术难题，具有很强的可操作性和便利性。在国内部分斜拉桥的后期维护中，均未尝试过实桥斜拉索的单根钢绞线更换，早期部分斜拉桥的斜拉索基本没有更换的可能。该装置以及所进行的实桥换索试验具有重大技术突破，单根钢绞线更换技术及实际操作工艺对今后部分斜拉桥斜拉索后期维护具有很高的指导和借鉴意义。该成果已在20多个部分斜拉桥项目上得到应用，如主跨180m云南瑞丽江大桥、主跨5X150m南昌朝阳大桥、主跨200m深门特大桥、主跨265m商登南水北调特大桥、主跨168m桂丹立交特大桥，主跨80m哥伦比亚Atalaya桥,主跨150m印度Tapi桥等。
多个项目的用户反馈意见表明:宽幅大悬臂加劲隔板箱形截面主梁设计合理，经济性优；通过主梁合理截面设计、有针对性的宽幅混凝土主梁耐久性防裂措施等技术手段有效指导了大桥上部结构优质、高效的施工。单侧双向抗滑锚固装置
系统设计合理，施工便利，攻克了施工阶段斜拉索在索鞍处抗滑的技术难题，实现了部分斜拉桥的斜拉索在运营期间单根钢绞线抽换、检查的实际需求。

四、应用效益（取得的经济、社会、环境效益）
本项目研究成果在依托工程—武汉三官汉江公路大桥上成功运用，依托工程主梁建安费节省760万元；斜拉索建安费节省100万元；由于主梁节段重量的减轻，节省主梁后支点挂篮制造费用110万元，上部结构架设工期节省40天。
研发的新型单侧双向抗滑锚固系统彻底解决了部分斜拉桥运营期更换斜拉索的技术难题，大大提高了该桥型结构的可维护性和耐久性。
本项目研究有效解决了大跨度预应力混凝土宽幅主梁部分斜拉桥建设中的重、难点技术问题，保证了该桥型设计的科学性、合理性，节省了工程投资，保障了工程建设的安全性和可靠性。该研究成果大幅提高了大跨径预应力混凝土部分斜拉桥的桥型竞争力，从而带动了我国桥梁工程的科技水平和生产力，其研究成果有重大推广价值及应用前景。