旗松花江大桥主缆、索夹、吊索的设计
哈尔滨绕城公路东北段松花江大桥设计与施工

哈尔滨绕城公路东北段松花江大桥设计与施工刘立军【摘要】对哈尔滨绕城公路东北段松花江大桥主桥主梁的结构设计要点进行了总结.并结合松花江大桥主桥主桥、引桥的施工情况对关键的施工工艺和施工技术进行了简要介绍.【期刊名称】《黑龙江交通科技》【年(卷),期】2011(034)001【总页数】1页(P75)【关键词】主梁;施工;设计【作者】刘立军【作者单位】黑龙江省公路勘察设计院【正文语种】中文【中图分类】U4421 概述哈尔滨绕城公路东北段松花江大桥(以下简称“松花江大桥”)是哈尔滨环城过境高速公路上的一座大型桥梁,桥梁全长2 324.92m,于哈尔滨水泥厂附近跨越松花江干流。
松花江大桥主桥采用5跨预应力混凝土连续箱梁,跨径组合为90.5m+3 ×138m+90.5m,全长505.0m。
松花江大桥引桥采用40.0m预应力简支T梁结构,江南引桥布设9孔,江北引桥布设34孔。
大桥全宽28.0m,采用两个分离的单箱单室箱梁,单箱宽13.5m,桥面横向布置为:0.75m(安全带)+11.75m(行车道)+3m(中央分隔带)+11.75m(行车道)+0.75m(安全带)。
2 松花江大桥主桥箱梁的结构设计和分析2.1 主桥箱梁结构设计(1)主桥箱梁纵桥向预应力采用大吨位预应力张拉锚固体系,充分发挥箱梁腹板、顶板和底板的工作性能。
(2)主桥箱梁采用大悬臂翼缘板的单箱单室薄壁截面,提高单位面积的惯性矩、提高全桥的整体刚度和强度。
(3)主桥箱梁顶板厚度为0.25m;腹板在跨中49m范围内为0.5m,向支点方向依次过渡为0.6m、0.7m、0.85m;底板厚度在跨中为0.3m,在墩顶根部为0.9m,其间按1.65次抛物线连续变化。
(4)主桥箱梁采用变高度箱梁,箱梁根部高度7.7m,是跨径的1/17.9,箱梁跨中高度为3.0m,是跨径的1/46,箱梁高度按1.65次抛物线变化。
(5)主桥箱梁采用闭口单箱断面,增加了抗扭刚度。
吉林兰旗松花江大桥单索面牵索挂篮设计07.1.15

吉林兰旗松花江特大桥主桥为主跨240m、边跨102.5m的双塔单索面预应力砼斜拉桥见图1。
主梁采用单箱三室断面,箱梁顶宽27.3m,梁底宽18.3m,主梁中心高为3.05m。
见图2。
主梁分0#块、边跨A1~A13#标准段、主跨B1~B17#标准段、B18#非标准段、起点岸终点岸现浇段A14#块及边跨、中跨合拢段。
0#块长为30m,标准节段长度6m,非标准节段长2m,标准节段重约370t。
斜拉索布臵在中央分隔带上,锚固在梁体中箱内的锚梁上,斜拉索采用双排布臵,梁上索距为6m,两排索横向间距为1.1m。
标准节段主梁设纵、横双向预应力。
主梁标准段采用牵索挂兰悬臂施工。
2、挂篮结构该牵索挂篮由牵索及锚碇系统、承重平台及模板系统、走形系统、升降及锚固系统、止推系统组成。
牵索及锚碇系统由梁底中心线处的牵索纵梁、弧形梁、牵引杆及锚固张拉设施组成。
承重平台及模板系统由设臵在主梁边腹板顶面上的顶纵梁、前后下横梁、底模纵梁、牵索纵梁走形吊挂框、水平千斤顶组成。
升降及锚固系统由牵索纵梁中锚固、后锚固、后下横梁锚固、前吊挂系统组成。
止推系统由抗剪柱、止推装臵等组成。
详见图3。
挂篮每组顶纵梁由四片加强贝雷梁组成,长18m。
牵索纵梁长16.3m,弧形梁长4.5m。
牵索纵梁上下弦采用焊接钢箱梁,上下弦间桁高2.8m。
前后下横梁为中间双层,边上单层的桁架,桁架高2.8m,采用槽钢及角钢通过螺栓连接。
前后横梁穿过牵索纵梁上下弦杆并与上下弦杆焊接。
前后下横梁上的底模纵梁采用小槽钢及角钢焊接的小桁架,桁架高0.8m。
止推装臵焊接在牵索纵梁上弦杆顶面,抗剪柱为焊接钢箱梁,从梁顶穿过梁底至牵索纵梁上弦。
抗剪柱与止推装臵间现场操垫钢板。
3、牵索挂篮设计总体思路由于本桥为单索面,梁体横向宽度较宽,若前支点仅靠牵索支撑,施工过程中由于荷载加载不可能完全对称,牵索挂兰容易扭转变形;另外单索面前支点挂篮前端平衡性差、两侧翼缘标高控制较难、前下横梁需要的刚度大等缺点。
松花江斜拉桥索梁锚固区构造设计及受力分析

用空间高阶块体单元模拟 , 对钢结构部分采用空间 高阶壳 单元 模 拟 。考 虑 到计 算 的 限制 及 精 度 的要
高速公 路 西段 ( 盆 窑 至秦 家 ) 跨 越松 花 江 中游 瓦 上
江道 的一 座特大 桥 。其 主桥结 构形 式 为双塔 双索 面
对斜 拉索 主梁 锚 固 区钢 锚箱 采用空 间有 限元法 进 行分 析 , 限元模 型 如 图 1 有 所示 , 对混 凝土部 分采
半飘 浮体 系 结 合 梁斜 拉 桥 , 主桥 跨 径 布 置 为 4 4+
1t h a n e t ae s e r g ts .Fie ts a e r i l td。Th it b t n o h a n te so s h l a e n n e i e . i v e tc s sa esmu ae e d sr u i fs e f g sr s fa p atp v me tu d rd f r i o i
承 受强大的集 中荷载 , 固区构造 、 锚 受力状 态复杂 、 易产 生应 力集 中。结合哈 尔滨绕城 高速公路 四方 台大桥 的设 容 计情 况, 斜拉 索锚 固区的应力大 小、 力变化幅度、 力与应 力流方 向进 行分 析研 究 , 对 应 应 对斜拉 索锚 固 区的 结构设 计具有很大的指导意义。 关键词 : 固区; 锚 钢锚 箱; 空间有限元 ; 边界条件 ; 局部应力
e t o dt ni n lzd, n es e r gsrs ep n ei s de h ni aa tr h n e .An lssso e n n io a aye a dt h a n t srso s s t idw e t p rmeesc a g d c i s h i e u s ay i h w d
例谈大桥主缆基准索调索

例谈大桥主缆基准索调索一、概况坝陵河大桥为主跨1088米双塔单跨双铰悬索桥,加劲梁为钢桁梁,悬索跨径组成为268m+1088m+228m。
全桥纵坡变坡点设置在主跨中央,为非对称双向纵坡,分别为2.2%及-1.0%,主桥桥面高程呈东低西高,主跨全垮设置曲线半径为34km的竖曲线。
二、施工测量特点由于悬索桥的施工特点,在加劲梁架设各个阶段中消除误差是比较困难的,因此主缆一旦架设完成,不可能靠架设阶段的跟踪调整来实现设计的主缆线型。
作为悬索桥最主要的受力构件,主缆一旦架设完毕,就无法再调整其线型。
另外,本桥采用骑跨式吊索,与箱梁采用销铰连接,因此吊索长度也无法进行调整。
所以必须在架设前进行精确的预测计算和精确的测量控制,将主要的误差消除在构件架设之前,而在架设过程中则需要精确控制一期恒载及二期恒载重量,确保恒载重与理论预测值相差无几,方能达到成桥线型及内力与设计值在容许的范围内。
三、施工几何测量上部结构的施工是悬索桥施工的关键阶段,需进行大量的施工测量及监控测量。
为保证施工监控测量的精确及达到复核的目的,在施工测量控制网的基础上,加密上部构造局部测量控制点。
由于悬索桥对温度较为敏感,因此线形测量均需与桥址处温度场同时进行。
施工阶段的几何测量包括塔顶偏位测量、基准索股安装线形测量、主缆安装线形测量、索夹安装位置放样及复核测量、梁段吊装过程主缆和加劲梁线形控制测量、二恒铺装完成后全桥线型测量、临时铰处钢桁梁张口角度测量等内容。
对于悬索桥架设施工阶段的测量需要施工单位、监理单位、监控单位共同参与,发挥各自优势,才能较好地完成。
由于线形测量对测量基准点、测量时机、测量温度的限制,三方不可能同时展开工作,因此几何测量工作以施工单位为主,监控共同参与指导,监理单位参与监督的方式进行,其中施工单位进行日常施工所需要的测量,监理及监控单位对关键施工阶段的测量进行抽测或随同监测。
此外监控还需要根据施工控制的需要对具体测量项目的测量时间、测量精度及测量方法提出具体的方案及要求,并对测量结果与计算结果进行评估分析,在此基础上,确定下一阶段施工参数,形成施工线形测量监控报告。
松花江斜拉桥挂索施工工艺总结

松花江斜拉桥挂索施工工艺总结牟春雷孙国晨关向鹏姜英民单智利关荣财(黑龙江省龙建路桥股份有限公司第五工程处,哈尔滨,150010)摘要本文重点介绍松花江斜拉桥斜拉索安装的施工工艺技术。
挂索是斜拉桥施工工艺中极为关键的一个环节,如果施工时稍有不慎,就会损伤斜拉索,产生多余应力,甚至挂索不到位。
本文用常用的设备,从挂索设备、施工工艺和张拉等方面,介绍了反牵引施工工艺,巧妙的解决了这一问题,加大了施工的可操作性和安全性。
关键词斜拉桥;斜拉索;反牵引;挂索1 工程概况哈尔滨松花江斜拉桥(现名“四方台大桥”)是黑龙江省修建的第一座公路斜拉桥,该桥横跨松花江,是哈尔滨绕城高速公路西段(瓦盆窑---秦家)的重要组成部分,位于松花江公路大桥上游6.8km 处。
该桥的建成通车将为缓解哈尔滨市南-北进出交通流量及发展松花江北部经济建设起到重要作用。
松花江斜拉桥全长1268.86m,主桥全长696m,主桥桥跨布置为44m(过渡跨)+136m(边跨)+336m(主跨)+136m(边跨)+44m(过渡跨),主桥全宽33.2m,双向四车道。
主桥结构型式为双塔双索面、半飘浮体系、钢—混凝土结合梁斜拉桥。
该桥结合梁钢主梁部分每12m为一个标准节段,每个标准节段设2根长12m,高1.95m,上、下翼板宽为90cm的工字型钢主梁及3根长28m的钢横梁,在主梁中部设有斜拉索锚固区。
索塔外形为H型空间结构,南塔高110.8m,北塔高106.1m,斜拉索锚固区设置在塔身65m——105m范围内。
斜拉索为空间扇形布置,每个索面设13对斜拉索,全桥共52对104根,斜拉索采取直径7mm 低松驰高强平行镀锌钢丝制作,PE热挤护套,冷铸镦头锚,斜拉索共有8种规格,最少丝数127根,最多丝数337根,直径为120mm——170mm,最短索长55m,重2.4t,最长索180m,重20t。
斜拉桥主桥桥型图如图一所示:图一.斜拉桥桥型图2 施工工艺2.1 挂索施工设备2.1.1 每塔在0#块中心位置设置2t卷扬机一台,作为斜拉索水平运输及放索设备。
松花江大桥索塔横向分析

20 06年 第 9期 ( 总第 11期 ) 5
黑龙江交通0NG J KE I
N 9, 0 6 o. 2 0
( u N .5 ) S m o 1 1
松 花江 大桥 索塔横 向分 析
刘 立 军 , 笑峰 程
・
8 ・ 3
维普资讯
3 结构 分析
索 塔 横 向 分 析 按 平 面 干 系 有 限 元 的 原 理 利 用 同 济 大 学 《 梁 博 士 》 行 计 算 。 计 算 过 程 中 , 据 索 桥 进 根 塔 实 际 施 工 的情 况 , 索 塔 进 行 施 工 阶 段 划 分 , 划 对 共
分为 3 7个 施 工 阶 段 。
1 概
述
运 营阶段 都处 于受 压状 态 , 以提高 横梁 的耐久性 , 可 改 善 横 梁 的使 用 状 况 , 高 使 用 寿 命 。 提
30 .3 3.1 1
索 塔 为 直 柱 门塔 。 南 塔 高 1 0. , 塔 高 1 6. , 塔 两 塔 柱 1 8m 北 0 1m 索
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图 1 裸塔状态上横 梁应 力图
2 结构 离散
在进 行 索塔 横 向分 析 时 , 北 塔 索塔 及 塔 座离 将 散为 8 8个 单 元 , 9个 节 点 。 对 索 塔 结 构 离 散 的 过 8 程 中 , 个 别单 元外 , 般 的都是 根 据实 际施 工情况 除 一 以 4. 为 标 准 长 度 划 分 单 元 。 5m 在划 分索塔 单 元时 , 索塔 的右 塔柱 开始 , 从 由下 至上 划 分 为 2 7个 单 元 , 元 编 号 为 1 2 节 点 编 单 ~ 7, 号 为 1 2 索塔 的左 塔柱 由下 至 上 划分 为 2 - 8; 7个 单 元 , 元 编 号 为 2 - 5 节 点 编 号 为 2 ~ 5 索 塔 牛 单 8 4, 9 6; 腿 共 划 分 为 8个 单 元 , 塔 的 横 梁 由左 至 右 划 分 为 索 2 2个 单 元 , 塔 塔 座 共 划 分 为 4个 单 元 。 横 梁 、 索 塔 座 、 台 的 单 元 编 号 和 节 点 号 见 “ 塔 单 元 划 分 图 ” 承 索 。
一种新式悬索桥索夹的设计与验算

一种新式悬索桥索夹的设计与验算发表时间:2016-01-15T11:06:36.557Z 来源:《工程建设标准化》2015年9月供稿作者:刘桂良1 贾光2 郑力2 [导读] 1.大连理工大学建设工程学部,辽宁,大连2.大连理工大学土木建筑设计研究院有限公司,辽宁,大连悬索桥主缆是其主要的承重构件,作用在桥上的荷载通过吊杆传递到主缆,而吊杆与主缆是通过索夹连接。
刘桂良1 贾光2 郑力2(1.大连理工大学建设工程学部,辽宁,大连,116023)(2.大连理工大学土木建筑设计研究院有限公司,辽宁,大连,116023)【摘要】某三塔双索面自锚式悬索桥,每个索面采用两根热挤聚乙烯高强度镀锌钢丝成品索。
考虑结构受力、外部景观、施工条件等因素,需要设计一种新型索夹来满足工程要求。
本文结合工程实例,对此新式索夹的构造确定、索夹抗滑安全系数验算及其强度验算进行了详细介绍。
【关键词】悬索桥;索夹设计;索夹强度1.引言悬索桥主缆是其主要的承重构件,作用在桥上的荷载通过吊杆传递到主缆,而吊杆与主缆是通过索夹连接。
因此悬索桥的索夹设计与验算是这种桥型设计的重要组成部分。
本工程因其每个索面双主缆、单吊杆的特殊性,所以索夹的具体形式不同以往,更需要对其的构造、设计进行仔细地分析研究。
2.工程概况某桥为一座设计中的三塔双索面混凝土自锚式悬索桥,采用塔墩固结、塔梁分离的结构。
根据桥位地形条件和三塔自锚式悬索桥的结构特点,跨度布置为47m+90m+90m+ 47m=274m,桥宽30m。
综合考虑桥梁整体刚度、主缆受力、塔高等因素,经分析比较后,主跨的理论垂跨比为1:6.5。
主缆采用对称布置,每个索面横桥向两根主缆,两根主缆中心间距27.5cm。
主缆均采用规格649?7mm的热挤聚乙烯高强镀锌钢丝成品索,钢丝强度为1770Mpa,采用双层PE套防护,冷铸锚锚固体系。
该桥主跨、边跨均设置吊索。
配合主梁两端的划分及长度,主跨设顺桥向间距5.4m的15组吊点,边跨设顺桥向间距5.4m的6组吊点。
悬索桥—松花江大桥计算书

黑龙江省哈尔滨市西三环路松花江大桥初步设计————————————主桥上部结构计算报告
第一章 总体概述 1.1 工程概述
松花江大桥位于黑龙江省哈尔滨市三环路西线,为一座自锚式悬索桥。该桥 跨径布置为:46m+108m+248m+108m+46m=556m,总体布置图如下图 1.1 所示。
技术标准如下:
第三章 结构分析........................................................................................................14 3.1 结构整体刚度............................................................................................14 3.2 反力结果....................................................................................................14 3.3 主缆计算结果............................................................................................15 3.3.1 主缆成桥线形..................................................................................15 3.3.2 主缆空缆线形计算结果..................................................................16 3.3.3 主缆内力..........................................................................................18 3.4 吊杆计算结果............................................................................................19 3.5 加劲梁计算结果........................................................................................21 3.5.1 加劲梁内力及位移计算结果........................................................21 3.5.2 基本组合作用下加劲梁内力图:............................................22 3.5.3 加劲梁验算分析............................................................................24 3.6 主塔计算分析............................................................................................27 3.6.1 塔柱计算分析................................................................................27 3.6.2 主塔下横梁计算结果......................................................................32 3.6.3 主塔上横梁结果..............................................................................35 3.7 特征值结果................................................................................................39
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万方数据 时, 应考虑其在销连接方式下的局部受力。销钉的
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[&] 铁道部大桥工程局桥梁科学研究所 ) 悬索桥 [ *] 科学技 ) 北京: 术文献出版社, &((+ ) [,] 钱冬生, 陈仁福 ) 大跨悬索桥的设计与施工 [ *] 西南交 ) 成都: 通大学出版社, &((( ) [’] 金增洪 ) 江阴大桥简介 [ -] (&&) ) 公路, &(((, ) [.] 董学武 ) 润扬长江公路大桥南汊悬索桥缆索系统设计 [ -] )公 路, (&&) ,//& ) [0] 李小珍, 强士中 ) 悬索桥主缆状态的线形分析 [ -] ) 重庆交通学 院学报, (’) &(((, ) [+] 吴清发, 石国彬, 张文中, 等 ) 汕头海湾大桥悬索桥主缆施工技 术 [ -] (自然科学版) (&&) ) 华南理工大学学报 ) &(((, ) [%] 杨 进, 等 ) 汕头海湾悬索桥主缆设计 [ -] ) 桥 梁 建 设 ) &((’,
抗剪验算也须考虑。经计算, 材料强度均满足最危 险的拉压应力要求。
$
吊索
吊索的编号, 见图 &。吊索与索夹的安装示意
图, 见图 $。其中 #$ 为吊栓全长, #% 为吊索设计全 长。主缆和加劲梁之间采用竖向吊索连接, 吊索间 隔为 $ *, 全桥共计 !#& 根吊索。吊索的上下端均采 用冷铸锚。吊索上端通过索夹固定于主缆, 下端锚 固于主梁的横梁上, 兰旗松花江大桥的吊索采用的
比较并综合考虑主缆矢跨比对索塔高度、 主缆长度 和压应力的影响, 主缆中跨的矢跨比 ! + 1。 "#! 主缆的线形和最大拉力 即: 由式 (!) 决定边跨的垂度 ! ! , #! $" %! (!) ! #$ " % 式中: #、 # ! 分别为中跨和边跨的均布荷载; $% 、 $ %! 分别为中跨和边跨长; 技术设计时 ! 为中跨的垂度, !! " 已确定。 主缆的最大拉力一般产生于满布活载, 且设计 温度最低的情况下; 最大拉力发生的位置, 是在恒载 和活载下主缆的最陡坡度处。本桥主缆的最陡坡度 在边跨靠近主缆的位置。最终的设计线形见图 "。
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通航等级 设计洪水频率 道路等级 行车道数 设计车速 设 计 荷 载 构 造 体 系 车辆荷载 风载 地震 荷载 设计风速 基本烈度 荷载
挂车 — !"( 汽车 — 超 "( 级; "( # ’’" % + / 按"度设防 !度, 按反应谱理论分析计算 高度 " # 1$ % 宽度 "0 %, !+1 "$ # $ % ! 根 + 单侧
类索夹的紧固高强螺栓数单边为 $ 个。长度为 ()% **。索夹与吊索的连接方式为销连接式。设计时 索夹的螺杆要有足够的长度, 可有效地防止螺栓上 紧力的松弛。索夹采用 +,&’ ! 钢铸造。索夹的左 右两边应配套加工, 上紧螺栓采用 -#% 高强螺栓, 可以参照 ,. " /!001 — )! 钢结构用高强度大六角头螺 栓制造。 !"% 耳板和销钉的设计 耳板和销钉采用 &’ 号钢材加工制造, 耳板设计
图D
吉林兰旗松花江大桥总布置图 (单位: @F)
D
设计条件
桥位处常水位 $%& * !+ F, 设计蓄水位 $&! * !& F,
交替出现, 岩石承载力标准值为 $#" J ("" KL;, 桩周 摩阻 力 标 准 值 为 $% J %" KL;。 最 大 冻 结 深 度 为 见表 $。钢筋混凝土桥的特点是 $ * & F。设计条件, 自重大, 这就决定了该桥的悬吊系统承担相当分量 的恒载作用, 因此主缆、 索夹、 吊索的设计尤为重要。 下面分别详细介绍主缆、 索夹、 吊索的具体设计。
可由式 (") 和式 (,) 计算出主缆的直径。该桥主
万方数据
第&期
张
哲, 等: 吉林兰旗松花江大桥主缆、 索夹、 吊索的设计
1’
过精密测量刻记后制成的。根据国外的有关规定, 标准长度钢丝的长度误差应小于 ! " #$ %%%, 兰旗吊
桥按实际制作中可能出现的差值累计, 基本可以控 制在容许值之内。
主梁尺寸 主缆矢跨比 主缆中心距 主缆根数
图"
主缆线形
"#"
主缆的计算
主缆的计算考虑了以下原则:# 考虑恒载、 汽 车荷载、 风载、 温度以及基础变位等引起的主缆缆 力;$ 计算时考虑了非线性的影响。 主缆的最大拉力确定之后, 主缆断面 & 应满足 式 (") : ’ (") % 2 式中: 342; ’ 为主缆的最 !( 为主缆的容许拉应力, " 大拉力, 5; & 为主缆的截面面积, %% 。 &! 考虑到主缆中的空隙, 如果主缆的直径为 ) , 则其截面面积 & 由式 (,) 给出: )" & " & (! * ") ) 为主缆的空隙率, 本桥" 6 "(+ 。 式中: " 缆断面图、 主缆索股断面图, 见图 ,。 本悬索桥采用平行钢丝束的预制丝股 ( 478) 法 制作架设。 (,)
第 !& 卷, 第’期 !""’年$!月
中 南 公 路 工 程 C3.06;< M420A I18AN;> 9.81.3361.8
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吉林兰旗松花江大桥主缆、 索夹、 吊索的设计
张 哲,李晓莉
$$("!#) (大连理工大学 桥梁工程研究所,辽宁 大连 [摘
兰旗松花江大桥的每根主缆由 9! 束 !"1 #$ , ! 强度达 ! 91( 342 的镀锌平行钢丝索股组成。直径 长度经精确计算为 )19 # ’0) )’ # ), :%。重 9"0 # )$ ;, 预制的索股成正六边形。单根主缆的钢丝数为 %, 9! < !"1 6 1 1)1 根。组成预制钢丝束的平行钢丝为 镀锌后直径为 $ # ! %%, 径偏 $ #( %% 的高强度钢丝, 差为 = ( # (9 %%, 所以钢丝束的外形尺寸按 $ # ! %% 计算。每股预制的平行钢丝束由 !"1 根直径为 $ # ! (见图 ,) 。这 %% 的镀锌平行钢丝组成六角形截面 样设计的截面具有截面紧凑、 几何稳定性好、 便于编 束定位和方便施工等优点。为保持预制平行钢丝束 的截面形状, 沿长度方向每隔 " % 用特殊的纤维强 力胶带将钢丝束包扎定型。 在六角形的左上角, 设有一根喷涂红色油漆的 观察钢丝, 其作用是在制作和架设钢丝束过程中用 以观察、 辨别钢丝束是否扭转。在截面的右上角设 有一根标准长度钢丝, 此钢丝是每股预制平行钢丝 束下料长度和标涂各标记点 (如塔顶鞍座中心、 跨中 中点等部位) 的依据, 它是预先将钢丝展开伸直并通