矮塔斜拉桥的概念及特点
矮塔斜拉桥施工方案
矮塔斜拉桥施工方案矮塔斜拉桥简介：矮塔斜拉桥是一种结构简单、造型美观的桥梁形式，其特点是中央矮塔起了斜拉索梁的支承作用，形成了桥梁的主要受力构件。
这种桥梁结构具有承载能力强、抗震性能好等优点，在城市交通中得到了广泛应用。
矮塔斜拉桥施工方案：1. 桥梁设计：根据施工地点的实际情况，确定桥梁的设计方案。
考虑到矮塔斜拉桥的结构特点，设计师要合理确定矮塔的高度和桥面的宽度，以确保其承载能力和稳定性。
2. 基础施工：在桥梁两端的支撑点处施工桥墩基础。
首先进行地质勘察，确定桩基的深度和直径。
然后进行挖孔或者打桩，将混凝土灌注至桥墩基础内，确保其牢固稳定。
3. 矮塔制作：矮塔是矮塔斜拉桥的关键部件，其承载桥面的重量和拉索的受力。
矮塔可以采用钢结构，也可以采用混凝土结构。
根据设计要求，制作矮塔的模板，在模板内浇注混凝土，等待其凝固。
4. 斜拉索施工：根据矮塔斜拉桥的设计要求，确定斜拉索的数量和长度。
首先在矮塔上设置临时支撑，然后将钢丝绳穿过矮塔的孔洞，并通过张紧系统对斜拉索进行张紧，使之保持适当的张力。
最后对斜拉索进行保护措施，防止其受到外界环境的影响。
5. 桥面铺装：将预制的桥面板按照设计要求进行连接，然后将其安装在矮塔和桥墩之间。
在桥面板上进行铺设防滑和保护层，确保行车的安全和桥面的寿命。
6. 环境整治：工程验收合格后，对施工现场进行整治，清理垃圾和破碎物，恢复施工前的自然环境。
总结：矮塔斜拉桥是一种独特的桥梁形式，其施工方案需要综合考虑桥梁的设计、基础施工、矮塔制作、斜拉索施工、桥面铺装和环境整治等多个环节。
通过科学合理的施工方案，可以保证矮塔斜拉桥的安全稳定，为城市交通发展做出贡献。
矮塔斜拉桥的设计
V ol121 N o14公 路 交 通 科 技2004年4月JOURNA L OF HIGHWAY AND TRANSPORT ATION RESEARCH AND DEVE LOPMENT 文章编号:1002Ο0268(2004)04Ο0066Ο03矮塔斜拉桥的设计何新平(山西省交通规划勘察设计院,山西 太原 030012)摘要:矮塔斜拉桥是介于梁式桥和斜拉桥之间的一种桥型,其适用跨度也介于梁式桥和斜拉桥之间。
本文结合离石高架桥主桥的设计情况,浅析PC部分斜拉桥的桥型特点、受力特性及设计要点。
山西离石高架桥主桥为双塔单索面三跨连续部分斜拉预应力混凝土箱梁桥,主桥孔跨为85+135+85m,采用塔梁固结、塔梁与墩分离,墩顶设支座的结构形式。
关键词:矮塔斜拉桥;结构设计;力学分析中图分类号:U4921431 文献标识码:ADe sign of Low Tower CableΟstayed BridgeHE XinΟping(The C ommunications Survey&Design Institute of Shanxi Province,Shanxi T aiyuan 030012,China)Abstract:Low tower cableΟstayed bridge is one type of bridge between girder bridge and cableΟstayed bridge,and its suitable span is als o between girder bridge and cableΟstayed bridge1Based on the design conditions of the main frame of Lishi viaduct,the characteristics of bridge type,force principle and design gist of the PC Part of the cableΟstayed bridge are simply analyzed1Lishi Viaduct Bridge is a3Οspan partially cableΟstayed prestressed concrete box girder bridge with tw o towers and singleΟcableΟplane1S pans are attributed as85+ 135+85m,the structure type of cons olidated towerΟgirder,separated towerΟgirder and pier and top pier m outed supports is used1K ey words:Low tower CableΟstayed bridge;S tructure design;Mechanics analysis0 概述矮塔斜拉桥又称部分斜拉桥,为一种新兴的桥型结构,国外近10年内已修建了20余座此类桥梁。
斜拉桥设计概念及结构分析
总工办
一、斜拉桥概述 2.1 稀索体系的斜拉桥
2 斜拉桥技术演变
Knie桥纤细的桥塔和主梁（钢结构）
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一、斜拉桥概述 2.1 稀索体系的斜拉桥
2 斜拉桥技术演变
技术特色： 1）非对成的单塔斜拉桥 2）A型桥塔 3）扇形缆索体系
德国科隆 Severins桥
希腊Evripos 桥 1993 , 矩形板厚度 45 cm
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一、斜拉桥概述 主梁柔、薄化
2 斜拉桥技术演变
法国的Bourgogne 桥
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一、斜拉桥概述
2 斜拉桥技术演变
技术特色： 1）目前最大跨度的PC斜拉桥 2）三角形单箱双室箱梁，景观、结构特
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一、斜拉桥概述
斜拉桥和斜腿刚构力学对比
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一、斜拉桥概述
斜拉桥和悬索力学对比
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一、斜拉桥概述
2 斜拉桥技术演变
2 斜拉桥技术演变
斜拉桥的技术演变大致可以分为四个阶段：
1）稀索体系的斜拉桥
1956年开始，主梁大部分采用钢主梁，斜拉索较少，但拉索的直径较大，钢箱 梁索距大约30－60米，混凝土梁的索距大约15－30米。
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一、斜拉桥概述
2 斜拉桥技术演变
德国桥梁工程师Hellmut Homberg 则提出了密索体系的斜拉桥和单索面斜拉桥。
技术特色：第一座密索体系的钢斜拉桥，单索面
07_矮塔斜拉桥的概念及特点
设计主塔时注意赋予象征性意义，并且注意与周边环境和周边桥梁的谐调性。主塔过高则接 近于斜拉桥，缺乏桥梁形式的新颖，也减少了力向顺桥向传递的流畅感觉。 另外，主塔高度 影响到体外索布置的复杂程度和桥梁上部空间的开放性，应将主塔高度控制在体外索张力变 化不大的范围内。
主塔形状一般可设计成直立或V字型。虽然也可以象一般斜拉桥那样在主塔顶部设置横向联系 梁，但为了减少桥梁上部空间向下的压迫感觉，一般可不设置横向联系梁。直立形状的主塔 虽然可以给人简洁、安全的感觉，但缺乏上部空间的开放性；V字形的开放性较好，但较复杂 且给人的安全感相对较低。
<表 1> 扇型和竖琴型的比较
项目
扇型
竖琴型
形状
景观 评价
1. 景观效果好 2. 主塔较低时，不能充分体现视觉效果 3. 一般斜拉桥较为有效的形式
1. 体外索平行，形式简洁 2. 力的传递给人感觉较为安全 3. 体外索形成面的感觉，比较新颖
结构 评价
1. 体外索的合力点较高，预应力效果好 2. 主梁上产生的轴力较小 3. 体外索较长 4. 对于竖向荷载，刚度较大
<表 2> 体外索主塔顶部锚固方法
项目
贯通锚固方式
索鞍锚固
锚固装置
分离锚固方式
分离装置
连接锚固
锚固 方式
特征
1. 贯通实体布置 1. 贯通实体布置 1. 锚固于中空截面 1. 锚固于中空截面
2. 在出主塔处固 2. 需 要 验 算 索 锚 2. 为了抵抗索张力 2. 索张力引起的锚
定左右张力差
固位置间隙引
体外索防锈方法采用最多的是用套管包裹后，在体外索和套管之间灌注填充剂。作为第一层 防锈装置的套管有铜管、不锈钢管、铝管、聚乙烯管以及玻璃钢管等。使用不锈钢管时，为 了防止电锈蚀，需要做绝缘处理；因为铝与水泥会发生化学反应产生氧气，使索发生脆性破 坏，所以使用铝管市，不能用水泥做填充剂。作为第二层防锈装置的填充剂一般有水泥浆、 树脂油脂、 石蜡以及聚氨酯等。
矮塔斜拉桥施工工艺
北
南
现浇段
块
现浇段
跨京杭运河主线桥纵断面图
2、工艺阐述的主题内容和适用范围 2.1 工艺主要内容
矮塔和斜拉索施工方法主要包括矮塔塔柱模板、钢 筋、混凝土施工和斜拉索的安装、张拉和成型施工等。
3、施工工艺执行的主要规范、规程和标准 《公路工程技术标准》（JTG B01-2003） 《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011） 《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004） 《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ02-2008） 《公路工程施工安全技术规范》（JTG F90-2015） 《无粘结预应力筋专用防腐润滑脂》（JG3007－93） 设计施工图
4、施工工艺流程框图 主要包括矮塔塔柱施工工艺流程框图、斜拉索安装工 艺流程框图和单根挂索工艺流程框图。
测量控制网 复核与加密
准备工作
模板制作
0号块施工
0号块预应力施工
索塔第1节段 和第2节段施
工
劲性骨架安装及索鞍定位
索塔施工工艺流程框图
后续节段施工 索塔竣工
模板拆除
5、施工方法说明和主要设备等资源的配置 5.1施工方法说明 (1)矮塔塔柱施工 该工程索塔共计4个，每个墩左右两个索塔形成流水 作业施工，配置1套模板，索塔分四节浇筑施工：第1 节段高1m为定位段、第2节段高8.2m为抛物线变化段、 第3节段高4.8m、第4节段高4.5m，主塔内设劲性骨架， 用于钢筋和索鞍定位
（3）、HDPE管焊接 HDPE管焊接时，应对段管编号、段管长度、焊接
头预热温度、预热压力、加热时间、切换时间、焊接 压力、冷却时间和焊接时间等进行记录。
焊接方式：HDPE段管的连接采用专用发热式工具 对焊方式。
矮塔斜拉桥优缺点探析
［ 关键词 ］ 矮塔 斜拉桥 ；结构特征 ； 桥 型结构 ［ 中图分类 号 ］ Ｕ４ ４ ８ ． ２ ７ ［ 文献标 志码 ］Ｂ
． ［ 文章编号 ］１ ０ ０ １ — ５ ２ ３ Ｘ（ ２ ０ １ ６ ）１ ２ — ０ １ ２ ３ — ０ ２
［ Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｗ ｔ ｏ ｗ ｅ ｒ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ ・ ｓ ｔ ａ ｙ ｅ ｄ ｂ ｉ ｒ ｄ ｇ ｅ ｉ ｓ ａ ｎ ｅ ｗ ｔ ｙ ｐ ｅ ｏ ｆ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ，ｔ ｈ ｅ ｂ ｉ ｒ ｄ ｇ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｐ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ
ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｕ ｏ ｕ ｓ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｒ ｙ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ — ｓ ｔ ａ ｙ ｅ ｄ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ． Ａｔ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ，ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｉ ｔ ｓ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｓ ｅ ｅ ｎ， ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｌ ｏ ｗ ｔ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ — ｓ ｔ ａ ｙ ｅ ｄ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ｃ ｏ ＭＰ ａ ｒ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｔ ｗｏ ｂ ｏ ｔ ｈ ｍｏ ｒ ｅ ｏ ｂ ｖ ｉ ｏ ｕ ｓ ． Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ，ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｉ ｇ ｉ ｎ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｌ ｏ ｗ ｔ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ － ｓ ｔ ａ ｙ ｅ ｄ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ａ ｒ ｅ ｅ ｘ ｐ ｏ ｕ ｎ ｄ ｅ ｄ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ － ｔ ｐｅቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｙ ｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｍａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ．
矮塔斜拉桥的概念及特点
预应力箱梁的预应力钢筋的偏心量被局限在箱梁截面以内，所以当跨度较大时，截面高度和 结构自重会随之增加，而矮塔斜拉桥相当于将预应力钢筋布置在箱梁有效高度以外，相对于 一般预应力箱梁桥，其自重和预应力钢筋数量都较小。另一方面与一般斜拉桥相比，各索之 间应力变化较小，可显著降低索塔高度。 所以说从经济性和性能来说矮塔斜拉桥比较适合于 100m~200m 跨度的桥梁中，是一种新型的桥梁形式。
矮塔斜拉桥的概念和特点
1. 简 介
随着PSC桥梁的设计向着大跨发展，设计上越来越注重自重的减少、主梁的轻型化、施工性能 和经济性能的提高、维护管理水准的提高，桥梁形式与外观上注重与周边环境的谐调，注重 建设具有城市标志性特征的桥梁。但是出于安全性方面的考虑，长期以来设计人员偏向于选 择经验上安全可靠且经济性能较好的已有的桥梁形式，这样必然束缚了新型桥梁形式和新技 术在国内的应用和发展。 一般在100m以下的中桥采用预应力箱梁结构形式的较多，200m以上采用一般斜拉桥形式的较 为普遍，在100m~200m跨度的桥梁上钢筋混凝土桥梁相关实例较少，因为城市标志性或景观的 要求，过去大多选用了一般斜拉桥的结构形式，而没有考虑到经济性及下部施工费用的增大 等问题。 考虑到经济性、施工性，对100m~200m跨度的桥梁采用介于预应力箱梁桥和一般斜拉桥之间桥 梁形式比较合适，从而导入了兼有梁桥和斜拉桥优点的矮塔斜拉桥(EXTRADOSED PSC Bridge)形 式。
2. 矮塔斜拉桥的概念
2.1 体外张拉
EXTRADOSED的意思是“体外加强”，是1988年由法国的Jacques Mathivat提出的体外张拉的 桥梁形式。从前的钢筋混凝土预应力梁和箱梁大部分采用体内束张拉方式，随着技术的进步 和材料的发展，设计人员开始寻找可以减轻上部结构重量、延长桥梁跨度的新的技术和桥梁 形式，将钢束转移到体外的大偏心索桥就是其中一种。大偏心索桥的使用是为了改善跨中正 弯矩和支座负弯矩，一般箱梁桥因为施工性、地形、景观等限制偏心梁的设置受到了很大限 制，而大偏心索桥可以较自由地设置偏心量。
矮塔斜拉桥施工方案
矮塔斜拉桥施工方案摘要：本文旨在提供一种针对矮塔斜拉桥的施工方案。
矮塔斜拉桥是一种特殊的桥梁结构，其主要特点是桥梁高度较低且存在一定的斜拉角度。
该文将介绍矮塔斜拉桥的设计要点、施工方法以及施工时应注意的问题，以期为相关工程的设计和实施提供参考。
1. 引言矮塔斜拉桥作为一种新型的桥梁结构，具有占地面积小、造价低廉、对地形适应性强等优点，因此在城市交通建设中得到了广泛应用。
然而，由于其特殊的施工方式和结构特点，对施工方案的制定提出了更高的要求。
因此，本文旨在提供一种可行的矮塔斜拉桥施工方案，以期帮助相关工程的设计和实施。
2. 矮塔斜拉桥的设计要点矮塔斜拉桥的设计要点包括桥梁高度、斜拉角度、主梁尺寸等方面。
在确定桥梁高度时，需要考虑桥梁的通行需求以及地形条件，确保桥梁在满足安全要求的前提下尽可能降低高度。
斜拉角度的确定需要综合考虑桥梁结构和施工条件等因素，确保桥梁的稳定性和承载能力。
主梁的尺寸设计需要满足桥梁的承重要求和结构稳定性要求，同时考虑到材料使用效率和工程造价的因素。
3. 施工方法矮塔斜拉桥的施工方法分为几个关键步骤，包括基础施工、塔吊安装、主梁架设和斜拉索安装等。
3.1 基础施工基础施工是整个施工过程的第一步，它包括地基处理、临时支撑结构的搭建以及基础混凝土浇筑等。
地基处理需要根据地质勘察结果确定基础形式，确保基础的稳定性。
在基础施工过程中，需要搭建临时支撑结构以支撑主梁的架设。
3.2 塔吊安装在基础施工完成后，需要安装塔吊用于主梁的架设。
塔吊的安装需要根据桥梁的几何尺寸和施工要求确定合适的位置和高度，并进行精确的安装调整。
3.3 主梁架设主梁架设是矮塔斜拉桥施工过程中的关键步骤。
主梁的架设需要保证准确的位置和高度，而且在架设过程中需要注意材料的保护，确保主梁在架设过程中不受损坏。
3.4 斜拉索安装斜拉索的安装是矮塔斜拉桥施工的最后一个环节。
在安装斜拉索之前，需要确保主梁和塔吊的位置和高度准确无误。
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分离锚固方式当采用可替换体外索方式时，为了保证锚固区域、再张拉、替换体外索等作业 的空间，一般需要加高主塔高度或加宽宽度，但如果使用不可替换方式且在主梁处进行张拉 作业时，不需要太大的作业空间，可以布置成与贯通锚固方式同样的形状。
贯通锚固方式一般使用于使用索鞍(Saddle)的钢筋混凝土桥墩，因为可以根据混凝土承载能 力调整拉索的布置，所以可以充分发挥张拉力的效果。使用索鞍可以提高主塔的施工性，有 利于到保证大偏心，但因为左右张力的差异，索鞍可能会移动，当采用可替换的体外索时， 需要考虑作业空间和特殊措施。
EXTRADOSED PSC的概念和特点
3.1 梁高
矮塔斜拉桥是由主梁承受主要外部荷载，体外索引起大偏心弯矩从而改善结构性能的桥梁形 式，与主梁支承在拉索上，主梁只需具有最小刚度即可的一般斜拉桥不同。一般斜拉桥的梁 高与桥梁跨度无关，梁高取2.0~2.5m，一般预应力箱梁桥的梁高为L/15~L/17，而矮塔斜拉桥 的梁高在支座位置为L/30~L/35、跨中位置为L/50~L/60，梁高基本上介于一般预应力箱梁桥 与矮塔斜拉桥的梁高之间(参见图65和图76)。因此在施工上部结构时，基本上可采用一般的 悬臂法施工方案。
<表 1> 扇型和竖琴型的比较
项目
扇型
竖琴型
形状
景观 评价
1. 景观效果好 2. 主塔较低时，不能充分体现视觉效果 3. 一般斜拉桥较为有效的形式
1. 体外索平行，形式简洁 2. 力的传递给人感觉较为安全 3. 体外索形成面的感觉，比较新颖
结构 评价
1. 体外索的合力点较高，预应力效果好 2. 主梁上产生的轴力较小 3. 体外索较长 4. 对于竖向荷载，刚度较大
以次为依据，提出了判断体外索容许应力的公式(参见图7)，该公式满足目前已运行的一般斜 拉桥的拉索的安全度，同样也适合与矮塔斜拉桥。
图 7. 体外索安全度
3.4 体外索的布置
EXTRADOSED PSC的概念和特点
体外索的布置由侧面形状可分为辐射型、扇型、竖琴型，根据体外索支承面分为单面和双 面。矮塔斜拉桥一般使用双面扇形或双面竖琴型形式的较为普遍。两种布置类型的比较参见 <表1>。
4. 矮塔斜拉桥与混凝土斜拉桥的比较
EXTRADOSED PSC的概念和特点
如前所述，将矮塔斜拉桥的特点以及与钢筋混凝土斜拉桥的比较结果整理成<表3>。
<表 3> 矮塔斜拉桥与钢筋混凝土斜拉桥的比较
项目
混凝土斜拉桥
矮塔斜拉桥
最大跨度 Skarnsundet桥(挪威，1991年)，主跨 530m 木曾川桥(日本，2000年)，主跨 275m
预应力钢筋混凝土箱梁桥
矮塔斜拉桥
图 2. 矮塔斜拉桥的外形概念图
一般斜拉桥
体内束
拉索
体外索
梁高:L/16_L/4
梁高:L/80_L/100
图 3. 矮塔斜拉桥的结构概念图
梁高:L/35_L/55
2.3 矮塔斜拉桥的分类
EXTRADOSED PSC的概念和特点
矮塔斜拉桥根据体外索是否用钢筋混凝土包裹可分为斜板型(参见图4)和斜拉体外索型(参见 图5)。世界最早的矮塔斜拉桥是瑞士的Ganter桥，是斜板型矮塔斜拉桥, 日本最早的矮塔斜 拉桥小田原桥是斜拉体外索型。
图 1. 矮塔斜拉桥
EXTRADOSED PSC的概念和特点
预应力箱梁的预应力钢筋的偏心量被局限在箱梁截面以内，所以当跨度较大时，截面高度和 结构自重会随之增加，而矮塔斜拉桥相当于将预应力钢筋布置在箱梁有效高度以外，相对于 一般预应力箱梁桥，其自重和预应力钢筋数量都较小。另一方面与一般斜拉桥相比，各索之 间应力变化较小，可显著降低索塔高度。 所以说从经济性和性能来说矮塔斜拉桥比较适合于 100m~200m 跨度的桥梁中，是一种新型的桥梁形式。
3.3 体外索的应力变化和安全度
EXTRADOSED PSC的概念和特点
虽然矮塔斜拉桥与一般斜拉桥均使用体外索，但体外索的安全度却分别为1.67(0.6fpu)和2.5 (0.4fpu)，相差较大。矮塔斜拉桥的安全度与一般梁桥的预应力钢筋相同，但一般斜拉桥考虑 到恒荷载与活荷载的比值、活荷载作用下的应力变化、次应力的影响以及应力的不均匀性等, 需要提高设计安全度。
一般来说，矮塔斜拉桥与一般斜拉桥相比，活荷载引起的体外索的应力变化较小。体外索的 应力变化受主梁的刚度、边界条件以及主塔高度的影响。矮塔斜拉桥因为主塔高度较低，体 外索的竖向伸长量较小，主梁的刚度又较大，体外索负担的外部荷载相对较少，所以体外索 的应力变化较小。
根据对已建矮塔斜拉桥的调查，矮塔斜拉桥的体外索的竖向分配律 β (体外索承担的荷载/所 有竖向荷载)约为30%，应力变化幅度约为5kg/mm2 。该变化幅度小于CEB-FIP建议的8kg/mm2， 也小于文献中建议的7kg/mm2 ，所以可以使用一般预应力钢筋的容许应力标准0.6fpu。与疲劳 应力变化幅度较大的一般斜拉桥的拉索的容许应力为0.4fpu相比，矮塔斜拉桥体外索的应用效 率较高。
一般来说，考虑到工程实例、施工性、经济性等，使用聚乙烯管以及玻璃钢管注入水泥浆的 方法是较为普遍的方法。在腐蚀较严重的环境下，一般会在注浆前做好索的防锈、注浆后为 提高耐久性用环氧树脂包裹。不管使用那种防锈方式，索的耐久性由第一层防锈装置套管决 定，但考虑到不会有永久的保护套管，尽量应采用可以更换索的保护装置。
设计主塔时注意赋予象征性意义，并且注意与周边环境和周边桥梁的谐调性。主塔过高则接 近于斜拉桥，缺乏桥梁形式的新颖，也减少了力向顺桥向传递的流畅感觉。 另外，主塔高度 影响到体外索布置的复杂程度和桥梁上部空间的开放性，应将主塔高度控制在体外索张力变 化不大的范围内。
主塔形状一般可设计成直立或V字型。虽然也可以象一般斜拉桥那样在主塔顶部设置横向联系 梁，但为了减少桥梁上部空间向下的压迫感觉，一般可不设置横向联系梁。直立形状的主塔 虽然可以给人简洁、安全的感觉，但缺乏上部空间的开放性；V字形的开放性较好，但较复杂 且给人的安全感相对较低。
引起的街面受
固位置截面张力
3. 可以减少索的
起的扭矩
拉，需要用钢材
由钢梁承担，预
锚固长度
或预应力钢筋加
防主塔产生拉
4. 因为索的最小
强。
力。
弯曲半径的限
3. 可以减少索的锚 3. 截面稍大
制，钢束的幅
固长度
度受到限制
4. 今后检查索锚固
位置比较容易
3.6 体外索的防锈
EXTRADOSED PSC的概念和特点
索
索支承着加劲梁，产生竖向分力
通过索的大偏心布置，给主梁施加预应力
承受索支承点间的荷载，辅助作用
承受上部大部分荷载
<表 2> 体外索主塔顶部锚固方法
项目
贯通锚固方式
索鞍锚固
锚固装置
分离锚固方式
分离装置
连接锚固
锚固 方式
特征
1. 贯通实体布置 1. 贯通实体布置 1. 锚固于中空截面 1. 锚固于中空截面
2. 在出主塔处固 2. 需 要 验 算 索 锚 2. 为了抵抗索张力 2. 索张力引起的锚
定左右张力差
固位置间隙引
1) 因为体外索张力的竖向分力较小，活荷载作用下体外索的应力变化相对一般斜拉桥拉索 要小，所以受疲劳的影响较小。另外因为主塔的轴力也相对较小，所以不必设置防止屈曲 失稳的横向联系梁。没有横向联系梁，在今后的维护管理时不必在车道上部空间作业。 2) 主塔简单化提高了施工性，并可以减少体外索的间距。 3) 体外索锚固时角度较小，便于注浆。 4) 主塔轻型化提高了耐震性能。
2. 矮塔斜拉桥的概念
2.1 体外张拉
EXTRADOSED的意思是“体外加强”，是1988年由法国的Jacques Mathivat提出的体外张拉的 桥梁形式。从前的钢筋混凝土预应力梁和箱梁大部分采用体内束张拉方式，随着技术的进步 和材料的发展，设计人员开始寻找可以减轻上部结构重量、延长桥梁跨度的新的技术和桥梁 形式，将钢束转移到体外的大偏心索桥就是其中一种。大偏心索桥的使用是为了改善跨中正 弯矩和支座负弯矩，一般箱梁桥因为施工性、地形、景观等限制偏心梁的设置受到了很大限 制，而大偏心索桥可以较自由地设置偏心量。
图 6. 最大跨度与主梁混凝土平均厚度关系
图 6. 换算跨度与PS钢筋量关系
※ 换算跨度: 三跨桥梁按最大跨度计算，两跨桥梁将跨度乘1.8倍，按三跨计算
决定梁高和桥形时，要考虑桥梁整体的轻巧自然，力传递的顺畅，突出矮塔斜拉桥的特点。
3.2 主塔
EXTRADOSED PSC的概念和特点
矮塔斜拉桥主塔的高跨比(主塔高度/中间跨长)为1/8~1/12，比一般斜拉桥的1/5要小。因为 斜拉桥的拉索是为了支承主梁，而矮塔斜拉桥的体外索是为了提高有效偏心位置，所以矮塔 斜拉桥的主塔高度不需要很高。与一般斜拉桥相比矮塔斜拉桥的主塔高度的优点如下：
1. 体外索合力点较低，预应力效果相对于 扇型较差
2. 主梁上产生的轴力较小 3. 体外索在主塔上锚固较容易
EXTRADOSED PSC的概念和特点
3.5 体外索在主塔上的锚固方法
体外索在主塔上的锚固方法分为分离锚固方式和贯通锚固方式，按能否替换分为可替换和不 可替换的方式。使用不可替换的方式时要使用抗损伤能力强和耐久性强的材料，并且需要细 致的维护管理，因此使用可替换方式的体外索较为普遍。
体外索防锈方法采用最多的是用套管包裹后，在体外索和套管之间灌注填充剂。作为第一层 防锈装置的套管有铜管、不锈钢管、铝管、聚乙烯管以及玻璃钢管等。使用不锈钢管时，为 了防止电锈蚀，需要做绝缘处理；因为铝与水泥会发生化学反应产生氧气，使索发生脆性破 坏，所以使用铝管市，不能用水泥做填充剂。作为第二层防锈装置的填充剂一般有水泥浆、 树脂油脂、 石蜡以及聚氨酯等。