矮塔斜拉桥是介于传统一般斜拉桥和梁式桥之间的一种新兴混凝土结构桥梁。总体特点体现在矮塔、刚性梁、集中索，受力方式主要通过主梁受弯承受大部分竖向荷载，斜拉索竖向分力承受小于30%。矮塔斜拉桥斜拉索的效用主要是借助其初始张力对梁起加劲作用，达到改良主梁性能的目的。因此，拉索初始张力对矮塔斜拉桥的结构性能至关重要。矮塔斜拉桥施工中，斜拉索钢绞线张拉一般采用整体张拉或单根张拉，单根张拉则普遍应用“等值张拉法”。随着平行钢绞线斜拉索的普遍应用，等值张拉技术的应用越来越广泛。下面结合工程实例并根据等值张拉法理论及实测数据，对等值张拉法的适用性进行分析及说明，以便为类似桥梁施工提供相应的技术参考。

　　1工程应用实例

　　某桥跨径组合为(115+200+115)+3×30m，引桥上部结构采用预应力装配式预制小箱梁，主桥上部采用双塔单索面矮塔斜拉桥；主桥跨越南水北调中线总干渠，桥轴线与南水北调总干渠呈76.15°。下部结构引桥桥墩采用柱式墩，主桥桥墩采用实体矩形墩，桥台均采用肋板台；墩台采用桩基础。该桥有2个塔墩，截面是八边形的钢筋混凝土的独柱式结构。每个索塔设有16对斜拉索，全桥共64个斜拉索。斜拉索外套管为HDPE管，梁端拉索离桥面2.5m高，在HDPE外套管外包覆不锈钢皮，厚度为0.4mm。斜拉索采用φs15.2mm填充型环氧涂层钢绞线斜拉索，标准强度为1860Mpa，斜拉索规格分别为43-φs15.2和55-φs15.2，采用钢绞线拉索群锚体系。斜拉索为单索面双排索，布置在主梁的中央分隔带处。塔根两侧无索区长64m，边跨无索区长32m，中跨无索区长18m，梁上索距4.0m，塔上索距0.8m，斜拉索在塔上采用分丝管锚固结构。

　　2等值张拉法理论

　　当平行钢绞线斜拉索以等值张力张拉时，桥梁结构会随着每股钢绞线的张拉力而发生轻微的变形。主梁产生上挠、索塔产生压缩，斜拉索梁端锚点与塔端锚点的相对距离不断缩短，已张拉钢绞线的工作长度同步缩短，从而导致已张拉钢绞线所承受的索力不断变小。

　　如果一根斜拉索是n股钢绞线构成，当第i股(1

　　3等值张拉法计算法则

　　3.1初张拉力理论计算法则

　　根据等值张拉法基本理论，单股钢绞线初始张拉力由两部分组成:单股钢绞线设计索力;超张拉索力。影响钢绞线最终张拉力的是超张拉索力值，因此确定超张拉索力值是张拉力计算的关键。

　　结合近年来关于平行钢绞线斜拉索等值张拉法资料和论文，初张拉力采用如下计算法则。

　　第1～m股张拉力：第1～m根钢绞线承受HDPE外管的自重，张拉力由HDPE管的垂度确定，一般为1～4根，视HDPE外套管尺寸和长度而定，一般单根钢绞线的预张拉力取设计索力的0.15倍～0.2倍。

　　第(m+1)股张拉力:根据整束拉索索力平均之后，由主梁及索塔的变形量进行修正，使安装完成之后单根索力累计值与设计接近，避免单根挂索后索力大调整。

　　上述计算法则中钢绞线初张拉力，只对因斜拉索张拉完成后梁端锚点与塔端锚点间斜拉索索长变短的影响因素进行了修正，而没有对其他的影响因素进行修正，如采用上述计算所得到的钢绞线张拉力进行张拉控制，斜拉索最终索力将偏小。其中，斜拉索索长缩短值由桥梁结构特性确定。

　　3.2该桥所采用的初张拉力计算法则

　　该张拉力计算公式是由邹力等人考虑综合其他因素所得到的等值张拉力精确计算方法。

　　第1~m股张拉力为斜拉索设计索力除以斜拉索钢绞线股数。即第1~m股张拉力钢绞线的预张拉力取设计索力值。现有计算公式的取值为(0.15~0.2)N/n，在施工的应用中，随着其余各股钢绞线的张拉，第1~m股钢绞线将受力不断减小自然下垂，导致之后钢绞线穿索时容易打结。而采用精确计算方法时，第1~m股钢绞线持续在受力，不会导致打结情况出现。

　　第（m+1）股张拉力为单股钢绞线平均索力加上超张拉索力。其中超张拉索力值对桥梁结构特性、斜拉索垂度、桥梁结构收缩徐变、夹片回缩量的影响因素进行了修正，精确应用了斜拉索张拉完成后梁端锚点与塔端锚点间斜拉索索长理论变形值和工作夹片回缩量。

　　4数据对比

　　利用上述计算法则，选取该桥的斜拉索，参照设计图纸及相关斜拉索参数，由短到长依次计算钢绞线的初始张力，分别得到计算值1和计算值2，其中计算值1是由仅考虑因斜拉索张拉完成后梁端锚点与塔端锚点间斜拉索索长变短的影响因素，计算值2是综合考虑了桥梁结构特性、斜拉索垂度、桥梁结构收缩徐变、夹片回缩量的影响因素。同时，斜拉索逐根张拉过程中，运用综合测试仪JMZX-3006L读取每股钢绞线的初始张拉力，保证达到设计的张拉力。取其中一根斜拉索S7得到的计算结果与现场实测结果进行对比，见表1。

　　表1斜拉索数据比对

　　■

　　根据表格数据可知：前两根索力的计算张拉力无参考意义，结合实测值比对，该桥采用的钢绞线初张拉力计算法则更加精确，可以减小主梁塔根部位及塔根无索区段的负弯矩，使主梁在恒载作用下的弯矩更平顺，同时减小桥梁结构特性、斜拉索垂度、桥梁结构收缩徐变、夹片回缩量等因素对成桥后斜拉索索力的影响，既能规避施工过程中不必要的穿索打结，也为类似桥梁施工提供了技术参考。

　　5结语

　　总之，等值张拉法是平行钢绞线单根张拉具体应用的控制方法，在分析现有的张拉力计算公式后，以平行钢绞线斜拉索等值张拉法的一般理论为基础，采用更精确的钢绞线张拉力计算公式，从而既保证了斜拉索各股钢绞线索力的近似平均，又简化了计算公式，同时会使全梁的弯矩图和变形曲线更平顺，故可以在以后的工程实践中多加应用推广。（姜波）

　　（审核专家 王一臣）