高塔斜拉桥拉索体系
在国外，从1784年德国人勒舍尔建造了世界上第一座斜拉桥跨径为32米的木桥，到1953年迪辛格尔与德国承包商德玛格公司承建了世界上第一座现代斜拉桥——瑞典的斯特罗姆松德桥，再到现在各种各样的斜拉桥应运而生、高速发展。斜拉桥的发展其实进行了一个漫长的历史。
在国内，斜拉桥的发展历史要比国外晚许多，但是斜拉桥在我国的发展相当迅速。至今，我国已建的跨径400米以上的斜拉桥27座，在世界上50大斜拉桥的排行榜上我国就占了25座。我国从以前建造斜拉桥需要向国外学习借鉴，经过了几代建桥人的努力，到现在自主设计建造了杨浦大桥、南浦大桥、苏通大桥等。实现了建造斜拉桥的自主创新。使得我国逐步走向一个造桥强国。
斜拉桥在不断发展过程中，仍需要注意和改进的问题为：抗风设计，抗震设计，使用寿命（主要是防腐和疲劳），以及提高结构材料强度以降低自重。
斜拉索是由预应力技术发展而来的，它们采用相同的基材及相似的原理。不同的是，预应力筋是通过千斤顶张拉主动施力给结构，而斜拉索则是通过结构的重量和载荷的作用被动受力。
平行钢绞线拉索与平行钢丝拉索作为斜拉桥的主要受力构件已被广泛运用。平行钢绞线拉索是80年代开发的新型产品，它主要采用直径φ15.2mm环氧涂层钢绞线或镀锌钢绞线作为受力基材，以夹片夹持钢绞线的机械方式进行锚固，在锚筒内灌注砂浆、油脂或油性蜡进行防腐，索体采用多层防护，具有锚固性能和抗疲劳性能好、可更换性好、维护方便、费用低、防腐性能优越等特点，在降低桥梁维护成本的同时还提高了桥梁的使用寿命。
高塔斜拉桥相比普通的梁式桥，其跨越能力更大，在跨越大江、峡谷、海洋等场合被广泛采用，是大跨度桥梁的主要桥型。高塔斜拉索主要由索塔、主梁、斜拉索组成，它跨度较大、桥塔高，往往不设置索鞍，拉索的一端在梁端锚固而另一端直接在桥塔上锚固，以桥塔为中心线两边拉索拉力对称。
用于高塔斜拉桥的拉索按索体结构形式分，主要有三种类型：平行钢绞线拉索、冷铸镦头锚钢丝拉索、挤压锚固钢绞线拉索。
●平行钢绞线拉索体系
平行钢绞线拉索主要采用直径φ15.2mm环氧涂层钢绞线或镀锌钢绞线作为受力基材，以夹片夹持钢绞线及锚筒内灌注砂浆、油脂或油性腊，采用多层防护，锚固性能和抗疲劳性能好、可更换性好、维护方便、费用低、防腐性能优越，从而在降低桥梁维护成本的同时也提高了桥梁的使用寿命。
平行钢绞线拉索体系中以250MPa的动载应力幅使用最广泛，它的主要性能特点是：在最大索力为0.45σb状态下，动载应力幅为250MPa时，能承受200万次疲劳应力循环，而拉索破断面积小于等于拉索总面积的2%。因此，它具有优良的抗疲劳性能。
QSM250拉索体系构成主要包含以下基本内容：
● 锚固段：A张拉端锚固段，E固定端锚固段
● 过渡段：B、D
● 自由段：C
● 监测系统
(一)锚固段锚固装置
(二)过渡段过渡装置
过渡段由减振器、索箍、防水装置等结构组成
1.减振器：减振器由阻尼橡胶制成，安装在拉索导管出口处，将拉索与结构固定。
2.索箍：将发散的钢绞线束收拢为一个紧密整体。
3.防水装置：设置于索体与拉索导管出口处，防止水分进入拉索内部。
(三)自由段拉索索体
QSM250拉索索体一般由多根防护钢绞线平行编索集合成束，每根防护钢绞线结构为环氧涂层钢绞线（或镀锌钢绞线）+防腐油脂+PE护套，再套上HDPE护套管进行整体防护。
主要特点：
1.各钢绞线之间以及与其他金属分离开而不相互接触，从而有较高的抗疲劳性能。
2.逐根安装张拉锚固，安装简易。
3.可单根换索，后期维护方便。
4.拉索长度可根据施工现场裁切，避免了预制误差，下料长度灵活控制。
5.具有多层防护，避免了由于一处防护层出现缺陷而影响整个结构的防腐性能。
6.张拉可根据设计需要分阶段进行，并能通过螺纹锚具作长期调整索力。
7.结构在使用过程中随时可对每根钢绞线进行监测。
8.运输方便、成本低，钢绞线安装所需的设备要求较低。
■锚具结构参数
●张拉端锚具
●冷铸镦头锚钢丝拉索
冷铸镦头锚钢丝拉索是一种以热挤高密度聚乙烯高强钢丝拉索与冷铸镦头锚的组合系统为主线，结合内、外置阻尼器、防水罩、锚头保护罩等附件组成的拉索体系。
QSM冷铸镦头锚钢丝拉索主要包含以下基本内容：
● 索 体 ● 锚固装置 ● 减振装置 ● 防腐装置 ● 监测系统
■主要技术性能指标
①静载性能满足GB/T 14370-2015《预应力筋用锚具、夹具和连接器》要求：锚具效率系数ηa≥95%，ξapu≥2%。
②疲劳性能满足GB/T 18365-2001《斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件》要求。可通过200万次0.4σb应力上限、0.28σb应力下限的疲劳试验，断丝总数≤5%。
③索体HDPE性能符合GB/T 18365-2001《斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件》和CT/T297-2016《桥梁缆索用高密度聚乙烯护套》规定的要求。
④高强度钢丝性能：抗拉强度≥1670MPa，其它性能不低于GB/T 17101-2008《桥梁缆索用热镀锌钢丝》标准中规定的要求。
⑤拉索弹性模量：E≥1.9×105MPa。
⑥防水性能：全密封防水结构。
⑦索体外层HDPE静态应力释放系数：K>0.3 ;
⑧球面支座最大允许转动量：a=±4°。
■设计及选用建议
为保证结构的安全性，建议拉索安全系数η≥2.5~3，若安全系数太大，会造成索体未绷直。受力不够大，螺母容易松脱，为了桥梁拉索造型美观，建议拉索实际使用应力应不小于该索体公称破断力的20%，以保证索体不出现弯曲现象。
结构设计时要合理安排最短拉索的位置，最短拉索的自由长度（不含两端锚具）不应小于2米。
为保证下端的防水，务必把下端索导管伸出桥面结构100~150mm。
■冷铸镦头锚具结构及参数
冷铸镦头锚（简称冷铸锚）通常作为平行钢丝拉索的锚头部分，主要结构包括：锚板、螺母、锚杯、填充材料、密封装置等等。
斜拉桥用冷铸镦头锚钢丝拉索宜优先采用直径为φ7的钢丝，也可以使用直径为φ5的钢丝。
■拉索索体
索体由高强钢丝（包括光面、环氧涂层或镀锌）、缠绕包带、内层HDPE和外层HDPE等组成。
●挤压锚固钢绞线拉索
挤压锚固钢绞线拉索包含有固定端和张拉端，锚固可靠，张拉调索方便，锚头结构紧凑，具有很好的疲劳和防腐性能，适用多种桥梁，产品执行JT/T 850-2013《挤压锚固钢绞线拉索》标准。
QSM挤压锚固钢绞线拉索主要包含以下基本内容：
● 索 体 ● 锚固装置 ● 减振装置 ● 防腐装置 ● 监测系统
■主要特点
1.钢绞线两端通过挤压锚固方式，各钢绞线受力相互隔离，钢绞线很难脱落，其静载安全可靠、疲劳性能好。
将钢绞线两端整束挤压在锚固套内，之后锚头对钢绞线的握裹力不会再发生变化，张拉时回缩量极少，在低应力甚至是负应力的情况下，钢绞线都不会滑脱。钢绞线进入锚头的折角很小，几乎不受弯曲应力。钢绞线整束隔离挤压锚主要通过摩擦力进行锚固，因此它的疲劳性能非常好。
2.锚头结构紧凑，有利于整体结构的优化、美观。
在同等受力级别的情况下，挤压锚头的外形尺寸比冷铸锚、热铸锚及夹片锚的要小得多，可以使预埋管道尺寸减小，并且便于联接钢拉杆、叉耳等结构，给桥梁的安装更换带来了很大的方便。而且采用了比钢丝（1670MPa）强度高的钢绞线（1860MPa），在相同的设计应力下，索体钢丝的总截面积及拉索总重可以相应地降低很多，使得运输更加经济方便。
3.锚头采用全密封结构，防腐、防护性能好。
锚头挤压后，在其前端部有密封盖板，后部通过密封筒和密封装置对拉索剥除PE部分进行密封，然后在锚具腔内灌注弹性握裹材料进行防腐，将钢绞线与外界空气、水汽完全永久隔离。施工后锚头外采用专用防腐油脂涂抹，要求完全覆盖外表面，之后再安装保护罩，正是因为采用了多层防护，所以其永久防护性能相当可靠。挤压锚具及其拉索的生产加工、组装均在工厂里完成，以成品拉索形式发至施工现场，其质量得到保证。
■主要技术性能指标
1.静载性能满足GB/T 14370-2015《预应力筋用锚具、夹具和连接器》要求：锚具效率系数ηa≥95%，ξapu≥2%。
2.疲劳性能满足PTI-2003《斜拉索设计、测试和安装条例》要求。可通过200万次应力幅度200MPa、0.45σb应力上限的疲劳试验，断丝率＜2%。
3.满足DG/T J08-019-2005《建筑结构用索应用技术规程》疲劳性能：能够通过200万次应力幅250MPa、0.45σb应力上限的疲劳试验，断丝率＜2%。
4.索体HDPE性能符合CJ/T 3078-1998《建筑缆索用高密度聚乙烯塑料》规定的要求。
5.钢绞线性能：抗拉强度≥1860MPa，其它性能不低于GB/T 5224-2014《预应力混凝土用钢绞线》标准中规定的要求。
6.拉索弹性模量：E≥1.8×105MPa。
7.防水性能：全密封防水结构。
■设计及选用建议
1.最短拉索的自由长度不应小于2m。
2.为保证结构的安全性，建议拉索安全系数η≥2.5~3。
3.为保证下端的防水，务必把下端索导管伸出桥面结构100~150mm。
4.两端锚头封锚前在其外表面均匀涂抹防腐油脂。
5.螺母旋合位置：螺母的安装位置建议在锚头有效螺纹段中部，严禁旋在有内螺纹的部分。
■挤压锚固钢绞线拉索锚具参数
●QSM挤压索锚具(固定端)A型
●QSM挤压索锚具(张拉端)B型
■拉索索体
注：成品索内的钢绞线可以是光面、镀锌、环氧喷涂或环氧填充。
