后張法預應力梁預制施工需要的機械設備有哪些？

2001年，萊茵河魏爾市和特魯耶邊界市鎮共同體宣布了關于德國和法國之間跨越萊茵河的一座通自行車的人行橋的競標。橋位于巴塞爾附近，在德國、法國、瑞士三國的三角地帶，德法審查委員會的基本要求是功能/安全，船撞，建筑學品質/創新，造價，可建性和高效使用性。勝利的團隊獲得了這個項目。

橋梁設計的基本要求是通航凈空7.80×155m，為避免船撞危險，選擇了在萊茵河中不設橋墩的拱橋。

設計的另一基本構思是荷浦斯特貝/法國耶魯軸線和從魏爾到許林根塔的視線方向錯位。為了這兩個景觀視線的關聯，橋設計成非對稱的。

主橋

為便于包括殘疾人在內的人群過橋，引道采用了4%的最大斜坡。由于這個斜坡和7.80×155m的通航凈空，本橋總長248m，主跨229.40m。

為了獲得優雅的外觀，拱身高度盡量減低，在跨中的建筑高度:拱圈距橋臺為23m，拱圈距橋面為14.90。建造這樣細長的拱圈只能用鋼材。

在堤岸連續區用輕型建筑。橋墩和橋臺沒入水中。拱腳推力在橋臺處必須轉向，因此須設置約束桿件。

護欄之間的最小寬度大于5m，有足夠的空間供人行和自行車過橋。由于通風和牽連到視野，橋的橫斷面是非對稱的。北拱圈建成垂直的，具有兩個六邊形鋼箱斷面。南拱圈建成傾斜的，具有空心圓斷面。北側是“強側”，南側是“弱側”，向北拱傾斜。北側承擔兩倍于南側的荷載。

結構分析

結構分析時整個體系當做一個梁結構模型，橋面為有限單元模型。主要的挑戰是水平力和恒載作用下體系的細長度/柔軟度和非對稱性問題。

有關的設計荷載是恒載、風載和活載。對這樣一個人行長拱橋確定逼真的活載是困難的。三國橋是按德國規范DIN-Fachberich 101半跨滿體活載設計。

滿佈活載時撓度為1275mm。由于撓度很大，體系為幾何非線性的，必須按二階理論分析，荷載工況不能疊加而必須分析共同荷載。

風載按E-DIN（歐洲規范）1055-4:8/2002計算。有了確切的計算，風洞試驗得能證實，確切的計算對盡力減低這個柔性建筑的水平力是至關重要的。

吊桿

用傾斜的封閉索吊桿連接正交異性橋面主梁于拱圈。為避免吊桿壓曲，采用了螺旋鋼絞線。拱梁之間的連接采用開口的型鋼配件。在梁上連接點處，用開口的套接端以調整拉索的長度。

連結和支承

梁段連結考慮耐久性和美觀。經過細心的設計，拱身接頭采用鑄鋼節點板而避免采用一般節點板，其厚度隨受力而變。在梁段和鑄鋼節點板之間的焊接范圍在高受力區之外。

由于體系非對稱和風載，在支承處的水平力很高，鋼結構的垂直支承力相對較低，因此，其合力不作用于支承中心，不能采用標準型式的水平支座。

在許林根側，拱腳不允水平移動。為使力作用于橋臺，必須南面設3個球面支承，北面2個。所有球面支承都是傾斜的。所有支承具有帽罩的形式，都在同一個球面上，這個球面的中心就是拱的基底，因此能夠轉動而不會有約束力。

在萊茵河魏爾側，拱腳容許水平位移，但對橫向力固定。最大水平位移約500mm。能夠掌控這個荷載和位移轉換的結構是一個擺柱式“拉桿”裝置。擺柱固定在橋臺上，水平力可通過一對力來轉換。

拱腳推力在橋臺處用約束桿轉向。拉桿為幾片鋼板，用螺栓固定在主梁末端和橋臺上。

由于采用了約束桿，拱的兩側皆須有永久性的土壤錨定?；A土壤為沙卵石，深層為泥巖。在沙卵石層設置了一個筏形基礎，水平力荷載轉換時啟動了卵石層的抗剪力以避免基礎的轉動。

廠內組裝

通常在廠內組裝構件時都是按正起拱度（負撓度）裝配。三國橋的體系是幾何非線性的，因此，起拱度是一個復雜的空間形式，不能直接由撓度決定。計算起拱度時采用了迭算法，考慮結構的幾何非線性行為（二階理論）。由于橋體橫斷面的非對稱性，在恒載作用下會有水平位移，因此，橋體按水平和垂直起拱度組裝。此外，安裝過程臨時索的影響應予考慮，所有這些影響導致一個復合的起拱度。在工廠組裝時，各節段須按傾斜位置支立，以得到在恒載作用下形成一個垂直北向拱橋的永久位置。

匝道

匝道和樓梯使從兩側能進入主橋。匝道和樓梯由柔性鋼箱建成，最大建筑高度400mm。鋼箱由直徑180mm鋼管支承。

對于殘疾人在內的人群，法國側的匝道太陡，因而建了一個電梯。

萊茵河魏爾的匝道用牛腿栓釘與主橋連接。該側主梁端有主橋的縱向自由位移，因此牛腿栓釘有一個滑動面。由于建筑高度很低，牛腿栓釘上的承座分為水平和垂直兩種。匝道和主橋之間的伸縮縫由滑動鋼板制成。

欄桿帶鋼索，和主橋一樣。在扶手上設置了照明。此外在匝道和主橋上使用同樣的環氧涂層，涂層顏色采用輕灰色，DB701。

施工階段

橋體在距架設現場500m的一個預施工場進行預組裝。當鋼結構焊接完成后，整個結構用重型運輸工具在駁船上浮運就位。浮運過程，萊茵河封閉通航僅一天。橋體是用纜索卷揚機從預制場進入現場的。

橋梁在開放通行之前作了振動測試以驗證動力計算及其動力性能。約有1000人從兩側鄉鎮步行通過該橋，作了不同人數不同速度的測試。

橋的測試結果和動力分析的差異在第三振型時測到。三國橋的阻尼很低（1%），但在一個鋼建筑的通常范圍之內。能激發的自然頻率為1.0HZ，激起的橋面位移有水平和垂直分量，但臨界橫向位移只在500人以上以最少5.8m/h速度過橋時才會激起，這種情況發生的機率極低。因此兩側議會決定不設阻尼器。

以一個單一、非對稱的拱橋跨越萊茵河的初始想法的實施是成功的。橋的形狀簡單，但富有表現力（expressive）和嚴格順應最佳的力流線。消除了船撞危險?？缃?30m的非對稱拱具有期望的獨創性，滿足業主的要求。僅管很大的技術挑戰，復雜的細節都做了仔細的設計。