新造珠江大橋復(fù)合式牽索掛籃設(shè)計

1、新造珠江大橋復(fù)合式牽索掛籃設(shè)計新造珠江大橋復(fù)合式牽索掛籃設(shè)計林海騰(廣州新化快速路有限公司,廣東廣州510220)摘要:文章結(jié)合新造珠江特大橋設(shè)計,施工的實際情況,選擇復(fù)合式牽索掛籃作為主梁懸臂澆筑施工掛籃;通過建立掛籃結(jié)構(gòu)空間模型,分析了掛籃結(jié)構(gòu)的剛度,強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性,并驗算了掛籃結(jié)構(gòu)的安全可靠性.對新造珠江特大橋及同類型橋梁的設(shè)計和施工具有一定的參考價值.關(guān)鍵詞:新造珠江特大橋;單索面斜拉橋;懸臂澆筑;牽索掛籃中圖分類號:U445文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:10092374(2011)一005602一,工程概況新造珠江特大橋主橋采用塔,墩,梁固結(jié)的雙塔單索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋,跨徑組合為64

2、m+140m+350m+140m+64m,全長758米.主梁采用近似倒梯形斷面,單箱五室結(jié)構(gòu),梁高3.65米,箱寬30.7米.主梁O#塊長36米,邊跨現(xiàn)澆段長28Z:,邊,中跨合攏段長均為2米,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長6米(橫隔板間距也為6米),全橋共52對.標(biāo)準(zhǔn)梁段斷面尺寸為:項板全寬30.7米,底板寬12.8米,翼板懸臂長4.2米,中腹板厚0.35米,邊腹板及次邊腹板厚均為0.25m,斜底板板厚O.25米,邊箱及次邊箱頂板厚均為0.28米,中箱頂板厚0.55米,底板厚0.25米,懸臂板厚度為0.280.54米,箱梁設(shè)計有縱,橫兩向預(yù)應(yīng)力,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段砼方量為162m.全橋斜拉索共104對,采用國標(biāo)雙層PE防

3、護(hù)鍍鋅低松馳高強(qiáng)度平行鋼絲拉索.圖1主橋總體布置圖二,牽索掛籃設(shè)計思路本橋因其獨特的結(jié)構(gòu)特點:主梁斷面采用倒梯形,致使掛籃存在以下兩個問題:(1)掛籃前端只有端面中央的斜拉索做支撐點,橫向穩(wěn)定性較差;(2)c型梁沒有合適的支撐點.為解決上述問題,主梁懸澆采用復(fù)合式牽索掛籃施工,將傳統(tǒng)的前支點和中支點掛籃結(jié)合在一起,且在底籃前端施加預(yù)拉力以滿足橫向剛度要56o呻.棚高釬越扣盒咄2o11o5求.復(fù)合式牽索掛籃由兩部分組成,一部分為底籃結(jié)構(gòu),另一部分為行走提梁結(jié)構(gòu).底籃結(jié)構(gòu)作為主梁懸澆的主要承重結(jié)構(gòu),前端由斜拉索錨固支撐,后端通過懸吊系統(tǒng)錨固在已澆注梁段上;行走提梁結(jié)構(gòu)通過設(shè)置在箱梁項面的兩組獨立桁

4、片在完成,在底籃系統(tǒng)行走時懸掛在底籃前端,通過牽引帶動底籃前移就位,行走提梁結(jié)構(gòu)在箱梁懸澆時也參與結(jié)構(gòu)受力.三,掛籃結(jié)構(gòu)設(shè)計掛籃結(jié)構(gòu)組成主要分為底籃承重系統(tǒng),模板系統(tǒng),行走系統(tǒng),懸吊錨固系統(tǒng)組成.(1)底籃承重系統(tǒng):由底籃縱梁鋼箱系與桁架組成.(2)模板系統(tǒng):由主鋼箱,輔助鋼箱,尾梁鋼箱及橫梁鋼箱組成,鋼箱由底板,頂板,腹板及加勁肋等構(gòu)成.(3)行走系統(tǒng):包括行走桁架,行走軌道,行走小車,滑船,行走動力設(shè)施,行走滾輪.(4)懸吊錨固系統(tǒng):由前中后吊桿,行走桁架后錨桿,止推裝置,斜拉索張拉錨座組成.四,掛籃設(shè)計計算掛籃控制設(shè)計以中跨0-2#塊和26#塊為主進(jìn)行計算,即斜拉索最短.(傾角最大)和斜

5、拉索最長(傾角最小).采用MIDAS分別對02#塊,1#塊和26#塊進(jìn)行整體建模計算(荷載為混凝土自重并考慮1.05倍漲模系數(shù),掛籃自重,模板荷載,及施工荷載).下面以O(shè)一2#塊為例對各工況下計算結(jié)果進(jìn)行分析.(一)工況分析根據(jù)02#塊掛籃施工過程分析,掛籃在使用過程中,在斜拉索初張,50%砼澆注完成,掛籃二張,100%砼澆注這四種情況為最不利情況,分別選取這四種工況進(jìn)行驗算.圖20-2#塊斜拉索初張掛籃結(jié)構(gòu)圖圖30-2#塊50%砼澆注掛籃斜拉索軸力圖(斜拉索最大拉力990kN,吊帶最大拉力278kN)圖40-2#塊斜拉索二張掛籃鋼箱有效應(yīng)力圖圖50-2#塊100%砼澆注掛籃鋼箱有效應(yīng)力圖(二

6、)0-2#塊施工掛籃計算結(jié)果通過分別對02#塊,l#塊和26#塊進(jìn)行整體建模計算,掛籃整體在各個工況都基本能滿足設(shè)計及施工要求.局部構(gòu)件的應(yīng)力和應(yīng)變出現(xiàn)比較接近容許值的現(xiàn)象,可通過細(xì)部處理的方式予以解決.掛籃在梁段砼澆注完成后,最大變形均在滿足要求.五,結(jié)語結(jié)合新造珠江特大橋設(shè)計,施工的實際情況,選擇復(fù)合式牽索掛籃作為主梁懸臂澆筑施工掛籃;通過建立掛籃結(jié)構(gòu)空間模型,分析了掛籃結(jié)構(gòu)的剛度,強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性,并驗算了掛籃結(jié)構(gòu)的安全可靠性.對新造珠江特大橋及同類型橋梁的設(shè)計和施工具有一定的參考價值.o參考文獻(xiàn)【1】廣州新洲至化龍快速路新造珠江特大橋施工圖設(shè)計【s】【2】鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊(第2版)【s1_中國建-T-,jk出版社.【31公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(JTJO2586)S】.4】建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊s】.中國建筑工業(yè)出版社.最大變形支點反力(kN)(mm】最大組合應(yīng)止力fMpa)張拉底籃后錨輔助鋼箱錨固主粱錨團(tuán)行走桁架中行走桁架后錨推工況力支點器翼鋼(T)緣箱目U刖桁12341011567814159端端鋼箱架斜拉索7523062-104-2271921371851383682083132初張5O%混凝土1962402051621110383328699624-386-35551856114101澆注斜拉索二張15555