新造珠江大桥复合式牵索挂篮设计

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1、新造珠江大桥复合式牵索挂篮设计新造珠江大桥复合式牵索挂篮设计新造珠江大桥复合式牵索挂篮设计新造珠江大桥复合式牵索挂篮设计新造珠江大桥复合式牵索挂篮设计林海腾(广州新化快速路有限公司,广东广州510220)摘要:文章结合新造珠江特大桥设计,施工的实际情况,选择复合式牵索挂篮作为主梁悬臂浇筑施工挂篮;通过建立挂篮结构空间模型,分析了挂篮结构的刚度,强度和整体稳定性,并验算了挂篮结构的安全可靠性.对新造珠江特大桥及同类型桥梁的设计和施工具有一定的参考价值.关键词:新造珠江特大桥;单索面斜拉桥;悬臂浇筑;牵索挂篮’中图

2、分类号:U445文献标识码:A文章编号:1009—2374(2011)一0056—02一,工程概况新造珠江特大桥主桥采用塔,墩,梁固结的双塔单索面预应力混凝土斜拉桥,跨径组合为64m+140m+350m+140m+64m,全长758米.主梁采用近似倒梯形断面,单箱五室结构,梁高3.65米,箱宽30.7米.主梁O#块长36米,边跨现浇段长28Z:,边,中跨合拢段长均为2米,标准节段长6米(横隔板间距也为6米),全桥共52对.标准梁段断面尺寸为:项板全宽30.7米,底板宽12.8米,翼板悬臂长4.2米,中腹板厚0.

3、35米,边腹板及次边腹板厚均为0.25m,斜底板板厚O.25米,边箱及次边箱顶板厚均为0.28米,中箱顶板厚0.55米,底板厚0.25米,悬臂板厚度为0.28～0.54米,箱梁设计有纵,横两向预应力,标准节段砼方量为162m..全桥斜拉索共104对,采用国标双层PE防护镀锌低松驰高强度平行钢丝拉索.图1主桥总体布置图二,牵索挂篮设计思路本桥因其独特的结构特点:主梁断面采用倒梯形,致使挂篮存在以下两个问题:(1)挂篮前端只有端面中央的斜拉索做支撑点,横向稳定性较差;(2)c型梁没有合适的支撑点.为解决上述问题,主

4、梁悬浇采用复合式牵索挂篮施工,将传统的前支点和中支点挂篮结合在一起,且在底篮前端施加预拉力以满足横向刚度要56o呻.棚高钎越扣盒咄2o11o5求.复合式牵索挂篮由两部分组成,一部分为底篮结构,另一部分为行走提梁结构.底篮结构作为主梁悬浇的主要承重结构,前端由斜拉索锚固支撑,后端通过悬吊系统锚固在已浇注梁段上;行走提梁结构通过设置在箱梁项面的两组独立桁片在完成,在底篮系统行走时悬挂在底篮前端,通过牵引带动底篮前移就位,行走提梁结构在箱梁悬浇时也参与结构受力.三,挂篮结构设计挂篮结构组成主要分为底篮承重系统,模板系

5、统,行走系统,悬吊锚固系统组成.(1)底篮承重系统:由底篮纵梁钢箱系与桁架组成.(2)模板系统:由主钢箱,辅助钢箱,尾梁钢箱及横梁钢箱组成,钢箱由底板,顶板,腹板及加劲肋等构成.(3)行走系统:包括行走桁架,行走轨道,行走小车,滑船,行走动力设施,行走滚轮.(4)悬吊锚固系统:由前中后吊杆,行走桁架后锚杆,止推装置,斜拉索张拉锚座组成.四,挂篮设计计算挂篮控制设计以中跨0-2#块和26#块为主进行计算,即斜拉索最短.(倾角最大)和斜拉索最长(倾角最小).采用MIDAS分别对0—2#块,1#块和26#块进行整体建

6、模计算(荷载为混凝土自重并考虑1.05倍涨模系数,挂篮自重,模板荷载,及施工荷载).下面以O一2#块为例对各工况下计算结果进行分析.(一)工况分析根据0—2#块挂篮施工过程分析,挂篮在使用过程中,在斜拉索初张,50%砼浇注完成,挂篮二张,100%砼浇注这四种情况为最不利情况,分别选取这四种工况进行验算.图20-2#块斜拉索初张挂篮结构图图30-2#块50%砼浇注挂篮斜拉索轴力图(斜拉索最大拉力990kN,吊带最大拉力278kN)图40-2#块斜拉索二张挂篮钢箱有效应力图图50-2#块100%砼浇注挂篮钢箱有效应

7、力图(二)0-2#块施工挂篮计算结果通过分别对0—2#块,l#块和26#块进行整体建模计算,挂篮整体在各个工况都基本能满足设计及施工要求.局部构件的应力和应变出现比较接近容许值的现象,可通过细部处理的方式予以解决.挂篮在梁段砼浇注完成后,最大变形均在满足要求.五,结语结合新造珠江特大桥设计,施工的实际情况,选择复合式牵索挂篮作为主梁悬臂浇筑施工挂篮;通过建立挂篮结构空间模型,分析了挂篮结构的刚度,强度和整体稳定性,并验算了挂篮结构的安全可靠性.对新造珠江特大桥及同类型桥梁的设计和施工具有一定的参考价值.o参考文

8、献【1】广州新洲至化龙快速路新造珠江特大桥施工图设计【s】【2】钢结构设计手册(第2版)【s1_中国建~-T-,jk出版社.【31公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJO25—86)[S】.[4】建筑结构静力计算手册[s】.中国建筑工业出版社.最大变形支点反力(kN)(mm】最大组合应止力fMpa)张拉底篮后锚辅助钢箱锚固主粱锚团行走桁架中行走桁架后锚推工况力支点器翼钢(T)缘箱目U刖