哪吒大桥钢桁加劲梁跨中合龙方案分析

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1、20世界桥梁2Ol1年第4期哪吒大桥钢桁加劲梁跨中合龙方案分析栗金营，陈淮，李杰(郑州大学土木工程学院，河南郑州450001)摘要：哪吒大桥为双塔单跨钢桁加劲梁悬索桥，主梁架设采用缆索吊装法，由两端向跨中合龙，合龙段施工常会出现加劲梁上、下弦开口量不等的现象，造成合龙困难或无法进行。为顺利合龙，采用有限元法仿真模拟桥梁施工全过程，通过计算对比分析牵拉和压重2种合龙方案的可行性。计算结果表明：采用牵拉方案所需牵拉力为1560kN，对上弦牵拉位置的桁片受力不利，且现场不具备施加该力的条件；采用压重方案所需加载重量为1

2、95kN，小于设计限载200kN，采用压重方案是可行的。另外，合龙施工时需根据现场环境温度及时调整压重重量。哪吒大桥最终合龙方案采用压重方案，取得了较好的效果。关键词：悬索桥；钢桁梁；加劲粱；合龙；施工方案中图分类号：U448．25；U445．4文献标志码：A文章编号：1671—7767(2011)04—0020-041引言龙施工方案，并研究了温度对跨中合龙的影响，为哪采用悬臂拼装施工的钢桁加劲梁悬索桥在进行吒大桥钢桁加劲梁的合龙提供理论依据，并指导合龙段施工时常会出现加劲梁上、下弦开口量不相施工。等现象，一般是

3、上弦开口量偏大，合龙节段间隙呈楔形体。如果在合龙段上、下弦开口量不相等的情况2跨中合龙方案分析下进行合龙施工，会造成合龙施工困难或无法进行、2．1工程概况成桥后加劲梁局部应力偏大及加劲梁线形不顺等问哪吒大桥为双塔单跨钢桁加劲梁悬索桥，跨径题。因此，需要设计科学合理的合龙段施工方法，才为252mL】。该桥位于四川省江油市乾元山风景能达到设计成桥状态要求，同时也可以降低施工区，桥址区域为山间河谷地形，山势陡峻，通口河呈难度。V形山谷，两岸基岩裸露；桥位北川I岸陡峭，江油岸目前，大跨度桥梁在跨中合龙施工时常采用的坡较缓

4、。哪吒大桥主梁由62节钢桁加劲梁组成，其方式有压重施工[】]、顶推施工_6及牵拉施工[。中标准梁段60节，长4m；非标准段2节，长4．78对于悬索桥来说，常用的跨中合龙方式有2种：①压m，位于桥梁两端。每节钢桁加劲梁高2．2m，宽重。在合龙段附近施加配重，待合龙段平顺、合龙口7．2m，由H型钢和L型钢组成的桁片现场拼装完上、下开口量相等时再实施合龙；②牵拉。通过卷扬成，连接部位采用高强螺栓连接，哪吒大桥总体布置牵拉系统施加外力，强行对拉跨中合龙段上开口位见图1。置，直至合龙段开口量接近零为止。坝陵河大桥跨中合龙时

5、采用压重方式，同时结合合龙段附近钢桁梁及吊杆安装顺序而顺利完成合龙。。；其它桥梁也有结合压重和牵拉2种方式完成合龙口]。不同结构形式或跨径的悬索桥，其设计成桥线图1哪吒大桥总体布置示意形要求及结构受力均会存在或多或少的差异。因结合哪吒大桥独特的结构特点、特殊的现场施此，综合考虑桥梁建设的施工条件和结构受力，不同工环境和困难的运输条件，哪吒大桥主梁架设方案的悬索桥均有其适用的跨中合龙方式。本文通过借采用缆索吊装法，由两端向跨中进行整节吊运组装，鉴类似桥梁施工经验，以哪吒大桥为例，采用有限元见图2。为了方便施工和避免

6、施工过程中结构受力法仿真模拟桥梁施工全过程，对比分析压重和牵拉过大，哪吒大桥钢桁加劲梁在施工过程中采用刚、铰2种施工方案的可行性，得到钢桁加劲梁合理的合混合的连接方式，全桥在节段连接的上弦杆位置对收稿日期：2011—02—1O基金项目：河南省杰出人才计划项目(O8420O51O0O3)作者简介：栗金营(1986一)，男，2008年毕业于郑州大学道路与桥梁工程专业，工学学士(E—mail：lijinying4567@163．corn)。哪吒大桥钢桁加劲梁跨中合龙方案分析栗金营，陈淮，李杰21称设置6对临时双铰，即施

7、工过程中钢桁加劲梁节段仅在设铰位置断开，其它位置均刚接施工；施工铰设计为钢板销，即用2块钢板分别栓接在设铰位置的前、后2节钢桁梁上，在临时钢板上焊接连接销栓，以确保前、后2节钢桁梁自由转动。由于悬索桥图3跨中合龙前上、下弦理论开口量钢桁加劲梁相对较柔，在没有进行二期铺装情况下龙段上弦开口量大、下弦开口量小，两者相差26结构向上拱起，其跨中合龙施工必然存在合龙段上、film。必须采取措施使该差值接近于零，才能顺利下弦开口量不同的现象，必须借助外界荷载使合龙完成钢桁加劲梁合龙工作。段平顺才能完成钢桁加劲梁的合龙。2．

8、2．2牵拉方案可行性分析采用牵拉方案，需在合龙段端部上弦位置施加施工铰水平牵拉力，强制使上、下弦开口量相等。鉴于对计算模型中的节点施加外力进行试算比较繁琐，采用图2哪吒大桥钢桁加劲梁组装示意施加强制位移、提取支座反力的方法进行计算。2．2牵拉合龙方案分析为了计算方便，模型中把合龙节段一端固结在2．2．1钢桁加劲梁架设施工过程仿真模拟已架设钢桁加劲梁上，另一端不连接(见图4