山区大跨度悬索桥钢桁加劲梁架设方法研究

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1、294管理施工城市道桥与防洪2014年7月第7期山区火跨度悬索桥钢桁加劲梁架设方法研究凌胜春(湖南省交通规划勘察没计院，湖南长沙410008)摘要：以矮寨特火桥为研究背景，首先分析山区大跨度悬索桥的特点，对几种常用于架设山区悬索桥加劲梁的方法进行比较分折：在此臧础I：概述矮寨特大桥架设钢桁加劲梁所采用的轨索滑移法的基本原理，研究分析该方法所用轨索运梁系统的没计特点、力学原理的试验蝓证和施工步骤及要点。研究结论可为山区大跨度悬索桥加劲梁的架设施工提供参考。关键词：大跨度悬索桥；加劲梁；钢桁架；施工方法；轨索滑移法中图分类号：11448．25文献标识码：B文章

2、编号：1009—7716(2014)07—0294—030前言1工程概况悬索桥因其受力合理，跨越能力大，造型优矮寨大桥是新建长沙至重庆高速公路通道的美，是[1j修建跨越峡谷桥梁时非常有竞争力的控制性工程．桥位距湖南省吉首市市区约20kin，桥型1就承重构件而言，悬索桥南以下几个主跨越风景秀丽的德夯大峡谷和著名的“公路奇要部分组成：桥塔、锚碇、主缆、吊索、加劲梁观”矮寨盘LLI公路，见图1。大桥桥面与桥底地和鞍鹰、F]前悬索桥加劲梁常见的形式有钢桁梁面高差达330m，山谷两侧悬崖距离最窄处约币lJ钢箱截面，两种加劲梁各有其优缺点．如钢桁900m。最宽处约l3

3、00m。主桥采用ll76m跨梁加劲梁适用于双层桥，透风性能好，抗扭性能度的悬索桥。好；而钢箱梁适用于单层桥面的情况，可以在顶板上I接铺设桥面铺装，无需纵横梁，因此呵以省钢材，箱梁风的阻力系数小，容易发生涡流振动，但抵抗弯扭耦合振动的效果好。在选择悬／索桥加劲梁的形式时，要从桥梁的场地条件、施＼一一T条件、桥梁设计、桥梁抗风等多方面考虑。在图1矮寨大桥立面布置图(单位：cm)我国西部山区修建大跨度悬索桥时，考虑到山区矮寨大桥主桥采用双向4车道高速公路标运输条件的不便和现场拼装的困难14,51，悬索桥的准，设计车速为80km／h。钢桁加劲梁包括钢桁』J『I劲梁

4、多采用钢桁加劲梁方案。架和桥面系两部分，其中钢桁架梁梁宽27m，梁目前，山悬索桥钢桁加劲梁架设方法有多高7．5m，桥面系全宽为24．5131，见图2。钢桁利1，同内900m以下的山区悬索桥常采用缆索吊架由主桁架、主横桁架、上下平联及抗风稳定板装法T艺来架设加劲梁．如湖北四渡河大桥(主组成。主桁架为带竖腹杆的华伦式结构，巾上、跨900m)，贵州北盘江大桥(主跨636n'1)等；贵下弦杆，竖向、斜向腹杆组成。上、下弦杆均采州坝陵河大桥(主跨1088m)采用了桥面吊机法用箱形截面，腹杆在支座处采用箱型截面，其余来架设加劲梁。在修建湖南湘西矮寨特大悬索桥各处均采用

5、_T字型截面。主桁桁高7．5m，桁宽时，为克服地形条件等诸多不利施工因素的影27m，节间长度7．25m。一个标准节段由2个节响，创造性的提m了轨索滑移法来架设钢桁加劲间组成，长度为14．5m，在每节i'n】处设置一道主梁。本文以此为背景，综述了各种适合于架设山横桁架。悬索桥钢桁7Jll劲梁的各种方法和T艺，着重研主横桁架采用单层桁架结构，由上、下横梁究了tit大跨度悬索桥采用轨索滑移法施丁的原及竖、直腹杆组成。上下横梁均采用箱形截面，，过程和重点。腹杆均采用工字型截面。上、下平联均采用K形收稿日期：2014—03—06体系，箱型截面。根据风洞试验结果，在桥

6、面系作者简介：凌胜春(1972—1，男，湖南株洲人，工程师，从事公路‘j侨涵没汁_r作以上和桥面系以下两个部位布置上、下纵向抗风2014年7月第7期城市道桥与防洪管理施工295稳定板。通过跨缆吊机将其安装就位。3．2轨索滑移法设备基本构造I■l_轨索滑移法所用的机具设备主要包括运梁和2700I2512001200125吊机安装两个部分。包括主缆，吊索、轨索、牵I25引索、运梁小车、吊鞍、跨缆吊机，见图3。其1-中，钢桁加劲梁的横向两侧各设4根轨索，则两il～丑一丑ljlIl1lIILIljIl{j{■liIl。。IFH一{盈wII。L——I-●侧共计8根，

7、每根轨索为50mm的封闭钢丝0绳，轨索的初张拉力为700kN，安全系数为I}3．15。每片钢梁由4台运梁小车运输。小车负载《．山’设计能力为600kN，牵引力为200kN。永久吊索与吊鞍直接相连，在吊鞍鞍体顶面、永久吊索图2钢桁加劲梁的横断面(单位：mm)两侧设置轨索鞍座，轨索放置于吊鞍的鞍座上。吊鞍的作用是给轨索提供支承，同时将轨索的荷2施工方法比选载传递至吊索和主缆。悬索桥的钢桁加劲梁是由众多杆件组成161，按照钢桁梁架设单元的不同，可将钢桁加劲梁的施T方法分为单根杆件架设、平面构件架设和立体节段架设三种。单根杆件架设和平面构件架设对施T起吊设备要求低

8、，施工灵活，但现场施T速度慢。不太适合大跨度悬索桥建设的需要，如建