承重索边跨扇形布置缆索吊机的横移影响研究

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1、承重索边跨扇形布置缆索吊机的横移影响研究汪芳进，王令侠，涂满明67承重索边跨扇形布置缆索吊机的横移影响研究汪芳进，王令侠，涂满明(中铁大桥局股份有限公司设计分公司，湖北武汉430050)摘要：南广铁路西江特大桥为主跨450m的中承式钢箱提篮拱桥，拱肋节段采用横移式缆索吊机起吊安装。受限于现场地形、地质条件，缆索吊机采用锚碇上锚固、缆塔顶处移动的横移形式，且缆索间距在锚固处和缆塔顶处不同，承重索边跨呈扇形布置。为确保吊装顺利，基于现有理论，分析吊机横移后同组承重索之间垂度以及分担的集中荷载差异等。分析发现，2根承重索在天

2、车处的垂度差达313mm，分担的集中荷载相差约5倍，天车倾角达1O．1。，承重索横移后需调整索长；提出的天车牵引至靠近索鞍5m处后横移承重索再调整索长的施工流程是安全、可行的；调索后的缆索对塔架设计造成的不利影响较小，该桥缆索吊机横移方案可行、安全。关键词：拱桥；缆索吊机；承重索；横移施工；垂度；集中荷载；调整索长；理论计算中图分类号：U448．22；U441．5文献标志码：A文章编号：1671—7767(2013)05—0067一O51前言缆索吊机是桥梁施T中常使用的一种起重吊装2工程概述设备，适用于架空纵向运输和高

3、差较大的垂直吊装，新建南广铁路西江特大桥为主跨450m的中尤其适用于高山峡谷中的桥梁以及大跨度拱桥、悬承式钢箱提篮拱桥，拱肋内倾角为4．8。。主桥拱肋索桥的施工『】]。缆索吊机的承重索一般各跨连续布的总体施工方案采用无支架扣挂法，即从两岸向跨置，中间转点支承于塔架的索鞍上，两端固定在锚碇中分节段悬臂拼装，跨中合龙。拱肋、横撑、桥面钢上。为了扩大横向覆盖范围，可以采用横移式设纵横梁等分节段在工厂制造完成后，通过西江航道计l_2]。通常横移方式为承重索、索鞍(也可含塔架运输至桥位，利用起重船和缆索吊机起吊安装。一起)、锚碇

4、上的锚固点整体平移[2，横移过程中缆索吊机需要吊装的构件包括70个拱肋节段、承重索的边跨与中跨在一个竖直面内。采用承重索18道横撑以及37个桥面钢纵、横梁节段。横桥向在锚碇上固定，索鞍沿缆塔顶滑道横移带动承重索吊装范围为±13m。缆索吊机额定吊重取为360t，边跨扇形移动、承重索中跨平行移动的横移方式缆天车、吊具及起重索等总重60t，最大集中荷载420t。索吊机还不多见。目前，该承重索边跨扇形布置的缆索吊机主跨跨度476m(见图1)，根据锚碇位横移式缆索吊机在工程实践中已有使用，本文结合置的不同两岸边跨跨度为202~2

5、25m。承重索分2西江特大桥，分析该横移方式对索、天车产生的不利组，每组由12460mm(6×37S+1wR)钢丝绳组成。影响，提出相应的工程对策。承重索通过两岸缆塔顶部的索鞍，锚固于两岸锚碇。南宁仞I广州仞I碇图1缆索吊机总体布置示意收稿日期：2013—06—25作者简介：汪芳进(1976一)，男，高级工程师，1999年毕业于西南交通大学土建结构专业，工学学士(E—mail：wangfangjin@163．corn)。68世界桥梁2Ol3，41(5)为了覆盖构件横桥向所有吊装位置，同时不增加吊机规模，缆索吊机采用横移

6、式设计。承重索可随索T一+(+半)一鞍沿缆塔顶部的滑道在横桥向±16．5m范围内移动。缆索吊机每组承重索两岸各设1座锚碇。√H；+(+)㈦南于大吨位缆索吊机锚碇设计抗拔力巨大，且广州侧塔顶索鞍两侧承重索张力相等：现场地形复杂、地质条件差，为避免山体受力集中，一承重索在锚碇上须分散固定，单组横向布置宽度为√H；+(学+半)。===11m。而在塔顶及中跨，为减小索鞍、天车等机械结构的规模，横桥向布置宽度缩小为1．9m。因此√H!+(学+)。㈩同组承重索的边跨相互之间是不平行的(见图2)。式中，l为计算T况下各跨跨度，z。一

7、476m为常量，在同组承重索随索鞍整体横移后，每根承重索边跨l、z。随索鞍横移而变化，由原始跨度、高差计算得计算跨度的变化不一致，造成中跨垂度、张力变化等出；c为高差，南宁侧为C、广州侧为c。，中跨为0；也不一致，有必要予以定性和定量分析。q2—0．176kN／m，q1==：q3—0．16kN／m；P为计算工I．!一况下承重索中跨承受的集中荷载，即吊重与天车总L—————1号承重索重分配到单根承重索的竖向力，根据吊重确定；At为计算工况下温度与基准温度之差；H为计算工况下各跨承重索张力的水平分量，南宁侧边跨、中跨、广州

8、侧边跨分别为H、H、H。；A为承重索截面面积，为1808mm；Ek为承重索弹性模量，取1．2×图2同组多根承重索平面布置示意10MPa；￡为承重索线膨胀系数，取12×10。由上述可列出一个关于承重索状态参数、s、3单根横移式承重索无应力索长、张力和垂度计算。、H、H、H。的六元方程组。式中，承重索的总无在现有缆索抛物线计算理论。。