广州东平水道主桥连续钢桁拱悬拼架设分析.pdf

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1、第28卷第1期土木工程与管理学报V01．28No．12011年3月JournalofCivilEngineeringandManagementMar．2Ol1广州东平水道主桥连续钢桁拱悬拼架设分析严定国(铁道第四勘察设计院桥梁处，湖北武汉430063)摘要：广州东平水道特大桥其主跨结构为(99+242+99)m的连续钢桁拱，被誉为武广客运专线“第一跨”。该桥具有如下特点：三片主桁，桁中心距14m，空间效应明显；四线铁路，荷载较大，抗疲劳设计是重点；拉索辅助悬拼架设，悬臂长度121m，需保证结构抗倾覆稳定性；无应力多点合龙，体系转换复杂，施工难度较高。本文从钢桁拱施工架设特点

2、出发，对架设过程中采用的边跨压重及塔吊、拉索等辅助架设方法进行分析，对边支座顶落梁、纵向预偏等合龙措施进行探讨；根据计算提出合理的架设方法及可行的合龙措施，并检算所有工况杆件强度、稳定应力，确保设计杆件在施工阶段安全可靠。其计算成果对今后钢桁拱的设计、施工等有一定参考价值。关键词：钢桁拱；顶落梁；纵向预偏；合龙中圈分类号：U448．224文献标识码：A文章编号：2095-0985(2011)01-0064-051工程概况jUrI1U；!U{_l-l+⋯I⋯+一’⋯’If+一l～+。}．，fj‘武广魁)f92l‘6‘广茂垃)f．，‘广州东平水道特大桥主跨结构为(99+242+

3、99)m的连续钢桁拱，是武广客运专线跨度最图2桥面布置／m大的四线桥梁J，也是我国首座铁路四线三桁单跨钢桁拱桥，设计行车速度为200km／h，设计荷2本桥施工架设特点载为ZK活载。结构采用三片主桁，桁中心距为14m，节间本桥为曲弦的刚性拱和柔性系杆体系，其施长度11m，边跨平行弦桁高14m，拱顶桁高9m，工具有下列特点：加劲弦高20m，拱肋采用二次抛物线，下拱圈矢(1)本桥址航运繁忙，临时支墩不宜占用航跨比1／4，最大吊杆长度40．5m，见图1。道，必须辅以吊索塔架进行钢梁悬臂安装。(2)悬臂中跨跨度长达121m，为保证结构有一。

4、一f广足够的抗倾覆稳定性，边跨必须压重。3

5、丁一[(3)合龙点多，每片钢桁拱合龙有四根弦杆、两根斜杆及两根系杆，共有8个点，需“多点零误差合龙”。图1全桥立面布置／m(4)桁拱合龙后欲合龙系杆，还需释放临时桥面采用正交异性板与主桁下弦杆焊接共同固定支座并通过调整前后支点的标高等措施来实受力的板桁结构，钢桥面顶板上有150mm的现，体系转换过程比较复杂。现浇混凝土道碴槽，用焊钉与钢桥面板结合；桥面(5)由于本结构施工架设具有如上特点，为四线线间距为(5．0+9．2+4．6)m，武广客运专线保证合龙口杆件无应力安装，结构顺利合龙，道碴槽内宽9．4m，广茂线道碴槽内宽9．0m，人必须进行详细的施工阶段分析。行道宽1．3m，

6、桥面布置图见图2。收稿日期：2010．I1-30作者简介：严定国(1979一)，男，湖北荆州人，工程师，硕士，研究方向为桥梁理论与工程实践(Email：ydgflash@163．COB)第1期严定国：广州东平水道主桥连续钢桁拱悬拼架设分析·65·Tlx99=(G2×L2一G1×L1)(3)3总体施工架设流程式中，为边支点锚索索力。由(2)、(3)式可变化如下：施工主桥基础、墩身及边跨临时支墩时，在边T×99+Gx66×66／2：1．3xT，×99+O．3×墩承台及桥墩埋置压重索，边墩设置顶落粱，边中G1xL(4)墩设置纵横向移梁等措施保证合龙口位移可调按实际截面建模后，可从

7、程序中提取及整；利用提升站安装边跨钢梁两个节间，利用架梁G×L，代人(4)式后，根据边跨受力特点，指定吊机借助临时墩架设其余边跨节间；悬臂架设中压重120kN／m，就可求出设计索力为5345．9跨钢桁梁时，张拉边墩临时压重索，并对边跨前六kN。个节间施工压重，保证结构具有一定抗倾覆稳定4．2扣索位置选择性；悬拼钢桁梁至中跨第8个节问时，施工塔(1)边跨后拉索在边跨扣点位置选择吊，挂索，并张拉边跨扣索，辅以吊索塔架，武汉侧后拉索与塔柱的倾角越大，相同的初张拉力悬拼钢桁梁至中跨第11个节间，新广州侧悬拼钢水平力分配越大，较小的张拉力即可将悬臂构件桁梁至中跨第1O个节间，微调索力

8、、落梁量及吊张拉到安装位置，可将后拉索扣在边跨的端部。机位置使合龙口位移偏差达到合龙要求，依次合(2)中跨前拉索在拱肋扣点选择龙桁拱下弦杆、桁拱斜杆、桁拱上弦杆，再连接平确定原则：在悬臂状态下任何杆件应力不能横联杆件，并解除新广州侧中墩临时支座纵向水超过容许应力；满足施工行走需要，即行走吊平位移；调整两侧边支座起顶量，微调索力、起顶机必须有两个节问的行走空间。量使合龙口位移偏差达到合龙要求，合龙系杆，安经比较计算可知，施工完中跨七个节间后，将装至武汉侧中跨第11个节间及中跨合龙段钢桥前拉索扣在A14节点处(如图3所