山区大跨径悬索桥加劲梁型式研究和比选.pdf

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1、山区大跨径悬索桥加劲梁型式研究和比选陈骑彪，汗宏，王鹏29山区大跨径悬索桥加劲梁型式研究和比选陈骑彪，汪宏，王鹏(1．重庆全通工程建设管理有限公司，重庆400064；2．招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067)摘要：云南普宣高速公路普立特大桥位于构造剥蚀、侵蚀深切峡符地貌区，拟采628m跨悬索桥方案。为选择经济可行的加劲梁方案，对钢箱加劲梁和钢桁加劲梁的适用性进行研究和比选，重点从施T角度对钢箱加劲梁方案可行性及经济性进行论证。研究表明：钢箱加劲梁片状半成品和钢桁加劲梁片状半成品及杆件都能顺利运输至现场，宣威岸可设置加l丁拼装场地，并按

2、_T厂制作要求进行质量控制，节段能顺利起吊安装，2种方案均可行；从施T风险、耐久性及结构整体受力特性、工程造价等方面进行比较，最终确定该桥采用钢箱加劲梁方案。关键词：山区桥梁；悬索桥；钢箱梁；铜桁梁；加劲梁；型式比选中图分类号：U448．25；U442．54文献标志码：A文章编号：l6717767(2013)050029061引言为一向北东伸出的山脊，两侧为近于垂直沟轴线发目前，国内大跨径悬索桥的加劲梁主要有扁平育的山湾，山脊宽l20～200m，长约500m，山脊顶钢箱梁和钢桁梁2种常用型式】～。其中在长江及部为呈台状的耕地，地形相对平缓。普立特大

3、桥桥海湾中修建的悬索桥主要采用扁平钢箱加劲梁，山位处的运输、场地条件均较好，可运输加劲梁的单元区峡谷中已建或正在修建的悬索桥多采用钢桁加劲板件；宣威岸具有较为平整的台地，可作为加劲梁的梁。经T程实例调查及文献调研，较少涉及对山区组拼加工场地。悬索桥采用钢箱加劲梁方案的研究，其原因是山区综合考虑技术、经济及可接受的施一r风险，初步桥梁桥位普遍存在加劲梁运输条件差、加T场地小、设计阶段经多方案同深度设计和比选后，普立特大安装方式受限制等问题。调研表明，同等条件下，与桥拟采用628m单跨悬索桥方案，其总体布置示意钢桁梁相比采用钢箱梁作为悬索桥的加劲梁，用

4、钢如图1所示。量仅加劲梁本身就可节省15～25，由于恒载减轻，悬吊系统及塔、锚碇的负担均有降低，可节省全3加劲梁构造设计桥工程数量、降低造价l3]。因此，在山区建造大跨径3．1钢箱加劲梁悬索桥，加劲梁能否从传统形式的钢桁梁改为抗风根据该桥功能及结构受力需要，钢箱加劲梁宽性能较好的流线型扁平钢箱梁，其可行性和经济性度为28．5m，梁高为3．0m，高跨比为1／209．3，高值得深入研究。本文以云南普宣高速公路普立特大宽比为1／9．5，标准横断面如图2所示。箱内纵向桥为背景，针对加劲梁方案提出了钢箱梁及钢桁梁每隔3m设置l道板式横隔板，无吊点横隔板厚10

5、2种型式并进行论证，进而确定该桥加劲梁型式。mm，有吊点横隔板厚12mm，局部厚16mm。箱梁采用正交异性钢桥面板，顶板厚16mm，底板厚l02工程概况mm，顶、底板均采用U肋加劲，顶板U肋厚8mm，普立至宣威高速公路是国家高速公路网横12高0．28m，问距0．6m；底板U肋厚6mm，高0．26杭州一昆明一瑞丽(口岸)进入云南境内的重要一m，间距0．8m。钢材采用Q345D，钢箱加劲梁的标准段，普立特大桥跨越普立大沟，是普宣高速公路控制吊装节段长12m，重量约‘146t，全桥共53个节段。性工程之一。桥址区位于构造剥蚀、侵蚀深切峡谷3．2钢桁加劲梁

6、地貌单元区，普立大沟贯穿桥址区，深切沟谷两侧谷钢桁加劲梁主要由钢桁架和正交异性桥面板两坡地形陡峭，呈V形谷。普立岸主墩部位为一突出部分组成。钢桁架由主桁架、主横桁架和上下平联的小山脊，自然斜坡总体呈上缓下陡。宣威岸地形组成，桁高5．6m，节间长8m，主桁中心距26m。收稿日期：20l3—05—02作者简介：陈骑彪(1973一)，男，高级工程师，1995年毕业于重庆交通大学港口与航道工程专业，获学士学位，2Olo年毕业于重庆交通大学建筑与土木工程专业，获硕士学位(E—mail：793250650@qq．com)。30世界桥梁2013，41(5)普将隧

7、道叫／＼＼

8、／／m～．一．：④《／：●_图l普立特大桥总体布置示意——————————————————————————————————————————————————————————————————————————J盟斗一—呈盟十．f、几_r广rrT广广_r广订广口弋r口厂盯弋厂口广盯弋r1_frU弋7_Ur口弋r口rfr广r—r广丌rr广_广r_广rm．．，。，一一』顶板分块线I1底板分块线卜横隔板分块．l750．2400．24007750单位：mm图2钢箱加劲梁标准横断面及分块示意杆件均为工形截面，单根杆件重不超过20t，每2个块、分段在钢结构

9、工厂加工成半成品，然后用火车或节间预拼成1个吊装单元，重约113t，全桥共41汽车运输至施工现场的总拼装场进行梁段总拼，形