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1、第30卷第4期中外公路1862010年8月文章编号:1671-2579(2010)04-0186-04黄墩大桥主梁悬臂浇注施工中的挂篮设计与分析12胡宗浩,李小刚(1.南平市浦南高速公路南平城区连接线开发建设有限公司,福建南平353000;2.华东勘测设计研究院)摘要:针对黄墩大桥单索面、宽主梁的结构特点,在探讨了挂篮形式选择的基础上,采用后锚点挂篮以适应黄墩大桥的主梁施工,并建立有限元模型分析了挂篮结构和主梁节段的受力特性和安全性,计算结果显示该挂篮体系能满足黄墩大桥主梁施工要求。关键词:斜拉桥;悬臂浇注;施工;挂篮;有限元m,中心梁高2.8m,主梁截面见图2。主塔采用矩形
2、1工程概况空心断面的带钢护壁及劲性骨架的混凝土结构。福建省南平黄墩大桥主桥设计为115+165m单塔单索面预应力混凝土斜拉桥,采用墩、塔、梁固结体系,总体布置见图1。设计标准:汽车荷载等级为城-A级,人群荷载22.5kN/m,设计行车速度40km/h,设计洪水频率为100年一遇,地震设防烈度为6级。黄墩大桥主梁采用倒梯形展翅等截面预应力混凝图1黄墩大桥主桥总体布置图(单位:cm)土箱梁,单箱五室结构,箱顶全宽33.0m,梁底宽15.0图2主梁典型截面形式(单位:cm)理,结构安全。目前,该桥正在进行主墩墩柱的节段施5结语工,预期2010年底完成斜腿-梁体汇合处的施工。对北盘江特大桥中
3、斜腿-梁体汇合处应遵循传力参考文献:的力线连接平顺、过渡顺畅的原则,优化构造设计,保[1]郭健,刘世忠,孙炳楠.大跨度预应力斜腿刚构桥的结点证该处受力合理;另外,杆系模型不能反映汇合处空间应力分析[J].中国公路学报,2002(1).[2]张国栋,朱暾,张峰.梁-拱共同工作的桥梁有限元分析各向的刚度组成,必须选用空间实体有限元模型,方能[J].三峡大学学报:自然科学版,2001(5).准确而全面地模拟出该处的应力状况。从计算结果来[3]杨晓青,李爽,张欣禹.大跨径斜腿刚构改善结构探索看,北盘江特大桥中斜腿-梁体汇合处的设计构造合[J].辽宁省交通高等专科学校学报,2004(9).收稿日
4、期:2009-12-25作者简介:胡宗浩,男,大学本科,高级工程师.2010年第4期胡宗浩,等:黄墩大桥主梁悬臂浇注施工中的挂篮设计与分析187主梁采用挂篮进行悬臂浇筑施工,边跨侧一个标准主梁的悬浇节段长为5.2m,混凝土方量为132.33m;主跨侧一个标准主梁的悬浇节段长为6.0m,混凝3土方量为134.5m。由于该主梁顶板宽达33m,主梁施工采用了两阶段施工,即先浇筑宽度25m的箱梁,等主梁挂篮前移后再浇筑两端4m的悬挑段,从而形成主梁整体。2挂篮形式选择与设计虽然作为一种移动支架,各类挂篮的运行原理是一致的,即利用已筑梁体结构承受待筑梁段的施工荷载,但随着宽桥面的出现,常
5、规的挂篮形式已经不能满足施工要求。针对该桥具有的一宽(梁宽33m)、二高(混凝土浇筑要求高、施工控制要求高)、三多(预应力束种类多、箱室多)的结构特点,主梁悬臂浇筑时挂篮设计成了一个重要内容。目前,对于大跨度、大节距双索面混凝土斜拉桥的主梁悬浇施工,常采用的是前支点挂篮施工。该方法借助斜拉索充当挂篮的前支点,与挂篮的中支点和后支点锚固装置,组成挂篮的约束体系。前支点挂篮施图3挂篮主要结构示意图(单位:mm)工工艺比较成熟,但应用到该桥主梁上有以下困难:(1)主桁承重系统:每套挂篮横桥向采用四榀主(1)由于黄墩大桥主梁宽且单索面拉索布置在梁桁,分前后两组,中间避开拉索区,对应布置在箱梁腹中间
6、,如果仅借助斜拉索作挂篮的前支点,会使侧翼缘的标高较难控制,可能会使挂篮前端横桥向稳定性变板位置,构成整个挂篮的承重系统。主桁杆件采用差,甚至可能会因荷载不对称而造成挂篮横向失稳。H35035012/19mm,连接采用销接拉杆式承重桁(2)目前采用挂篮现浇的混凝土斜拉桥,其桥面架,每组中间采用203mm10mm钢管进行横向联翼缘板悬挑长度一般都在1.5m以内,而该桥悬挑段结,取消了常规挂篮的前上横梁设计,荷载均通过节点长度达到4m,且悬臂端板厚仅20cm,无法设置C形传递,更简捷可靠。挂钩。(2)锚吊杆系统:挂篮锚吊杆除前吊杆采用吊带(3)由于主梁较宽,使得挂篮横跨大,要满足横向外,
7、其他均采用32精轧螺纹钢。后吊杆及后锚杆安挠度小的要求较困难。装时均通过千斤顶对其预施加拉力。同时,为减少吊(4)牵索力可能导致挂篮水平止推装置的设置困杆、挂篮系统存在的安全隐患,在每组吊杆处增加变形难,如采用单点止推会造成水平力集中,局部压力大,协调装置,从而保证吊杆受力均匀。如采用双侧对称约束则挂篮整体承受水平力,但会使(3)行走系统:挂篮行走采用反扣轮平稳结构,在挂篮构造更复杂。后锚点上由反扣在工字形
