探索分析鹦鹉洲长江大桥钢-混结合梁悬索桥方案-论文.pdf

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1、路桥建设探索分析鹦鹉洲长江大桥钢一混结合梁悬索桥方案何聪志摘要：鹦鹉洲长江大桥在设计与施工中采取三塔四跨悬索桥方案，考虑到悬索桥桥面铺装容易破损，后期维护工作量较大，为此在该大桥施工中，其悬索桥应用钢一混结合梁。为确保该桥梁施工质量，依据区域实际，合理进行刚一混结合梁悬索桥总体布置，设置相关安全系数，为确保桥梁受力均匀性，保障桥梁结构刚度及抗滑移稳定性，对中塔选型、主梁及支撑体系进行分析，确定施工方案，以确保该桥梁工程施工进度、安全性及综合效益有效实现。关键字：鹦鹉洲长江大桥钢一混结合粱悬索桥三塔四跨该大桥工程最高通航水位与最低通航水位分别为26．2m与10．16

2、m，其实一、工程概况际水位落差值较大，中塔其承台以上结构如设计为全钢结构，则存在着桥梁从地理位置上来看，鹦鹉洲长江大桥位于武汉市中心城区，其桥梁施工塔根部腐蚀问题，为此，中塔设计时，需要在最高水位下部采取混凝土结构。地址与下游长江大桥保持约2kin距离。在该桥梁设计研究中，决定在该桥梁综合考虑中塔结构稳定性、抗弯强度、纵向刚度等因素，决定在中塔设计施工主桥施工中应用三塔四跨悬索桥施工方案。大部分悬索桥在施工中其加劲梁中采取钢一混相结合的结构形式，在中塔下横梁下部应用混凝土塔柱形式，在应用扁平钢箱梁，桥面铺装施工后多需要定期大修，后期维护成本较高，且不其上部采取钢塔

3、柱结构。采取钢一混相结合的结构形式，其混凝土塔柱截面尺利于交通通行。为此，在该大桥施工中决定采取钢一混结合梁施工技术，全桥寸较之大跨径桥梁桥墩较大，为确保水流通过稳定性，应设置导流嘴。采取混凝土桥面板与沥青铺装层，解决桥面铺装层耐久性问题。钢一混结合梁(三)主梁及支承体系形式的多塔悬索桥属于一种新的结构形式，为确保桥梁施工进度及施工质在该桥梁施工中，主梁采取钢一混结合梁组合截面，中心线位置其梁高设量，探究其整体布置及具体实施。计高度为3m，钢梁采取工字1／2无吊索妊1／2有吊索处粱钢板梁，其标准节段长度值二、钢一混结合梁悬索桥整体布置设计为15m，2片钢主粱其中在

4、鹦鹉洲长江大桥设计施工中，决定主桥采取三塔四跨悬索桥，桥梁主心距值为31．2m，钢主梁外侧跨跨度设计为2x850m，边跨主缆跨度设计为225m，主梁跨度值设计为200m，需要设置牛腿，并于牛腿上设边塔与中塔其塔顶之间存在着18m高度差，具体钢一混结合梁悬索桥整体布置吊索锚，以间隔3m的标准1．-．——j塑一．!一．1翌】一．1置情况如下图所示：沿桥梁纵向设置横梁，桥梁主汉阳梁横断面如右图所示：图2：桥梁主粱横断面示意图c主梁考虑全桥连续与各跨简支两种形式，相对而言，简支体系其应用所具备的全桥刚度值与主缆丝股抗滑移安全系数存在着一定程度的降低，但仍处于安全规范范围内

5、。在桥梁施工中采取钢箱梁悬索桥连续体系，其弯矩值较大，难以适应结合梁悬索桥施工要求。采取简支体系，其可以避免出现较大幅度的弯矩，降低混凝土桥面板运营拉应力，其具备较好的技术及经济优势。图1：鹦鹉洲长江大桥钢一混结合梁悬索桥整体布置示意图在实际施工中，其主跨主梁支承体系面对着纵向全漂移与纵向半漂移两在该大桥施工中，主跨主缆矢跨比为1：9，主粱设计为钢一混结合梁，边塔种选择，其在不同工况下，纵向位移计算结果如下表：与中塔其基础l眭结构均设计为柱基础，边塔其结构应用钢筋混凝土结构，中表1：不同工况下主跨主梁粱端纵向位移参数表塔其结构设计为钢一混组合结构，两侧锚碇设计为重

6、力式结构。为满足通航要求，其桥梁单孔双向通航净宽不应低于790m。综合考虑桥梁河流河段、防洪及其他需求，决定在该桥梁施工中采取两跨过江施工方案，其主孔跨径设计为850m，主跨布置为2x850m。综合工程实际，在桥梁施工中采取三塔四跨悬索桥施工方案。三、鹦鹉洲长江大桥钢一混结合梁悬索桥方案研究(一)主缆断面与安全系数当前，悬索桥主缆束股在实践施工中较为典型的应用包括四种形式，分别为61丝、91丝、127丝与169丝。在桥梁设计中，为降低主缆锚固空间，综合考虑牵引设备、锚碇规模及主缆架设需要，决定在该桥梁主缆束股中应用在综合研究的基础上，选择四跨简支纵向半漂浮体系。1

7、27~5．Imm镀锌高强钢丝，单根束股重大约为47t，主缆由114束构成。在施工中，通过预制平行束法制作主缆，其钢丝束股受力均匀性良好。考虑主梁施工(四)锚碇选择为确保桥梁施工质量，对其锚定选型进行研究。该桥梁南北锚固采取重采取的是钢～混结合梁形式，其结构重力刚度较大，从而导致主缆所承受的活载拉力及恒载拉力比值较大，主缆应力验算安全系数取值可以在允许范围内力式结构，锚固地基覆盖层厚度设计为77—82m范围内，其中在砾砂层埋深需适当降低，在该桥梁施工中，其主缆应力验算安全系数设计为2．2。要控制在44—17m之间，确保其持力层承载力。此外，在锚碇之前应设置散索鞍，考

8、虑到滚轴式