劲性骨架在五河定淮淮河特大桥主塔应用

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1、劲性骨架在五河定淮淮河特大桥主塔应用　　摘要：本文以五河定淮淮河特大桥主塔柱施工过程为背景，介绍劲性骨架在变截面塔柱施工中的设计及应用，对劲性骨架的施工工艺进行了研究，为劲性骨架的推广应用提供依据。关键词：斜拉桥；劲性骨架；施工工艺Abstract:ThispapertakeWuheHuaihebridgemaintowerconstructionasbackground,introducestheskeletoninthedesignandapplicationofsectionoftowerconstruction,constructiontechnology

2、istheskeletonwerestudied,providesthebasisforapplicationofstiffskeleton.Keywords:cable-stayedbridge;skeleton;constructiontechnology中图分类号：K928.78文献标识码：A一、工程概况8徐州至明光高速公路五河定淮淮河特大桥为独塔双索面斜拉桥，拉索采用了同截面回转的受力体系，为世界首创。主跨为246m的分离式钢箱梁，副跨为125m的分离式混凝土箱梁，基础采用圆形承台18根直径2.5m的群桩基础。塔高151m。其中下塔柱高27.776m，中塔

3、柱高59.224m，上塔柱高64m(含塔尖)。桥塔采用方尖碑式桥塔，塔尖为四棱锥形，索鞍区塔身为7.4m(顺桥向)*6.4m（横桥向）的八边形，渐变为7.8m*8m，空心断面。桥面以上塔高124m，斜拉索锚固区范围内空腔断面为直径2m的圆孔，中塔柱壁厚为1.2m。下塔柱壁厚为1.5m。塔柱及横梁均采用50号混凝土。由于塔柱体型特殊，质量要求高，施工操作面小，工程量大，又是高空作业，同时为确保大桥的最佳合龙期，整个塔柱必须在规定时段内完工，从而塔柱施工成为全塔按质按期完工的一个重要环节。由于索塔所处场地限制、塔柱倾斜等原因，塔柱施工采用了劲性骨架，在满足结构受力的前

4、提下提供足够的施工面，确保施工顺利进行；采用劲性骨架施工，确保塔柱外形美观，质量优良。二、劲性骨架设计劲性骨架作为索塔施工导向、钢筋定位、模板固定之用，也是上塔柱斜拉索鞍定位安装必不可少的。考虑到塔柱施工采用爬模施工，每节模板高(4.5m)为一个施工段.8故中下塔柱间劲性骨架标准节段高按4.5m/节分节设置，局部节段随塔柱单次浇注调整。标准节段施工中，劲性骨架加劲柱外露预留长度为20cm，骨架每次安装4.5m与基础节塔身砼浇注后外露劲性骨架加劲柱预留长度搭接后，劲性骨架总高度为4.7m。该种劲性骨架安装方法的缺点是：骨架整体安装，由于自重较大，定位前不能放松吊点，

5、占用吊点时间长，影响进度。并且整体调整位置困难，于是把骨架设计成骨架支撑、钢筋骨架两部分，分块吊装然后焊接成整体。相对以前方案是节约了时间，最后把每节骨架4.7m高分块吊装定为设计方案。图1劲性骨架整体吊装图2钢筋骨架的整体吊装该结构采用等边角钢及槽钢，设计钢材用量最后降低到15kg／m3混凝土，通过优化设计方案，不但节约了钢材，还加快了工程进度。劲性骨架由100×100×10、75×75×8两种角钢、[20槽钢组成。整个骨架由加劲柱（[20槽钢）和平联（角钢）组成。劲性骨架分为三十二节段，将整个劲性骨架作为一个空间桁架来计算，取结构受力状态最为不利的第一节最底层

6、骨架截面计算。设计荷载主要考虑骨架、模板自重、混凝土重力，同时考虑了风力的影响。设加劲柱，平联都为梁单元。桁架计算时在节点处施加荷载，把每个面的力分解在各个节点加载，底部节点固定，加劲柱与平联固接。8本工程承台为三节圆锥形承台，每节高度依次为3m、2m、1m、在浇筑第一节承台（3m）时四方各对称预埋三根[20槽钢作为劲性骨架的“基础”，第二节承台施工时，为了保证劲性主塔钢筋在承台中的预埋要求（要求主筋预埋长度为1.5m），应在第一节混凝土面上，预埋高度为1.5m，间距为2m的[20槽钢，上端由100×100×10的角钢把槽钢焊接起来做为主塔预埋钢筋的底托劲性骨架，

7、以保证主塔钢筋预埋钢筋的顺利绑扎及劲性骨架的整体稳定性。图3承台内预埋劲性骨架图4钢筋在预埋骨架托架上的安装定位三、劲性骨架施工工艺3.1骨架制作塔柱劲性骨架的原材料选择时，即考虑了满足结构受力要求，又要尽量节省材料，还要考虑制作、安装简便。如果采用实腹式需要较大的工字钢，浪费材料且刚度较小。经过比选，决定采用结构刚度大，材料节省，可以分块加工安装的角钢桁架柱。由100×100×10、75×75×8、[20槽钢三种钢材组成。整个骨架由加劲柱和平联组成。图5劲性骨架和钢筋骨架详图8劲性骨架线形加工精度要求较高，要求测量人员在平整场地精确放出标准样线，再开料焊接加工。

8、先确定出桁