摄乐桥主塔横撑设计论文_杨若凡

中铁大桥局集团第五工程有限公司 江西九江 332001

摘要:太原摄乐桥主桥为30m+2×150m+30m的独塔双索面钢箱梁斜拉桥,主塔横桥向为“∧”形,全塔柱无横梁,下塔柱高18m,为钢筋混凝土结构,中上塔柱高95.8m,为全钢塔。为避免主塔在施工过程中,塔柱根部或钢混结合面处混凝土出现较大的拉应力而开裂,并保障塔柱线形,对横撑的数量、位置以及预顶力进行设计,为今后类似桥梁结构设计提供参考。

关键词:斜拉桥;塔柱;横撑;预顶力

1工程概况

摄乐桥位于太原市,跨越汾河,东侧穿越太钢集团,西侧连接尖草坪区,主桥采用独塔双索面钢箱梁斜拉桥,跨径布置为(30+2×150+30)m,全长360m。

主塔采用双肢变截面 “∧”形索塔,无横梁,总高113.8m,下塔柱为钢筋混凝土结构,高18m;中上塔柱为钢结构,高95.8m(共35个节段)。

2施工方案

索塔塔柱在施工过程中,处于悬臂状态,在自重和风荷载的作用下,塔柱根部产生较大弯矩,使塔柱根部及钢混结合段外侧(混凝土塔截面最弱位置)混凝土出现较大拉应力而拉裂。为避免这种不利情况,拟采用设置预顶力的临时横撑,保障塔柱施工安全及塔柱线形符合设计要求。

本项目塔柱横撑的设计经过综合考虑,设置3道临时横撑,第一道横撑为2HM588×300组成的格构式构件,内部设置一台150t液压千斤顶;第二道横撑利用现有塔吊附着桁架,其截面形式是2HM588×300型钢,设置一台150t液压千斤顶;第三道横撑为φ630×8钢管,内部设置一台50t液压千斤顶。

3设计分析

利用MidasCivil2015建立索塔及横撑整体模型,对主塔加载横向风荷载。

3.1计算工况

工况1:利用模板和支架浇注下塔柱18.0m钢筋混凝土结构;

工况2:按顺序吊装中塔柱T0和T1节段、

T2节段、T3和T4节段、T5和T6节段、T7和T8节段;

工况3:在T7节段上,高程为+824.920m位置安装一道横撑A,在横撑A上设置千斤顶,根据监控指令逐步施顶,直至钢塔的位置调整到监控位置,将横撑A与钢塔抄垫密实后,千斤顶卸除;

工况4:继续吊装中塔柱钢塔节段,直至吊装完成T20节段;

工况5:在T18上安装塔吊附着桁架,在相应位置设置千斤顶,根据监控指令逐步施顶,直至钢塔的位置调整到监控位置,将附着桁架与钢塔抄垫密实后,千斤顶卸除;

工况6:继续吊装钢塔节段,直至吊装完成T26节段;

工况7:在T26节段上,高程为+874.365m位置安装一道横撑B,在横撑B上设置千斤顶,根据监控指令逐步施顶,直至钢塔的位置调整到监控位置,将横撑B与钢塔抄垫密实后,千斤顶卸除。

3.2计算结果

各计算工况下,塔柱及横撑的受力结果如下表所示:

下塔柱混凝土最大拉应力出现在塔柱根部及钢混结合面位置,控制其最大拉应力≤1MPa,满足混凝土规范设计要求。

3.3顶推后塔柱偏移修正结果

工况3时,千斤顶施加100t预顶力,顶推前后数据如下:

3.4横撑稳定性计算

3.4.1横撑A稳定性计算

横撑A在工况4时,承受的轴向压力最大,

为275t,横撑A长24.4m,为轴心受压的格构式

构件,其截面特性见下图:

稳定性计算如下:

满足设计要求!

4结语

摄乐桥索塔现已圆满完成,实际证明,采用设置三道主动横撑的方式,有利的确保塔柱的施工安全及线形,为摄乐桥的快速化施工提供了保证。

参考文献:

[1] 赵思同,常诚.某斜拉桥主塔横撑及对拉系统计算分析[J].低温建筑技术,2015.(08):56—58.

[2] 中华人民共和国建设部. GB 50017-2003钢结构设计规范[S].北京: 中国计划出版社,2003.

作者简介:

杨若凡,1992-,男,工程师,2013年毕业于九江学院土木工程专业,工学学士 研究方向:施工设计

E-mail:544828549@qq.com

论文作者:杨若凡

论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期

论文发表时间:2017/3/21

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