壁 壹
采 用 挂 篮 悬 浇 施 工 桥 梁 超 宽 波 形 钢 腹 板 组 合 梁
曹 恒 钊
上海城建市政工程 (集团)有限公司 上海 200065
摘要:以南昌市朝阳大桥为背景,从主桥悬浇施工方案总体考虑、挂篮构造设计 、波形钢腹板体系整体 吊装、超宽波
形钢腹板主梁线形及应力控制等方面,介绍了波形钢腹板一PC组合梁的悬浇挂篮施工。为常规挂篮与桥面 吊机结合使
用提供了新思路,丰富了国内波形钢腹板的安装方法,可为今后类似桥梁提供参考。
关键词:桥梁建设;波形钢腹板一PC组合梁;悬浇;挂篮;设计
中图分类号:TU997 文献标志码 :A DOI:1 0.1 41 44/j.cnki.jzsg.201 7.07.055
H anging Basket Suspended Pouring Construction Applied to Bridge Composite
Beams with Super W ide and Corrugated Steel W eb
CAO Hengzhao
Shanghai Urban Construction Municipal Engineering(Group)Co.,Ltd.,Shanghai 200065,China
1 工 程 概 况
南 昌市朝阳大桥跨江主桥通航孔 (79 m4-5×l50 m4-
79 m)为波形钢腹板一PC组合梁六塔单索面斜拉桥,双层
布置。上层桥宽37 m,下层两侧悬挑设置人非通道,桥宽
43.84 m,梁高4.7 m,顶板横坡2%。上塔柱采用混凝土桥
塔 ,塔高45 m,单个桥塔两侧设置9对拉索 ,单索面 双股
索。本桥道路等级为城市快速路 (双向8车道 ),设计车速
60 km/h,荷载等级为城市一A级,为城市特大型桥 。
主梁采 用单 箱五室 形式 ,共计6道波 形钢腹板 (图
1)。主梁 由混凝土顶底板 、波形钢腹板、钢横梁体系、钢
锚箱体系、人非通道体系组成。主梁采用C50混凝土 ,共
分为10个节段 ,标准节段长6.4 m,箱梁顶宽36.8 in、底宽
29.8 m、翼缘板宽4 m,纵向中心线处梁高4.7 m。主梁悬浇
段分2次浇筑。
图1主梁横断面示意
2 主 桥 悬 浇 施 工
2.1 主桥悬 浇方案 总体考 虑
朝阳大桥通航孔主梁单个节段最大质量达683 t,为超
大超宽超重结构。斜拉索为布置在主梁 中间的单索结构,
桥面宽,常规挂篮设计较难进行。同时,主梁为钢与混凝
土组合结构 ,钢 结构体系包括人非结 构挑臂、波形钢腹
板、钢横梁、钢锚箱等,最大吊装质量近 100 t。
为减少现场焊接 ,确保钢结构质量及施工进度,钢结
构施工采用节段在钢结构工厂拼装成整体 、现场挂篮整体
吊装 的方式,因此本挂篮除须满 足常规挂篮功能要求外,
还须满足节段 内钢结构整体起 吊的要求。经过对 比分析,
采用菱形挂篮结构形式,对应6道腹板位置设置6道菱形主
桁架,在主桁架前端中间部位设置钢结构的起吊系统。
根据该桥 的特点,整个悬浇施工除了常规的顶底板、
斜拉索等,挂篮施工重点主要有 以下几个方面【I】:
1)结合钢结构 吊装的需求 ,对超宽挂篮进行功能性及
安全性设计 。
2)波形钢腹板体系整体 吊装在国内尚属首次,钢结构
的整体吊装工艺需进一步研究。
3)对超宽波形钢腹板主梁线形及应力进行控制 ,是整
个桥梁实现设计意图的关键 。
2.2 挂篮构造设计
主桥挂篮主要由主桁架系统、主桁架走行锚固系统、
底篮走行系统、导向系统 、底篮系统、起 吊系统、模板系
统、平台防护系统 、前上横梁、辅助部件、液压系统等组
成 (图2)。利用设置在挂篮上的起 吊系统及主桁架与底
篮系统的不同步推进来解决波形钢腹板体系的整体吊装需
求。
为确保挂篮的安全性 ,采用结构有限元计算软件进行
挂篮的计算和验算。设计验算 中,结合混凝土质量 、挂篮
自重、人群荷载、动力附加荷载、冲击附加荷载、风载等
荷载组合情况下进行验算,主要验算了底篮系统 、导向系
统、主吊杆及前上横梁、主桁架等在不同状态下的应力及
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二 二 曹恒钊: 采用挂篮悬浇施工桥梁超宽波形钢腹板组合梁
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图2 挂篮纵向横断面示意
变形情况 。通过验算 ,挂篮构件在整个施工过程 中是满足
要求和安全的。
对荷载组合 I状态下顶板浇筑后主桁架强度和荷载组
合Ⅳ状态下底篮横梁空载行走状态进行受力验算。
1)浇 筑 顶 板 时 , 单 片 主 桁 (图3) 前节 点 最 大
荷载P=394 kN。 由计算结 果可 知 ,主 桁架 最大应 力为
131.547 MPa<295 MPa,满足要求。
图3 主桁架计算模型
2)考虑到模型的对称性,取1/2底篮系统进行计算 。
为得到较 为精确 的结果 ,在对细部结 构进行优化处理 的
同时 ,尽量按照 原图将 模型结构建立完整 。挂篮空载走
行状态下 ,底篮横 梁主要承受模板及其 自重 的作用。 由
应力计算 结果 (图4)可知 ,整个底 篮系统 最大应 力为
348.667 MPa,出现在 吊架 的尖角处,根据弹塑性力学理
论,此应力为局部应
采用挂篮悬浇施工桥梁超宽波形钢腹板组合梁(论文).pdf