混合梁刚构桥悬浇挂篮-桥面起重机一体化设计（论文）.pdf

· 7· 混合梁连续刚构桥上部结构施工，一般先采用挂篮进行悬 臂浇筑施工，后期拆除挂篮，再单独安装大型桥面起重机进行 钢箱梁吊装施工，如石板坡大桥、瓯江大桥等均采用此种方法 施工。若采用传统施工方式，挂篮和桥面起重机需分别进行制 作、运输、安装、拆除，施工成本高，工期长，经济效益差。 若对悬臂施工挂篮改制成桥面起重机，采用原挂篮主桁架作为 主要受力结构，由于中跨钢箱梁一般采用整体吊装，钢箱梁吊 装荷载远大于各悬臂浇筑节段施工荷载，为满足施工要求，挂 篮主桁构件尺寸将非常大，性价比低，经济效益差。 1 工程概况 安海湾特大桥桥型为混合梁连续刚构桥，跨径组合为 （135+300+135）m，箱梁为单箱单室，主墩两侧采用混凝土悬 浇施工，边跨最大悬臂长度 104. 5 m ，分24 个梁段，中跨最大 悬臂长度 82. 5 m ，分为20个梁段，最长节段为 5. 5 m ，最重节 段为327. 1 t。中跨合龙段为 10 3 m 钢箱梁，重达1 27 2 t整体吊装， 钢箱梁与混凝土节段间为 5 m 长钢混结合段。 2 设计思路 针对现有技术中存在的缺陷，安海湾特大桥在挂篮设计 时期，综合考虑混合梁连续刚构桥的悬臂现浇和钢箱梁吊装 等各个施工工况，并结合菱形挂篮具有结构简单、受力明确、 安装方便以及适用性强等优点，决定将菱形挂篮和桥面起重 机的主桁系统、锚固系统、走行系统设计为通用形式，设计 一种可分离和整体式用于混合梁连续刚构桥悬臂施工和钢箱 梁吊装施工的模数式挂篮、桥面起重机桁架。 3 桁架结构简介 模数式挂篮 –桥面起重机桁架是由 2榀或多榀模数式菱形 桁片及在其横向设置联系桁架、联系横梁及前上横梁组成空 间桁架，菱形桁片的数量可根据箱梁的结构形式进行调整。 菱形桁片结构材质 Q345B，每榀模数式菱形桁片是由 5根 箱形钢构件采用销轴与焊接连接而成的菱形结构，以利于运 输和现场组装。后拉杆、下连杆、立杆截面尺寸为 44 0 mm × 350 m m，板厚1 6 m m，前拉杆截面尺寸为 62 0 mm ×346 m m， 前压杆截面尺寸为44 0 mm ×340 m m，板厚2 0 m m，前上横梁截 面尺寸为 70 0 mm ×430 m m，板厚1 6 m m, 1 0 m m。 模数式菱形桁片的特点在于其结构尺寸均相同，菱形桁 片两侧、联系桁架及联系横梁末端均设有多个法兰。根据不 同的荷载大小，可通过该法兰在 2榀菱形桁片间增加联系横梁 及联系桁架，使其连接为一个整体，作为主要承重桁架，也 可直接用法兰将多榀模数式菱形桁片横向连接为一个整体， 组成不同形式的承重桁架。 前上横梁设有多个预留孔，可作为悬臂浇筑挂篮吊带孔 和桥面起重机钢箱梁起重装孔。前上横梁安装在菱形桁片的 前拉杆上，可根据节段长度及钢箱梁吊点位置进行纵向调整。 4 模数式桁架组合 为适应安海湾特大桥不同的施工工况，需对模数式挂篮、 桥面起重机桁架进行不同组合、改造。在模数式挂篮 –桥面 起重机桁架基础上增加悬吊系统、底篮系统、模板系统即可 组成一整套挂篮，用于悬臂现浇施工。 悬臂浇筑施工完成，拆除挂篮悬吊系统、底篮系统、模 板系统，再在模数式挂篮、桥面吊机桁架上安装提升系统、 吊具及纵坡调整系统，即可组成由 2榀菱形桁片作为主要承重 结构，具备三维可调系统的小型桥面起重机。也可在小型桥 面起重机桁架菱形桁片外侧各增加一榀菱形桁片，采用法兰 及高强螺栓连接，即组成由 4榀菱形桁片作为主要承重结构的 大型桥面吊机。还可根据吊装荷载的大小，在该大型桥面起 重机菱形桁片外侧继续增加菱形桁片，组成超大型的桥面起 重机。 5 施工工况 通过对安海湾特大桥主桥上部结构悬臂施工及钢箱梁吊 装整个施工过程的分析，对最不利工况进行计算，计算工况 如下。 （1）工况 1：16 号梁段（ 5. 5 m ）浇筑完成，混凝土重量 327. 1 t，风 速 13. 6 m /s，计 算 2榀挂篮桁架工作状态受力和变形， 如图 1所示。 （2）工况 2：吊装结合段钢箱梁，钢混段钢箱梁重量为 107 t，浇筑时考虑混凝土荷载作用在主桁架上，重量为 36 6 t， 风速13. 6 m /s，计算 2榀挂篮桁架的工作状态受力和变形，如 图 2所示。 ［摘 要］ -? ?， 堑?:图d ?、 : ??][壳助图??， a? c U壳0r??]]?O?N?， ? c????E、?u基??。 ?? ?坛?? H ，s坛??Ea? c U壳0r??]7 ?$凹? t天N ，?? t?5? ??发?'?? ?]?1? c6 m 住5?]]劳 ?? f???  –? Ko7o??。 修 ?? f??严7??N_?， ? + ]Q坤b军。 ［关键词］ ? ；1? c ；?君o7儿 ［中图分类号］ TU 428 ；U 448.23bbbbb ［文献标志码］ Bbbbbb ［文章编号］ 1001–523X（2020）20–0007–03 Integrated D esign of Cantilever -cast Basket -deck Crane of Mixed Beam Rigid Frame Bridge Wu Min-kai，Liang Hong-shun ［Abstract ］In recent years， the construction of highway and high-speed railway in China has been developing rapidly， and