大陡坡超高凈空斜拉鋼桁梁橋邊跨主梁施工技術

周益軍，任立亮

中交第二航務工程局有限公司

大陡坡超高凈空斜拉鋼桁梁橋邊跨主梁施工技術

周益軍，任立亮

中交第二航務工程局有限公司

本文詳細介紹重慶千廝門大橋江北側邊跨主梁安裝支架設計，并結合施工過程中的一些經驗進行總結，施工實踐表明該設計效果良好，可供今后同類工程設計參考。

格構柱；貝雷梁；桁車；穩定性；應力

引言

重慶千廝門大橋跨嘉陵江，邊跨處于大陡坡地區，凈空達到40米，給安裝邊跨主梁帶來了極大的難度，設計出合理的安裝支架成了邊跨支架安裝的關鍵。

1.工程概況

主橋采用88+312+240+80m四跨連續單塔單索面部分斜拉鋼桁梁橋，梁全長720m，桁寬15m，主桁采用變高度的三角形桁式，等節間布置，節間長度16m，全橋共45節間，雙層橋面，下層寬13m，為雙線城市軌道交通，上層全寬24～36.990m,為雙向4車道及兩側人行道。

2.安裝支架結構設計布置

江北側邊跨構件采用貝雷梁支架安裝法。由于處在大陡坡地區，邊跨凈空高，所以支架設計采取大跨度方案，減少格構柱數量，貝雷梁跨度設置成28.5米、30米的超大跨度。

支架起提升和安裝桁架梁的作用，主要結構從上至下包括軌道系統、主桁系統以及立柱支撐系統。軌道系統包括軌道梁、軌道分配梁及其聯系；主桁系統包括321型加強貝雷梁（28.5m、30m跨立柱間為8排單層加強貝雷，15m跨立柱間為6排單層加強貝雷）、橫向聯系、榀間聯系等；立柱支撐系統包括橫梁、縱梁、柱頂、鋼立柱及其聯系、柱腳、預埋件及灌注樁組成。

3.結構整體計算

3.1 計算模型

采用MIDAS建模，將鋼管支架、分配梁及貝雷梁整體建入。鋼管與分配梁、分配梁與貝雷梁之間的約束采用只受壓彈性連接進行模擬，為保證結構靜定，需在彈性連接處賦予轉動約束或側向約束，約束本身并不產生反力。鋼管底部模擬為固結約束。MI?DAS模型如圖1。

圖1

3.2 設計荷載

結構自重；梁段重量；桁車重量；制動力；風荷載。

3.3 計算工況

工況一：吊裝各構件

基本組合：1.2×（支架自重+已安裝鋼桁梁自重+吊裝鋼桁梁重量）+1.4×風荷載；

工況二：空載時，十級風作用下

基本組合：1.2×支架自重+1.4×風荷載；

3.4 整體計算結果

工況一計算結果：最大組合應力為93MPa，鋼立柱最大壓力為1866KN。

工況二計算結果：最大組合應力為148MPa，鋼立柱最大拔力為617KN。

4.鋼立柱穩定性計算

鋼立柱?820x8最不利工況下：N=810KN,M=320KN.m

計算長度為，l0=μl=7m

按b類截面進行計算

5.邊跨主梁施工工序

邊跨地勢陡峭，給吊裝邊跨主梁帶來巨大困難，主梁運輸由駁船運至橋址處，桅桿吊卸船，半掛車通過棧橋運至P3和NL2間，再由貝雷梁上起重機起吊，按照從邊跨向跨中的方向進行安裝。安裝采用“正三角形”形式，即下弦桿-腹桿-上弦桿順序。最大吊裝重量為69t（下弦桿B41B42對應的下橋面系E1）。

1、將下弦桿B45B46和B46在預拼場拼接成整體，船運至現場由定型鋼桁梁安裝，節點B45和B46分別置于NL1臨時支架和P4橋臺上。

2、依次安裝腹桿S2B46,A45B46，A45B45，上弦桿A45S2，B45-B46段下層橋面板，中縱梁和上層橋面板。桁梁A45S2上下游節間中心各壓重158t。

3、依次安裝下弦桿B44B45，腹桿A44B45、A44B44，上弦桿A44A45。

4、依次安裝下弦桿B43B44，腹桿A43B44、A43B43，上弦桿A43A44。

5、桁架形成正三角形后上NL2臨時支架。

6、依次安裝以步驟3和步驟4中的下層橋面板、中縱梁和上層橋面板。

圖2 江北側桁架編號

7、依次安裝下弦桿B42B43，腹桿A42B43、A42B42，上弦桿A42A43。

8、依次安裝下弦桿B41B42，腹桿A41B42、A41B41，上弦桿A41A42。

9、桁架形成正三角形后上P3墩。

10、依次安裝以步驟5、6、7中的下層橋面板、中縱梁和上層橋面板。

11、安裝進入合攏節段。

江北側桁架編號如圖2所示。

6.結論

本設計確保了支架的強度和穩定性要求，施工實踐表明該設計效果良好。

[1]《鋼結構設計規范》（GB50017-2003）

[2]《公路橋涵設計通用規范》（JTG D60-2004）

周益軍，男，工程師，碩士，主要從事公路橋梁的施工技術管理工作。