鄱陽湖二橋懸拼階段不平衡重允許值計算書

(重慶交通大學(xué) 重慶 400000)

一、概述

根據(jù)《都九高速公路項目郡陽湖二橋現(xiàn)場協(xié)調(diào)指揮小組第一小組第一次會議紀要》并結(jié)合《主梁施工圖調(diào)整設(shè)計》中主梁臨時固結(jié)構(gòu)造圖，對鄱陽湖二橋懸拼過程中可能存在的不平衡懸拼進行復(fù)核驗算，此計算書只作為施工參考，具體施工時還要考慮現(xiàn)場堆載等其他活載的影響。

二、模型建立

按照設(shè)計圖紙建立有限元模型如下：

模型示意圖

主梁采用施工聯(lián)合截面，對橫梁、接頭板、錨拉板等添加集中荷載，塔梁臨時固結(jié)處采用彈性連接-剛性模擬，在承臺添加固結(jié)約束。

三、計算工況

根據(jù)施工單位懸拼施工選取最不利工況為：①懸臂拼裝至9#主梁時，邊跨LB9鋼主梁結(jié)構(gòu)已拼裝，跨中LZ9鋼主梁結(jié)構(gòu)未拼裝；②懸臂拼裝至18#主梁時，邊跨LB18鋼主梁結(jié)構(gòu)已拼裝，跨中LZ18鋼主梁結(jié)構(gòu)未拼裝(如果不同步拼裝，建議先邊跨后中跨拼裝)。

四、計算荷載

鋼梁自重荷載通過梁單元荷載、節(jié)點荷載的形式施加在鋼梁上，列出LB9、LB18兩個梁段的荷載如下表所示。

五、計算結(jié)果

塔梁臨時固結(jié)在每個支座兩邊為兩排(每排16根A32精軋螺紋鋼筋)間距6040mm，如下圖所示

經(jīng)計算，臨時固結(jié)處受力分別為：工況①LB9梁段拼裝不平衡彎矩為23788.62KN·m，豎向力為5729.02KN；工況②LB18梁段拼裝不平衡彎矩為36888.15KN·m，豎向力為7477.60KN，如下表所示。并按照下圖分別計算臨時錨固受力情況。

工況①：

Ra=(NL-M)/2L=(5729.02×3.02-23788.62)/(2×3.02)=-1074.0kN

Rb=(NL+M)/2L=(5729.02×3.02-23788.62)/(2×3.02)=6803.0kN

工況②：

Ra=(NL-M)/2L=(7477.60×3.02-36888.15)/(2×3.02)=-2368.5kN

Rb=(NL+M)/2L=(7477.60×3.02+36888.15)/(2×3.02)=9846.1kN

由計算結(jié)果可知，在最大不平衡狀態(tài)下，臨時固結(jié)需提供9846.1kN的豎向錨固力單側(cè)臨時支座支撐面積A=1×2×2=4m2。則平均壓應(yīng)力σ=Ra/A=(9846.1×1000)/(4×106)=2.46Mpa,考慮1.5倍安全系數(shù)σ=3.69Mpa，C40混凝土抗壓強度設(shè)計值18.4MPa滿足要求。另外臨時錨固需提供2368.5kN的豎向抗拔力，單端抗拔筋用16×2根PSB930，直徑32mm的精軋螺紋鋼(分兩側(cè)錨固，每個錨固點8根)單根PSB930高強Φ32精軋螺紋鋼抗拉強度設(shè)計值為619KN。考慮20%的預(yù)張力，則有：K=619×32×(1-0.2)/2368.5=6.69>1.5,滿足要求。

經(jīng)過以上計算可知，施工單位進行梁段拼裝時可以不對稱拼裝，待N節(jié)段邊跨拼裝完在進行N節(jié)段中跨的拼裝，但是拼裝過程中要注意臨時堆載和其他未考慮在內(nèi)的活載變化情況。