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 重慶 400000)

一、概述

根據《都九高速公路項目郡陽湖二橋現場協調指揮小組第一小組第一次會議紀要》并結合《主梁施工圖調整設計》中主梁臨時固結構造圖，對鄱陽湖二橋懸拼過程中可能存在的不平衡懸拼進行復核驗算，此計算書只作為施工參考，具體施工時還要考慮現場堆載等其他活載的影響。

二、模型建立

按照設計圖紙建立有限元模型如下：

模型示意圖

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

三、計算工況

根據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鋼主梁結構已拼裝，跨中LZ9鋼主梁結構未拼裝；②懸臂拼裝至18#主梁時，邊跨LB18鋼主梁結構已拼裝，跨中LZ18鋼主梁結構未拼裝(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、計算結果

塔梁臨時固結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

經計算，臨時固結處受力分別為：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

由計算結果可知，在最大不平衡狀態下，臨時固結需提供9846.1kN的豎向錨固力單側臨時支座支撐面積A=1×2×2=4m2。則平均壓應力σ=Ra/A=(9846.1×1000)/(4×106)=2.46Mpa,考慮1.5倍安全系數σ=3.69Mpa，C40混凝土抗壓強度設計值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計值為619KN。考慮20%的預張力，則有：K=619×32×(1-0.2)/2368.5=6.69>1.5,滿足要求。

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