新造珠江大桥复合式牵索挂篮设计 林海腾 （广州新化快速路有限公司，广东广州５１０２２０） 摘要：文章结合新造珠江特大桥设计、施工的实际情况，选择复合式牵索挂篮作为主梁悬臂浇筑施工挂篮；通过建 立挂篮结构空间模型，分析了挂篮结构的刚度、强度和整体稳定性，并验算了挂篮结构的安全可靠性。对新造珠江 特大桥及同类型桥梁的设计和施工具有一定的参考价值。 关键词：新造珠江特大桥；单索面斜拉桥；悬臂浇筑；牵索挂篮 中图分类号：Ｕ４４５ 文献标识码：Ａ ‘ 文章编号：１００９—２３７４（２０１１）一００５６—０２ 一、工程概况 新造珠江特大桥主桥采用塔、墩、梁固结的 求。复合式牵索挂篮由两部分组成，一部分为底篮结 构，另一部分为行走提梁结构。底篮结构作为主梁悬浇 双塔单索面预应力混凝土斜拉桥，跨径组合为 ６４ｍ＋１４０ｍ＋３５０ｍ＋１４０ｍ＋６４ｍ，全长７５８米。主梁采用近似 的主要承重结构，前端由斜拉索锚固支撑，后端通过悬 吊系统锚固在已浇注梁段上；行走提梁结构通过设置在 倒梯形断面，单箱五室结构，梁高３．６５米，箱宽３０．７ 米。主梁Ｏ＃块长３６米，边跨现浇段长２８Ｚ：，边、中跨 合拢段长均为２米，标准节段长６米（横隔板间距也为６ 箱梁项面的两组独立桁片在完成，在底篮系统行走时悬 挂在底篮前端，通过牵引带动底篮前移就位，行走提梁 结构在箱梁悬浇时也参与结构受力。 米），全桥共５２对。标准梁段断面尺寸为：项板全宽 ３０．７米，底板宽１２．８米，翼板悬臂长４．２米，中腹板厚 ０．３５米，边腹板及次边腹板厚均为０．２５ｍ，斜底板板厚 三、挂篮结构设计 挂篮结构组成主要分为底篮承重系统、模板系统、 行走系统、悬吊锚固系统组成。 （１）底篮承重系统： Ｏ．２５米，边箱及次边箱顶板厚均为０．２８米，中箱顶板 厚０．５５米，底板厚０．２５米，悬臂板厚度为０．２８～０．５４ 由底篮纵梁钢箱系与桁架组成。 （２）模板系统：由主 钢箱、辅助钢箱、尾梁钢箱及横梁钢箱组成，钢箱由 米，箱梁设计有纵、横两向预应力，标准节段砼方量为 １６２ｍ。。全桥斜拉索共１０４对，采用国标双层ＰＥ防护镀锌 低松驰高强度平行钢丝拉索。 底板、顶板、腹板及加劲肋等构成。（３）行走系统： 包括行走桁架、行走轨道、行走小车、滑船、行走动 力设施、行走滚轮。 （４）悬吊锚固系统：由前中后 吊杆、行走桁架后锚杆、止推装置、斜拉索张拉锚座 组成。 四、挂篮设计计算 挂篮控制设计以中跨０－２＃块和２６＃块为主进行计 算，即斜拉索最短．（倾角最大）和斜拉索最长（倾角最 图１主桥总体布置图 小）。采用ＭＩＤＡＳ分别对０—２＃块、１＃块和２６＃块进行 整体建模计算（荷载为混凝土自重并考虑１．０５倍涨模系 二、牵索挂篮设计思路 本桥因其独特的结构特点：主梁断面采用倒梯形， 致使挂篮存在以下两个问题： （１）挂篮前端只有端面 中央的斜拉索做支撑点，横向稳定性较差； （２）ｃ型 梁没有合适的支撑点。为解决上述问题，主梁悬浇采用 复合式牵索挂篮施工，将传统的前支点和中支点挂篮结 合在一起，且在底篮前端施加预拉力以满足横向刚度要 数、挂篮自重、模板荷载、及施工荷载）。下面以Ｏ一２ ＃块为例对各工况下计算结果进行分析。 （一）工况分析 根据０—２＃块挂篮施工过程分析，挂篮在使用过程 中，在斜拉索初张、５０％砼浇注完成、挂篮二张、１００％ 砼浇注这四种情况为最不利情况，分别选取这四种工况 进行验算。 ５６ ｏ呻．棚高钎越扣盒咄２ｏ１１ ｏ５ 图２ ０－２＃块斜拉索初张挂篮结构图 图５ ０－２＃块１００％砼浇注挂篮钢箱有效应力图 （二）０－２＃块施工挂篮计算结果 通过分别对０—２＃块、ｌ＃块和２６＃块进行整体建模 计算，挂篮整体在各个工况都基本能满足设计及施工要 求。局部构件的应力和应变出现比较接近容许值的现 象，可通过细部处理的方式予以解决。挂篮在梁段砼浇 图３ ０－２＃块５０％砼浇注挂篮斜拉索轴力图 （斜拉索最大拉力９９０ｋＮ，吊带最大拉力２７８ｋＮ） 注完成后，最大变形均在满足要求。 五、结语 结合新造珠江特大桥设计、施工的实际情况，选择复 合式牵索挂篮作为主梁悬臂浇筑施工挂篮；通过建立挂篮 结构空间模型，分析了挂篮结构的刚度、强度和整体稳定 性，并验算了挂篮结构的安全可靠性。对新造珠江特大桥 及同类型桥梁的设计和施工具有一定的参考价值。ｏ 参考文献 【１】广州新洲至化龙快速路新造珠江特大桥施工图设计【ｓ】 【２】钢结构设计手册（第２版）【ｓ１＿中国建￣－Ｔ－，ｊｋ出版社． 图４ ０－２＃块斜拉索二张挂篮钢箱有效应力图 【３１公路桥涵钢结构及木结构设计规范（ＪＴＪＯ２５—８６）［Ｓ】 ．［４】建筑结构静力计算手册［ｓ】．中国建筑工业出版社． 支点反力（ｋＮ） 张拉 工况 力 最大变形 （ｍｍ】 最大组合应 底篮后锚 辅助钢箱锚固 主粱锚团 行走桁架中 支点 行走桁架后锚 止 器 推 力ｆ Ｍｐａ） 翼 钢 （Ｔ） １ ２ ３ ４ １０ １１ ５ ６ ７ ８ １４ １５ ９ 缘 目Ｕ 端 箱 刖 端 桁 架 钢箱 斜拉索 初张 ５Ｏ％ ７５ ２３０ —６２ －１０４ －２２７ １ ９２ １３７ １８５ １３８ ３６８ ２０ ８３ １ ３２ 混凝土 浇注 １９６ ２４０ ２０５ １６２ １１ １０ ３８３ ３２８ ６９９ ６２４ －３８６ －３５５ ５１８ ５ ６ １１４ １０１ 斜拉索 二张 １００％ １ ５５ ５５７ —９１ ９２ —１４０ １６６ ７７ ４７４ ３５９ ２３７ ７７ —１Ｏ６ —４１ ７９９ ２７ １Ｏ１ １４９ 混凝土 浇注 ４２７ ３５３ ３７５ ２７５ —６ —１４ ７１８ ５８０ ８１７ ８７９ —４６７ －４９３ ９８９ —３ ９ １６４ １１９ ２ｏ¨０５ ｏ中周高新技书企业５７