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桥梁转体施工、转体专项方案、转体稳定性计算

来源:用户分享 时间:2025/5/18 17:44:37 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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时间和天气温度) 北津桥转体驱动力采用2台150t的普通液压卧式千斤顶,千斤顶一端靠在临时后座上(在承台表面沿着磨盖支撑脚的环道上预留了许多缺口,用作设置千斤顶后座),另一端对着支撑脚。转体时,最大起动驱动力为700kN,最小驱动力175kN左右,转体过程中产生最大倾斜时的桥面高差7cm,显示整个转体工艺平衡、安全。

(北盘江大桥)

大桥由南北两岸的半跨钢管拱、交界墩、扣索、背索、上盘及平衡重、转台、球铰保险支撑脚、转体牵引系统组成,转体结构高68.128m,前臂长度115.87m,平衡端长度14.83m,合拢段长度2.6m,单铰转体净重量10230t,北岸水平逆转135°,南岸水平逆转180°。1.半跨钢管拱:旋转臂长115.87m,重量11267KN,拱脚以临时铰(铸钢支座)与上盘支承,在膺架上分19个节段进行拼装焊接,线型、高程均按设计图制造坐标控制,钢管拱前端设扣索锚点的锚梁。 2.交界墩:为矩形空心桥墩,高59.253m,底面尺寸为7.194m×7.155m,按40:1(纵向)、50:1(横向)设坡,墩帽下尺寸为4.5×5.0m,壁厚60~80cm,墩帽尺寸4.9×7.4m,总重量25780KN。 3.上盘结构:平面尺寸20.03×26.00m,厚6m,呈十字形,500#混凝土,重59608KN;按三向预应力进行配筋,以能承受在球铰反力、自重、交界墩重量,扣索、背索、钢管拱自重的外力作用下各工况的强度。

4.转动球铰:设在上盘与下盘之间,基本上转体重量的中心。其平面直径3.5m,球面半径8.0m,上下球铰均由36mm钢板车制做成,球铰凹面镶嵌610块Φ60×18mm聚氟乙烯滑动片与上球铰钢板密贴,作为转体时的滑动接触面。上下球铰中心设Φ210mm圆轴控制相对位置

不错动。

5.背索:设在交界墩顶与上盘底之间,束倾角5.02°,布设42-19Φ15.24钢绞线,束长66.5m,张拉力42×2285.7=96000KN,应力0.46δb,伸长量327mm。由于束有5.02°倾角可平衡部分交界墩在扣索作用下产生的弯矩。

6.扣索:设在交界墩墩帽一侧面与钢管拱前端之间,以作为平衡钢管拱悬臂状态下的束力。扣索为8-12Φ15.24钢绞线,束长122m,张拉应力0.38δb,总拉力8×1187.5=9501KN,计算伸长量458mm。扣索前端通过上锚梁到下锚梁,设P锚作为锚固端,桥墩顶后侧面为张拉端,当张拉扣索使钢管拱达到设计高程时,采用双锚具进行锚固,以策安全。

7.转台及平衡支撑脚:在上盘底面以下除设有球铰外,尚有缠绕牵引钢绞线的Φ8.5m转台及沿Φ7m圆环设置6个支撑腿,每个支腿平面尺寸2.25×1.10m,底面设有30mm的钢靴板以便旋转时的滑动。支撑腿与下盘混凝土面留有8~12mm间隙,以便铺设不锈钢板与四氟板作为滑动面。

8.平衡重:在距球铰中心12.827m的上盘后端加载2500KN,以调整转体重量的偏心值。

9.牵引设备:转动牵引索采用4束12Φ15.24钢绞线,一端缠绕在Φ8.5m转台上,另一端为牵引束引入QDCL-L200-200千斤顶,每岸配置4台QDCL-L200-200牵引千斤顶,为了达到牵引同步,牵引千斤顶的输油泵进行并联。 图3、转体结构

三) 1.转体结构的稳定计算:稳定系数按K≤1.5进行控制;转体

重量的偏心值以球铰中心为基准向交界墩方向偏心值e=0.1~0.2进行计算,计算时假定条件如下: 1)风力按Fw=800Pa计算;

2)钢筋混凝土容重按2.5t/m3 计,素混凝土按2.3t/m3计; 3)钢管拱焊缝重量按1.5%计。 计算结果:

纵向稳定系数=1.561(计入风力) 横向稳定系数=12.583(计入风力) 转体结构偏心值e=0.149

转体稳定计算表 计算示意图

序号 项目部位 重量(KN) 到前撑脚中心水平距离 力矩(KN-m) 11267 100 150 250 130 133 12030 1500 59608 25780 680 2800 90368 102398 1.651 1.624 0 偏心距(m) 0.231 0.149 -0.123 3.031 8.805 10.261 12.965 15.858 361.768 39.939 111.969 101.676 94.160 44.562 54.904 449992.7 11196.9 15251.4 23540.0 5793.0 7302.2 1KN/m 513076.2 8415.7 风力0.8KN/㎡ 521491.9 4546.5 524848.4 264528.6 8816.2 44402.4 847142.1 334065.9 325650.2 289663.5 说明 1 钢管拱桁架 2 前集中荷载含合拢桁架 3 前下扣点锚梁 4 前上扣点锚梁 5 扣索 6 主管施工荷载 倾覆力矩Mp合计 7 交界墩纵向风力 含风力倾覆力矩Mf合计 1 转台 2 上转盘 3 交界墩 4 背索 5 平衡重 平衡力矩Mw合计 以上总计 稳定系数: Kp=Mw/Mp 稳定系数: Kw=Mw/Mf 不压重

2.交界墩计算:根据设计计算结果在扣索、背索张拉完毕后,交界墩的纵向变位应为43mm。施工时以此变形值作为控制交界墩的应力值。 3.牵引力计算:

1)球铰摩阻牵引计算: T1=(R×N×μ)/(3×D) T1:牵引力

D :转台直径8.5m,R=3.5/2=1.75m N :转体重量104000KN

μ:摩阻系数,μ静=0.1,μ动=0.06 T1=(1.75×104000×0.1)/(3×8.5)=722KN 2)支腿与滑道引起的牵引力:

转体重量104000KN,偏心值e=0.149m

支撑腿反力 F=(104000×0.149)/3.5=4430 KN 牵引力T2=(3.5/4.25)×4430×0.1=365 KN 牵引力合计T=T1+T2=1444+365=1809 KN 每台牵引千斤顶=1809/2=904.5 KN 动力系数:η=904.5/2000=0.45 、管拱的质量控制:

1.钢管拱的线型:设计文件中钢管拱成桥后的线型坐标=制造坐标(空管无重量时)+预拱度值(各恒载条件下产生的变位)。因此钢管在制

转体转台钢球铰图4、转体牵引图

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