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1、连续梁前后各相邻1孔简支梁的架设施工1. 概述及问题提出K10+305.5西河特大桥全桥长1528.0m(包括桥台),全桥跨径布置为:3.0(桥台)+1725(预制小箱梁)+(55+90+55)m(悬浇箱梁)+3625(预制小箱梁)=1528.0m,小里程侧桥台长3.0m,大里程侧接K12+643.715特大桥,桥梁起止里程:K9+540.0K11+068.0。该桥左右幅均为箱梁共56孔,在架设17#16#墩和21#20#墩预制小箱梁时,与两孔相接共墩为17#20#墩(55+90+55)m(悬浇箱梁)。本桥预制小箱梁左右幅分别采用160t和200t的架桥机从大里程向小里程进行架设,在架设21#
2、20#墩时,架桥机前支腿如图所示,前支腿的一侧立柱位于连续梁的翼板上,架设施工中,前支腿最大承重约181t,单支点最大支承反力各约112t。架桥机设计时,前支腿横梁仅作为连续梁,起作用是把两侧立柱承担的重力向下传递。这样连续梁翼板需承担112t的局部压力,经检算,会造成翼缘板破坏,为保证桥梁架设安全,需要研究相应的解决方案。2. 方案比选及方案可行性检算2.1方案比选为解决该孔箱梁架设的技术难题,考虑3种方案:在连续梁梁面上,用P60钢轨扣合成分配梁,放置于架桥机前支腿下方在连续梁翼板边缘下用钢立柱支撑加大架桥机箱型钢横梁刚度,采用悬挑进行架设。经比选认为:方案P60钢轨扣合成的分配梁,整体刚
3、性很难得到保证;方案由于连续梁翼缘板底面呈1:8的斜面,产生水平分力,为不稳定结构,且在翼缘板下方起吊安装,施工难度大,故选定方案用两根40a工字钢加固架桥箱型钢梁后做分配梁,通过其传递施工荷载至连续梁腹板,该方案受力明确,整体稳定性好。2.2方案可行性研究2.2.1相关参数与简化建模计算架桥机前支腿横梁为箱形结构,材质为Q345C,高400mm,顶板及底板宽350mm,厚度16mm,腹板厚度16mm,截面特性参数A=223cm2,Ix=52240cm4,Wx=2612cm3。加固材料为两根40a,材质为Q345C,截面特性参数A=86cm2,Ix=21720cm4,Wx=1090cm3。2.
4、2.2用结构力学求解器建模计算强度和刚度如图所示,架桥机前支腿两根方形立柱分别将荷载65t和112t传至架桥机横梁上,立柱下方由两个钢轮传递荷载,钢轮之间间距90cm,每个钢轮分别传力325KN/325KN和5600KN/5600KN,按集中荷载进行受力检算。采用结构力学求解器建模进行计算,可得200t架桥机横梁最大弯矩840KN.m,最外侧支点反力1664KN;160t架桥机横梁最大弯矩817KN.m,最外侧支点反力1390KN。200t架桥机:横梁上缘最大拉应力max=175MPa=230MPa,最大剪应力max=28MPa=138MPa,满足规范的要求。160t架桥机:横梁上缘最大拉应力
5、max=170MPa=230MPa,最大剪应力max=22MPa=138MPa,满足规范的要求。架桥机横梁通过最外一个支点传递荷载至连续梁混凝土翼缘板上,翼缘板所受最大弯矩为Mmax=1664*0.875=1456KN.m。翼缘加厚块长2.85m,宽b=2.0m,高h=0.85m,混凝土强度等级C50,采用HRB400级钢筋,受拉钢筋2020钢筋(As=6280mm2),查表得fc=22.4N/mm2,fy=330N/mm2,b=0.56,截面有效高度h0=850-50=800mm,纵向钢筋按1排进行放置,则梁的有效高度h0=850-50=800mm。受压区高度x=fy*As/(1*fc*b)
6、=46mmb*h0=448mm截面所承受的极限弯矩 M极=1*fc*b*x(h0-0.5x)=1.0*22.4*2000*46*(800-0.5*46)=N.mm=1601KN.m。Mmax1.3,满足安全技术标准。160t架桥机:对O点取距,逆时针弯矩为M1=388*4.95=1920.6KN.m,顺时针弯矩为M2=860*0.95=817KN.m;故安全系数=M1/M2=2.351.3,满足安全技术标准。通过以上计算可知通过,采用40a工字钢加固架桥箱型钢梁后做分配梁的方案是可行的。附件1:200t架桥机计算简图建模弯矩图剪力图支座反力图附件2:160t架桥机计算简图建模弯矩图剪力图支座反力图