張敏

中鐵大橋局集團第七工程有限公司 湖北武漢 430056

摘要：杭瑞高速白果樹特大橋T梁提升站由于受地形狹笮、陡坡、古樹阻擋等不利條件的限制，因此該T梁提升站的設計與施工與平常的提升站有不同的特點和難點。本文介紹了該T梁提升站的設計與施工的主要特點，為以后相類似的結(jié)構(gòu)提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：提升站；設計；施工

1.工程概況

杭瑞高速HRTJ-8合同段工程范圍為K64+255～K71+800，路線全長7.545公里。其中白果樹特大橋為左右分離式橋墩，全長2.257公里。本橋采用雙柱式橋墩、薄壁空心墩，樁基均為嵌巖樁，樁底深入弱風化層≥2.5d（d為樁的直徑）m；起點橋臺左幅及終點橋臺均采用U臺、右幅采用樁柱式橋臺。本橋上部結(jié)構(gòu)為30m裝配式預應力混凝土T梁，先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)—剛構(gòu)體系。全橋裝配式預應力混凝土T梁共計888片。

2. 提升站設計

2.1 結(jié)構(gòu)簡介

本提升站（提梁門吊）專為白果樹特大橋30m裝配式預應力混凝土T梁設計的提升設備，根據(jù)當時的施工進度，提梁門吊設置在左幅47號墩—左幅48號墩（也就是右幅49號墩—右幅50號墩）之間。由于受地形狹笮、陡坡等條件的限制，設計時決定采用定點起吊，即提升站固定，不象以往的提升站能沿橋軸線前后移動，并且兩臺提升站的跨徑不一致。

設計時考慮地形條件和地質(zhì)情況，采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)，立柱采用格構(gòu)式鋼管柱，主梁采用六四式軍用梁，兩臺提梁門吊順橋向間距27.8m，橫橋向在左幅47號墩——右幅49號墩處跨徑為38m，左幅48號墩——右幅50號墩處跨徑為33m，提升額定荷載為40t。白果樹特大橋40t提升站結(jié)構(gòu)示意圖見圖1

圖1 提升站結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 計算分析

2.2.1 相關(guān)參數(shù)

（1）提梁門吊計算跨度：Lp1=38m、Lp2=33m

（2）額定荷載：Pmax=40t

（3）材料力學性能：鋼管柱、聯(lián)結(jié)系及分配梁 σs=235MPa

六四軍用梁 σs=345MPa

2.2.2 計算荷載

（1）自重荷載：PG=104t

（2）起升荷載：PQ=40t

（3）起升沖擊系數(shù)：Φ1=1.05

（4）起升荷載動載系數(shù)：Φ2=1.02

（5）風荷載：q I=0.6qⅡ

q Ⅱ=150N/m2

q Ⅲ=500N/m2

風力系數(shù)：構(gòu)架C1=1.6；32M預應力混凝土簡支箱梁C2=1.2

風壓高度變化系數(shù)Kh=1.5

結(jié)構(gòu)的充實率：構(gòu)架Φ1=0.3；32m預應力砼簡支箱梁Φ1=1.0

擋風折減系數(shù)η=0.2

（6）動態(tài)試驗荷載：P dt=1.1×40=44t

Φ6=（1+Φ2）/2=1.01

（7）靜態(tài)試驗荷載：Pst=1.25×40=50t

2.2.3 荷載組合

根據(jù)《起重機設計規(guī)范》GB/T 3811—2008，對提升站在各種施工條件下的荷載進行組合

組合Ⅰ：Φ1PG+Φ2PQ（定點起吊）

組合Ⅱ：Φ1PG+Φ2PQ+PWⅡ（定點起吊）

組合Ⅲa：PG+ P吊具+PWⅢ（非工作狀態(tài)）

組合Ⅲb：Φ1PG+Φ6Pdt（動態(tài)試驗）

組合Ⅲc：PG+Pst（靜態(tài)試驗）

2.2.4 構(gòu)架強度檢算

提升站構(gòu)架的強度檢算包括由軍用梁組拼的主梁強度檢算和鋼管柱的強度檢算。本文以Lp1=38m的主梁為算例，采用MIDAS建模計算，其他部位的計算不重復。

（1）安全系數(shù)和許用應力

各種工況下六四軍用梁、型鋼及鋼管安全系數(shù)和許用應力見下表1。

表1 安全系數(shù)和許用應力

荷載組合類別 型鋼及鋼管 六四軍用梁

安全系數(shù)（n） 許用應力（[σ]） 安全系數(shù)（n） 許用應力（[σ]）

組合Ⅰ 1.5 156Mpa 1.5 230Mpa

組合Ⅱ 1.33 176Mpa 1.33 259Mpa

組合Ⅲ 1.15 204Mpa 1.15 300Mpa

六四軍用梁主要構(gòu)件的桿件截面性質(zhì)和容許承載能力見下表2。

表2 六四軍用梁主要構(gòu)件的桿件截面性質(zhì)和容許承載能力匯總表

構(gòu)件和桿件名稱 截面性質(zhì) 桿件容許承載力（t）

截面 截面面積（cm2） 折減系數(shù)

標準三角 弦桿 [16b 25.6 0.833 50

斜腹桿 [8 10.2 0.867 21

中豎桿 L50×5 4.8 0.594 10

端構(gòu)架 端壓桿 [10 12.7 0.884 27

斜拉桿 [10 12.7 27.5

斜壓桿 [8 10.2 0.832 20.5

斜弦桿 [16a 22.0 50

撐桿 [16a 22.0 0.844 22.5

（2）Lp=38m主梁強度檢算

組合Ⅰ狀態(tài)下的計算內(nèi)力