（1中鐵大橋局集團(tuán)第八工程有限公司 重慶 408000 2中鐵大橋局集團(tuán)設(shè)計(jì)分公司 武漢 430050）

官?gòu)d水庫(kù)特大橋主塔塔頂門(mén)架設(shè)計(jì)與應(yīng)用

陳鳳金1何加江2

（1中鐵大橋局集團(tuán)第八工程有限公司 重慶 408000 2中鐵大橋局集團(tuán)設(shè)計(jì)分公司 武漢 430050）

塔頂門(mén)架主要用于塔頂主索鞍吊裝、主纜架設(shè)及橫移，是懸索橋施工非常重要的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，其安全性也是懸索橋施工過(guò)程中重要控制內(nèi)容[1]。本文以官?gòu)d水庫(kù)特大橋?yàn)橐劳校瑢?duì)懸索橋塔頂門(mén)架設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹，有關(guān)經(jīng)驗(yàn)可供相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員參考。

懸索橋；索鞍起吊；索鞍滑移

1 工程簡(jiǎn)介

官?gòu)d水庫(kù)特大橋主橋采用（180+720+180）m雙塔單跨懸索橋，一跨跨越官?gòu)d水庫(kù)（北京市水源保護(hù)區(qū)），主塔為混凝土結(jié)構(gòu)，錨碇采用沉井基礎(chǔ)，主梁采用混凝土橋面板+密布橫梁體系，主纜橫向間距25.8m，橋面總寬33.6m；在成橋狀態(tài)下，中跨理論矢跨比為1/10.5；主纜橫向間距為25.8m，吊索縱向間距15m。

2 塔頂門(mén)架布置

索鞍從跨中側(cè)起吊，門(mén)架主桁除上弦桿采用槽鋼外，其余桿件均為H型鋼，通過(guò)節(jié)點(diǎn)板栓接成桁架[2]。塔柱施工時(shí)在塔頂設(shè)置預(yù)埋件與門(mén)架柱腳連接，具體布置如下，圖中尺寸除高程以m計(jì)外其余均以mm計(jì)：

圖1：主索鞍吊裝階段塔頂門(mén)架布置圖

3 主索鞍吊裝計(jì)算

主索鞍吊裝包括豎向起吊和移動(dòng)索鞍2種工況：

工況1：利用門(mén)架頂設(shè)置的卷?yè)P(yáng)機(jī)，通過(guò)滑車(chē)組豎向起吊主索鞍，此工況主要考慮以下荷載組合：索鞍自重+起吊偏載+工作風(fēng)荷載+反拉力+門(mén)架自重

工況2：主索鞍吊到預(yù)定高程后，鋼絲繩在滑車(chē)組處打稍，利用導(dǎo)鏈拖拉起吊分配梁，移動(dòng)主索鞍到設(shè)計(jì)位置，此工況主要考慮以下荷載組合：主索鞍自重+工作風(fēng)荷載+門(mén)架自重

采用MIDAS2006對(duì)門(mén)架建立整體模型，桿件均采用梁?jiǎn)卧M，橫梁與主桁連接處釋放梁?jiǎn)卧s束，門(mén)架與預(yù)埋件連接處采用鉸接約束。

3.1荷載取值

（1）主索鞍自重：主索鞍自重46t，考慮1.2倍荷載系數(shù)，G=46×1.2=55.2t。

（2）起吊偏載：吊裝主索鞍時(shí)，橫向水平荷載值[3]為：H=10/100×55.2=5.5t。

（3）風(fēng)荷載強(qiáng)度[4]可按下式計(jì)算：W=k1 k2 k3 w0=0.25kpa。

（4）卷?yè)P(yáng)機(jī)：卷?yè)P(yáng)機(jī)單點(diǎn)水平加載2.73t，兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)加載5.5t。

（5）門(mén)架自重：門(mén)架自重由程序自動(dòng)加載

3.2工況一計(jì)算

（1）分配梁及牛腿應(yīng)力

表1 分配梁及牛腿應(yīng)力值（單位：Mpa）

分配梁及牛腿均滿足滿足應(yīng)力要求。

表2 主桁桿件應(yīng)力值

附注：A4’軸應(yīng)力-29.9 MPa，折減系數(shù)0.33，彎曲應(yīng)力-32.4 MPa。局部加固后主桁桿件均滿足應(yīng)力要求。

3.3工況二計(jì)算

采用移動(dòng)荷載進(jìn)行模擬主索鞍重量，工況一控制分配梁與牛腿設(shè)計(jì)，此處不再重復(fù)計(jì)算：

塔頂門(mén)架的最大組合拉應(yīng)力為119.4MPa，出現(xiàn)在桿件A1上，門(mén)架主桁桿件最大組合壓應(yīng)力值見(jiàn)下表：

表3 主桁桿件應(yīng)力值

四 結(jié)論

塔頂門(mén)架作為懸索橋施工重要的大型臨時(shí)結(jié)構(gòu)，其安全性是懸索橋施工過(guò)程中重要控制內(nèi)容，設(shè)計(jì)塔頂門(mén)架時(shí)，要嚴(yán)格按照施工方案確定施工設(shè)計(jì)荷載，確定其最不利施工工況，局部桿件應(yīng)力過(guò)大時(shí)，可小范圍進(jìn)行桿件加固，確保結(jié)構(gòu)安全。

[1]王中文.江西贛州大橋懸索橋施工技術(shù)總結(jié)[M].人民交通出版社，2012.

[2]魏明鐘.鋼結(jié)構(gòu)[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2002.

[3]《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009—2012) [M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

[4]《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》(TB 10002.5-2005) [M].人民鐵道出版社，2005.

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