缆索吊装系统在复杂环境条件下的科学合理布局

缆索吊装系统在复杂环境条件下的科学合理布局

【摘要】 湘江四大桥为斜拉飞燕式中承式系杆钢管砼无铰拱桥,其主桥施工采用无支架缆索吊装方案,本文着重介绍如何根据现场情况,科学、合理的布置缆索系统。

【关键词】 湘江四大桥;无支架缆索系统;主绳锚碇;扣塔;主抗风锚碇;背扣索锚碇;八字抗风锚碇;主卷扬机群

湘江四大桥桥址位于湘潭市区,其为横跨湘江的一座斜拉飞燕中承式系杆钢管砼无铰拱桥,全桥跨径组合为(17×25m小箱梁+6×45mT梁,引桥)+(120m+400m+120m主桥),全长1344. 96m,主桥净跨径L0=388m,拱肋矢跨比为1/5.19,桥面净宽27m。

主拱肋中心间距为34m,采用六管桁架截面,拱肋拱顶截面高度为9米,拱脚截面高度为5米;每道肋由上、下各三根ф850×28(24、22、20)毫米、内灌50号混凝土的钢管弦杆组成,并通过上、下横联、腹杆及横向斜杆组成空间稳定体系。每条拱肋共分成27个节段,节段长度为

5.508 m -18.09m。吊装重量在32t-80t之间(不含施工设备重量),拱肋横撑共13道(包括4道肋间横梁),吊装重量约34 t-82t,长度为31.30m。全桥两条拱肋共67个吊装节段(包括横联)。

经过分析比较,主桥施工方案确定采用无支架缆索吊装方案,那么如何利用现有的施工现场,科学、合理的布置缆索系统就是摆在面前的一个待解决的关键难题了。

缆索系统的布置主要包括主绳锚碇、扣塔、主抗风锚碇、背扣索锚碇、八字抗风锚碇、主卷扬机群等。

缆索吊装系统在复杂环境条件下的科学合理布局

缆索吊装系统布置图

1、 缆索系统布置的难点

(1)、主绳锚碇的布置:

受现场场地的限制,主桥桥墩处于主河道附近,离河岸远的有300米左右,经过讨论,其布置有两种方案可供选择,一是主绳锚碇布置在河岸上,其主绳的水平夹角处于20º左右,对索塔产生的竖向压力不大,利于索塔的设计,但是所需单根主绳长度就要达到1500米左右,不能利用现有主绳,还有就是位于西岸河岸,土质为砂性土,土的粘结力较小,而主绳锚碇受主绳拉力为400T左右,这就需要设计大体积的砼靠自重来平衡外力,以上这些大大增加了施工成本;另一个方案主绳锚碇布置在两岸飞燕尾部,主绳锚碇与飞燕部连成整体,靠其飞燕部自重来平衡主绳所受拉力,大大减少了锚碇砼数量,主绳也可以利用现有材料,但是,由于锚碇所处位置距离主塔仅120米,主绳水平夹角为42 º左右,大大超过了设计规范,并且由此主绳对索塔产生了很大的竖向压力,这给索塔设计带来了很大的难度,提出了更高的要求。

(2)、扣塔的布置:

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