(先中跨再边跨)红水河特大桥主桥合拢劲骨架计算.doc

新建铁路柳州至南宁客运专线LN-标红水河特大桥主桥合拢方案 红水河双线特大桥主桥合拢施工方案1编制依据（1）红水河双线特大桥第五册第C分册设计图；（2）红水河双线特大桥主桥连续梁施工方案；（3）客运专线桥涵施工技术指南；（4）武汉理工大学出版社 钢结构；（5）武汉工业大学出版社 结构力学2工程简介红水河双线特大桥主桥主桥墩30#墩高35.5m，墩底截面尺寸7.62511.625m，截面尺寸沿墩高度方向按照40：1的坡度变化；31#墩高35m，墩底截面尺寸7.611.6m，截面尺寸沿墩高度方向按照40：1的坡度变化。箱梁0#块高11m,合拢块高6m，底宽7.2m，顶宽12.2m，其他每个悬臂块的长度和重量见设计图纸。根据第五册第C分册设计图，贵院要求红水河双线特大桥主桥先中跨合拢，且中跨合拢时不能解除两个T构的临时墩梁约束，后边跨合拢，边跨合拢全部完成后才能解除所有临时约束。中跨合拢时采用外刚性支撑（型钢劲性骨架）和张拉临时预应力钢束共同锁定法：用刚性支撑抵抗合拢段混凝土升温时产生的压力，用预应力钢束抵抗降温时产生的拉力。3劲性骨架设计3.1.中跨合拢劲性骨架设计（1）劲性骨架型钢支撑计算中跨合拢劲性骨架主要承受温差引起的TT构顶力及N32、N33临时锁定索张拉到20%控制张拉力产生的预压力。此时合拢口劲性骨架受力为：当升温T=15时，合拢口劲性骨架所受压力Ng=N+ FyN按照15温差，采用SATWE建模所得的顶力，为10000KN；Fy预应力临时张拉束提供的预压力。Fy=0.213023.1477617=4087KN。所以升温时，Ng=10000+4087=14087KN。假设采用4根双拼工56a型钢作为劲性骨架，单根截面积为1352=27000 mm2， Wx=4684000mm3, i=220mm。主型钢最大荷载值为Nmax=3522KN,长度为2.8m计,=l/i=2.8/0.22=12.7，=0.992故有1.3=182Mpa，满足要求。（2）锚固钢板焊缝计算锚固钢板焊缝高度10mm，焊缝长度710mm，计算长度为700mm，单根主型钢端头设置7个锚固钢板，14条焊缝。每个型钢受力为3522KN；弯距M=0.33522=1057KN.m；单根焊缝W=0.7107002/6=571667 mm3 ；f=160Mpa；f=160Mpa；组合应力组合=Mpa=160Mpa。（3）预埋件计算劲性骨架预埋件角钢型号为：10010100mm，共20根，单根角钢面积S=1926mm2,由以上可知，单个预埋件上水平力为3522KN，剪力Q=3522KN。弯距M=0.33522=1057KN.m；受弯方向角钢形心线间距d1=28.4mm, d2=178.4mm, d3=371.6mm，d4=521.5mm，d5=671.5mm；Nmax= V=3522/20=176KN；拉应力=N/A=2641000/1926=138Mpa1.3=182Mpa；剪应力= V/A =1761000/1926=91Mpa1.3=110Mpa；组合应力：组合=MPa215Mpa。3.2.边跨合拢劲性骨架设计（1）劲性骨架型钢支撑计算边跨合拢劲性骨架主要承受20#块现浇段由于温差引起的伸长而在底模上产生的摩擦力。Ng=NG=（4362.5+1690.3/2）0.15=782KN；考虑2.0的安全系数，若采用4根工40a型钢作为劲性骨架，则=Ng /(Ag)=15641000/(0.993486.1100) =46Mpag=140Mpa；所以，在18#块及20#现浇块顶板和底板顶各安装2根工40a即可满足要求。（2）锚固钢板焊缝计算锚固钢板焊缝高度10mm，焊缝长度410mm，计算长度为400mm，单个主型钢端头设置2个锚固钢板，4条焊缝。每个型钢受力为782/4=196KN；弯距M=0.22196=44KN.m；单根焊缝W=0.7104002/6=186667 mm3 ；f=160Mpa；f=160Mpa；组合应力组合=Mpa=160Mpa；（3）预埋件计算劲性骨架预埋件角钢型号为：10010100mm，共3根，单根角钢面积S=1926mm2,由以上可知，单个预埋件上水平力为196KN，剪力Q=196KN。弯距M=0.22196=44KN.m；受弯方向角钢形心线间距d1=28.4mm, d2=178.4mm, d3=421.6mm；Nmax=；V=196/3=66KN；拉应力=N/A=961000/1926=50Mpa1.3=182Mpa；剪应力= V/A =661000/1926=34Mpa1.3=110Mpa；组合应力：组合=MPa1.11.3=200Mpa4施工工艺及注意事项4.1.中、边跨合拢施工流程挂篮3后退一个节段，利用挂篮2作为合拢支架，但前吊杆可拆除，利用搭设在18#块顶板顶的型钢吊架作为合拢架的主要受力构件 检查18#梁顶高差是否在1.5cm以内，否则应采用配重措施 焊接中跨合拢段劲性骨架，后张拉N32、N33临时预应力束到20%的控制张拉力 低温时浇筑中跨合拢段混凝土（利用吊架施工） 强度及龄期满足设计要求后松开劲性骨架 张拉N32、N33、N34、N43、N44 等预应力束 N55束锚固端预埋在 20#块中，20#块施工完成 边跨合拢段劲性骨架安装 边跨合拢段混凝土浇筑 边跨合拢段混凝土强度达到张拉强度且满足5天龄期后松开边跨劲性骨架 张拉边跨合拢段预应力束 拆除主墩临时墩梁约束 张拉锚固主跨部分底板预应力束 张拉锚固各跨剩余钢束 拆除1-4挂篮及29#、32#墩旁钢管支架 灌注29#、32#小跨部分顶帽4.2.注意事项（1）中、边跨合拢段劲性骨架焊接应选择在一天中气温最低时段进行，应采用4台电焊机同时迅速焊接完成；（2）为使合拢段混凝土与T构悬臂段之间不出现裂纹，合拢段混凝土浇筑应选择在一天中气温最低时段进行；（3）中跨合拢段混凝土采用挂篮及型