一m懸吊斜拉橋初探

一、620m懸吊斜拉橋初探一、620m懸吊斜拉橋初探【摘要】本文提出懸索和拉索相結(jié)合的新結(jié)構(gòu)—懸吊斜拉橋，以適用于軟弱地基上的特大跨徑橋梁。并指出在這種橋梁結(jié)構(gòu)中采用新型FNC材料來(lái)減輕自重，可以克服我國(guó)橋梁用高強(qiáng)輕質(zhì)鋼材的不足；對(duì)于邊孔在施工中用連續(xù)頂推的新工藝來(lái)縮短工期，節(jié)省材料。【關(guān)鍵詞】620m懸吊斜拉橋分析探討1．懸索和拉索的組合體系90年代起，在中華人民共和國(guó)遼闊的大地上，有幾十座大于400m的大跨徑橋梁正在修建。在跨長(zhǎng)江的幾座大橋中，為了減少深水基礎(chǔ)和有利于通航，主跨徑L都應(yīng)在500m以上，但由于材料和結(jié)構(gòu)體系的限制而始終不能突破。在廣東汕頭和虎門(mén)兩座大橋方案比較選擇時(shí)，由于斜拉橋不能在半年中合攏，考慮頻繁的臺(tái)風(fēng)將影響施工的安全，而不得不選用懸索橋。最近在K省海灣，將修建一座長(zhǎng)達(dá)3000m跨海大橋。該橋址地震裂變8度，最大風(fēng)速達(dá)51m/s，要求通航孔為400×50m,其河床中水深10~21m，細(xì)砂覆蓋層厚度達(dá)300m。1）為了突破在軟弱地基上修建特大跨徑橋梁的難關(guān)，我們提出懸索和拉索相結(jié)合的新橋型。如圖l。eq\o\ac(○,1)通航孔跨徑L=620m，兩端系兩個(gè)2×180m獨(dú)塔斜拉橋，索距10m。中部懸吊260m薄壁箱梁，懸索錨碇在兩岸沉井上；eq\o\ac(○,2)兩邊孔均為11～60m連續(xù)梁，其中一孔伸進(jìn)通航孔中，以改善斜拉橋受力；eq\o\ac(○,3)為了減少吊梁的活載撓度，在邊孔4#～9#和14#～19#墩上張拉吊桿，桿距60m；eq\o\ac(○,4)考慮懸拉系統(tǒng)的撓度連續(xù)性，將吊桿伸入斜拉橋90m范圍內(nèi)重迭設(shè)置，索距10m；eq\o\ac(○,5)兩岸孔設(shè)置多跨30m的連續(xù)梁。2）懸吊斜拉橋與斜拉橋相比較，其主要特點(diǎn)是主跨中部箱梁被懸吊因而消除了巨大的軸力。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是：eq\o\ac(○,1)可減少主梁面積(40％左右)；eq\o\ac(○,2)塔高可降低1/3；eq\o\ac(○,3)拉索迎風(fēng)面積可減少1/2；eq\o\ac(○,4)可利用懸索安裝主梁，從而解決了臺(tái)風(fēng)中的施工安全。渡3狼）這種組文合體系，拐幾百年來(lái)西一直有人討提出設(shè)想挑，遺憾的傷是始終沒(méi)諷有工程實(shí)忘施。應(yīng)當(dāng)粱相信柱在堂9氏0約年代的技奇術(shù)水平，恢一定可以宴克服其種李種困難，略從而使這戰(zhàn)個(gè)新結(jié)構(gòu)革走向更大溜的跨徑。垂2去．纏FN練C宰輕型結(jié)構(gòu)荒激寺在軟弱地鏡基中修建避大跨徑斜柜拉橋的關(guān)氏鍵是要選塌擇高強(qiáng)輕民質(zhì)材料。財(cái)采用鋼結(jié)叛構(gòu)中國(guó)使名用得較少獵，其原因滅是材料來(lái)識(shí)源較困難扔，造價(jià)昂饑貴，且要植長(zhǎng)年養(yǎng)護(hù)刪。采裝用渡R朱C遲材料跨徑宇很難突葛破欠500營(yíng)m偵。若在誘砼乓(C率)瀉材料中摻亞入鋼纖圾維季(F抱)奧和鋼絲抄網(wǎng)界(N池)長(zhǎng)后，其性委質(zhì)起了質(zhì)羨的變化，醉抗壓強(qiáng)度犯很容易達(dá)唐到翼l0MP心a叔以上。其膨抗裂指標(biāo)禮提說(shuō)高姓7蒼倍，韌性滲提釋高努10慢0軍～咸20閥0丘倍，構(gòu)件把承受彎曲寨應(yīng)力，呈巡現(xiàn)似鋼結(jié)躬構(gòu)的塑性筋變形能力停。在初裂厭階段，抗料拉由遠(yuǎn)邊兇的鋼纖維形砼承擔(dān)；若容許開(kāi)裂虛階段由鋼斗絲網(wǎng)和鋼桐纖維承擔(dān)默；工作階鉗段由鋼筋樸承擔(dān)設(shè)計(jì)懂荷載；到獨(dú)結(jié)構(gòu)受力赤鋼筋達(dá)到磚屈服時(shí)，援構(gòu)件受拉犯的開(kāi)裂寬撕度還控制瓦在翠0.1屬m侵m燕以下，這感是一種不居用預(yù)應(yīng)力銳而達(dá)到部躲分預(yù)應(yīng)力令的承載工題作狀態(tài)。鋪采繞用芽SFNR氧C鬼的最小厚卵度等僅惕4約0香～歪60m創(chuàng)m逐，比鋼筋拉砼狀(RC銷(xiāo))秩要岔薄潑3闖倍，即自次重可減輕淘一半以上塔。綜上所編敘新承型志FN河C欄是遇繼怖R脾C伙、卻P冰C遲之后橋梁愁材料的第竭三個(gè)里程桂碑。許多朝大跨徑橋脆梁正等拳待飄FN謝C崇的開(kāi)拓和鋸應(yīng)用。輔揀去中國(guó)近年喘來(lái)已在斜正拉橋、懸易索橋、拱垃橋和管樁菠中局部分今別使用罰了稠F醉C變和補(bǔ)N犬C慘材料，取邊得了令人梅滿(mǎn)意的效摔果，找在染L能橋中我們涉提出全橋纏整體采楚用蜜FN幟C贊。例如練圖蕉2智、習(xí)圖饑3徐。族譽(yù)1勢(shì)）主塔基而礎(chǔ)采用吃/蘇FNR乓C瞞大直徑空刮心樁，此獻(xiàn)項(xiàng)技術(shù)已溝在河南省錄和湖南省游取得成功擔(dān)。例如：貫在湘潭二晌橋債90紡m確橋跨中采崇用了無(wú)承抽臺(tái)單脊排回Φ融3.5告m彩大直徑空壇心樁；辭谷2唐）圓檔塔柱采用躍/皮圓筒結(jié)構(gòu)僻，內(nèi)壁均得采悅用鈔FNRC抱(器厚莖度富6cm以)暗，在施工萬(wàn)中不要模澇板；所豈3債）懸吊區(qū)選主梁均采脅用萄FNR路C長(zhǎng)新材料，走底板做厚右6c恰m纏，頂板廁厚組10c懂m此，下帶加扛勁匆肋古(10×華20cm羅)窮，沿箱梁垮每礙2食m艙設(shè)置一道損橫隔呀板我(慈厚班20cm綿)輪。吊桿系攀在隔板端樹(shù)部。主梁坐面欺積吼A=6.摘5m啦2誰(shuí)，與橋面源系一起承噸受恒荷燒載寺g=22恥t糖／竊m凱。由于使聾用了高強(qiáng)寨材料，使董自重減精輕卸4側(cè)0造％左右；懶4師）邊孔斜臘拉區(qū)主梁側(cè)系用頂推母法送入，膏因此在橋桶墩上方腹壽板加厚什為次40c秒m扭。在橫隔挎板上布置遞體外預(yù)應(yīng)歷力錨來(lái)滿(mǎn)譯足頂推正漿、負(fù)彎矩西交替出現(xiàn)傅的需要。座落位后，劍結(jié)構(gòu)不需洲要的預(yù)應(yīng)震力索可拆遠(yuǎn)除。在主釘孔可120味m額懸拼區(qū)的幼主梁，腹拾板可減薄仍為擾20c旨m畢。占3稠．懸吊斜煎拉橋施工夫方案獵L老大橋施工擔(dān)有四種工攤藝。目前每在中華人跨民共和國(guó)步有成熟經(jīng)洗驗(yàn)，現(xiàn)組繡合在一起琴，施工安樓排如燦圖憤4繁和歪圖魂5梯。鞋1襲）鉆埋樁儉采用中欠國(guó)擴(kuò)BD醋M虹—淺4辭型鉆機(jī)，班在軟弱地守基慢中究3扯天可完血成撐Φ頂3崗m馬～很Φ亭4蓄m心、棟100弱m巖的深孔。宗在孔內(nèi)沉脆放滴FNR哭C窄預(yù)制樁殼蠶，再在殼擠壁壓注水漫泥漿而成斗樁?；A(chǔ)豪工程優(yōu)先粗安排兩個(gè)咳塔基礎(chǔ)，姥其他由兩稀岸向河中肺推進(jìn)，計(jì)罪劃震1居3角～摧1炎5槐個(gè)月完成偷。2）頂推桌幣暫采用多點(diǎn)婦頂推工藝版，即在每輔個(gè)墩上設(shè)吹置一搭個(gè)布100熄t聲的連續(xù)千米斤頂，牽砌引留9緊根燙Φ召1踩5射鋼絞線(xiàn)。否由于兩個(gè)厘千斤頂串回聯(lián)在一起洗，一張一償馳可以保樂(lè)證不間斷質(zhì)的前逃進(jìn)拳(8m富/h趨)賞。這種特份殊的技巧局已在湖南紫湘潭二橋錫研制成功帖。本橋兩瓜邊購(gòu)孔箏1還1仇跨按60們m久箱梁同時(shí)冊(cè)多點(diǎn)頂推扔，計(jì)劃怒用睡1釀5歡個(gè)月完成熊。3）斜拉港輪況將預(yù)具制撤FNR蝕C叫箱梁用船拼運(yùn)至孔下棋，用掛籃百起吊安裝欄就位，再粥懸掛斜拉拒索。有趣沙的是，起希重裝置也拉是前評(píng)敘漆100吹t康連續(xù)千斤寶頂，只不忌過(guò)是豎放院而已，此怎種技巧也魄在湘潭二數(shù)橋完成。丈由于有頂鋪推箱梁做夜邊孔的錨平固點(diǎn)，所營(yíng)以在通航塘孔中懸熔拼矛120撥m吵是十分穩(wěn)斑定和安全幫的。根據(jù)別廣東九江藍(lán)大笑橋賠2×16戴0慢m胃獨(dú)塔斜拉征橋的懸拼薪實(shí)踐，兩慶邊購(gòu)120角m巖長(zhǎng)斜拉箱色梁預(yù)啦計(jì)傻3釋個(gè)月完成任。4）懸吊找捐撤在斜拉橋看拼裝時(shí)，偷就架設(shè)主聰纜究(驕預(yù)底計(jì)們6譽(yù)個(gè)仇月糕)項(xiàng)，再利用此主纜吊裝環(huán)跨中箱梁鐵。起重裝錫置是倒掛肥在箱梁下掩面，也是脹用前敘連藏續(xù)千斤頂巷。東旨200驕m跟箱梁吊裝溝預(yù)嘩計(jì)編3槽個(gè)月完成野。5）合攏餓辟級(jí)待合攏后丑在各邊墩包上張拉吊淡桿，使跨啞中箱梁有廟一個(gè)預(yù)拱列度，這樣奴可減少活啦載撓度，按全橋工程巾歷標(biāo)時(shí)鬧3椒年累零覽3級(jí)個(gè)月。策總之，由蜻于采用了梢頂推工藝塔完成邊跨膜，為斜拉迎和懸拼提鞭供了安全而的錨固點(diǎn)鵲，解決了麥臺(tái)風(fēng)期間冊(cè)的施工安球全問(wèn)題。技其次各項(xiàng)閉工序時(shí)間裁都是相錯(cuò)跪安排，有亞多個(gè)工作掉面，保證竄了進(jìn)度和貌工期。應(yīng)爆當(dāng)特別指裳出，由于蕩連續(xù)千斤蓬頂?shù)膶?zhuān)利喉出現(xiàn)使大暫噸位吊裝垂的難題輕愧易地得到批解決。勢(shì)伸負(fù)在中華人援民共和國(guó)澆目前已修態(tài)建凈近獎(jiǎng)4筑0冬余座鋼筋攔砼斜拉橋手，而對(duì)懸賭索橋缺乏禮大量實(shí)踐潔，在這種向情況下選內(nèi)擇懸吊斜獻(xiàn)拉橋有一斥定的現(xiàn)實(shí)隔意義。經(jīng)旦計(jì)算斯，戚L讓橋所需的往鋼索像重耗5000輛t瘋，比全部個(gè)采用吊橋艱方案感少瘡2夕3派％，而比播全部采用蠅斜拉橋障多理1溉4側(cè)％，即拉呼索和懸索環(huán)組合的新株結(jié)構(gòu)，用餅鋼量介于腥兩者之間論。序應(yīng)當(dāng)指出恰，本文提簽出方案尚泊需進(jìn)一步獄做詳細(xì)的陸空間分析聽(tīng)，以便得坑出更加準(zhǔn)色確的數(shù)據(jù)屠，來(lái)論證侮拉索和懸泡索相結(jié)合眨方案的優(yōu)老越性。參考資料庫(kù)1Ni帖els推J.Gi偵msin踏gLt帶d.C封able腐Sup錢(qián)port昌ed孝Brid際ges才Conc孫ept蘋(píng)and恨D(zhuǎn)esi罵guJ形ohn限Wilc宜ySo隆ngL齡t集d淹，首1983撐2Th巨eAp