泰州大橋鋼塔吊裝設計與研究

2022-11-11 11:09:04 字數 3149 閱讀 4789

(交通工程建設>2010年第3期42

黃修平ⅲ彭強…朱熙銀

([1】中交武漢港灣工程設計研究院****武漢郵編萬隆(北京)工程造價諮詢****湖北分公司武漢郵編43o07o)

摘要i依託泰州大橋鋼塔吊裝工程,提出了雙鉤扁擔梁吊裝方案,與單鉤框架梁吊裝方案進行比較研究,並對雙鉤扁

擔梁吊裝設計過程進行了詳細闡述,為類似鋼塔吊裝施工設計提供借鑑與參考。

關鍵詞:鋼塔吊裝扁擔梁框架梁

隨著我國現代化建設的發展,橋梁建設規模急速增將對d1~d3的吊裝問題進行**。

大,大型橋梁的塔、墩在橋梁結構中的比例越來越大。隨著橋梁跨度的不斷增大,塔、墩的高度也不斷增加,耐

為了加快施工進度和減少結構重量,鋼塔、墩結構越來d18

皿dl7

越多,此類鋼結構的施工問題越來越突出。必須經過精塔拄一十

心設計,方能確保安裝工作安全、高效進行。泰州大橋d15

d14中塔鋼塔吊裝就是在追求速度快、***、費用低的思

d13dl2

想指導下進行設計。

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d8一¨+

1工程概況

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___』

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泰州長江公路大橋為主跨1080m三塔懸索橋,主橋d4d3

中塔縱橋向為人字型鋼結構塔,中塔高182.5m,交點以lh

d2¨|

上塔柱高110.5m,交點以下塔柱高72.0m。兩條斜腿在dl

塔底的叉開量為36.0m,斜腿段縱向坡度為4:1,中塔橫?do

、暮向為門式框架結構,兩塔柱間的橫向中心距塔頂處為35.8m,塔底處為42.7m,塔柱橫向呈3650:69的坡度。

圖1鋼塔分段結構圖

鋼塔柱為單箱多室截面,塔柱外側切去四個矩形角,將截面鈍化。

2吊裝方案比選研究

塔柱橫橋面尺寸為5.0m,縱橋向尺寸:直線段從頂

面6.0m變化到底面9.672m,過渡段從頂面9.672m變化針對吊裝難度最大的d1~d3空間雙向斜節段吊裝到底面15.614m;斜腿段為6.0m。

方式有二種。

中塔設兩道橫樑。上橫樑頂面高程為+185.5m,重2.1單鉤框架粱吊裝方案(見圖2)

128t;下橫樑頂面高程為+65.9m。重497t。

各節段吊裝情況評價表

表1節段重量

213t

255t

497t

l44t

重心高度低中由高安裝姿態斜斜直直擬吊裝機械浮吊浮吊浮吊塔吊吊裝難度小最大

大出從表1可以看出:僅從吊裝角度考慮(不考慮鋼結構製作誤差、連線等吊裝難度大。圖2單鈞框架梁吊裝方案流程圖及框架粱示意圖

d1一d3為空間雙向斜節段,需調整姿態,姿態調整的時

a節段初始狀態

間、空間與調整方法非常重要,其吊裝難度最大。下文

b節段原地旋轉直至就位姿態

《交通工程建設>2010年第3期43

c按就位姿態提公升至就位位置2.2雙鉤扁擔梁吊裝方案(見圖3)a節段初始狀態

b通過調整兩吊鉤的高差邊提公升高度邊調整姿態c按就位姿態提公升至就位位置

i2.3方案比較研究(見表2)

ii" ̄

襯從表2可以看出:顯然,除了在動態穩定性上稍差外,後者在其他各方面均優幹前者,故綜合考慮選擇雙鉤扁擔梁吊裝方案。

圖3雙鉤扁擔梁吊裝方案流程圖及扁擔梁示意圖

各吊裝方案特點分析對比表

表2吊裝方案單鉤框架梁吊裝方案

雙鉤扁擔粱吊裝方案

姿態調整起吊前完成。空中姿態固定,提公升到位後調整難度大通過兩吊鉤的高低來實現結構姿態在空中調整.提公升到位後微調方便輔助吊具吊裝框架梁製作複雜,對各節段重複利用率低吊裝扁擔梁製作複雜,對各節段重複利用率高吊繩各節段軟吊繩長度不一,重複利用率低各節段軟吊繩長度可相等,重複利用率高底邊是否加強原地旋轉需在接地邊進行加強處理

無需加強

系統穩定性

吊裝過程姿態固定,穩定性好

空中轉換姿態,要控制吊裝穩定性

在結構剛度較大的地方。對於d1~d3節段,塔身四個吊

3優選方案設計

點可以有如下選擇:a、兩個頂口、兩個底口b、兩個頂

口、兩個塔身中部c、四個頂口。其中a方案四根繩長

選用雙鉤扁擔梁吊裝方案。通過兩個吊鉤來調整兩(或者吊鉤高差)相差太大,b方案需在塔身中部開孔,根扁擔梁的高差來實現鋼塔節段縱向4:1的坡度,通過施工不便,c方案必須以安裝狀態塔身的重心位置在頂扁擔梁兩端的吊耳高差來實現鋼塔節段橫向39:

1920的口以內為前提。

坡度。經有限元計算,塔身最終定位狀態節段重心距左邊3.1塔身吊點位置的選擇

頂口0.832m,故吊點位置採用c方案,如圖4、圖5所

為了保證吊裝節段變形不至於過大,吊點應該選擇

示。圖4結構重心計算模型

圖5塔身吊耳頂口位置布置圈

3.2扁擔粱設計

3.2.2吊耳耳板驗算

採用兩個型鋼(梁)夾鋼板(吊耳板)設計扁擔。

吊耳板採用q370qd鋼,區域性緊接承壓條件

設計簡單,加工方便,傳力合理,經濟實用。

孔壁抗拉強度耳板開

3_2.1荷載計算

孔140mm。

對姿態變化全過程進行分析,考慮1.1的衝擊係數和1.35恆載係數,根據幾何關係,算得扁擔梁上的繩索耳板厚度f=

=—2470

 ̄103—

=95.4

拉力設計值為2470kn。

<交通工程建設>2010年第3期取挑

力=×式中:

o-=:

:l00140=:

l=16)-

滿足要求。

3.2.3模型及計算結果

採用shell188單元建立扁擔梁的l/2有限元模型,

扁擔粱中部採用對稱約束。

計算出的綜合最大應力為189mpa,滿足強度要求。

4結語泰州大橋下部幾個節段均採用雙鉤扁擔樑法吊裝,已經順利完成吊裝。該方法與單鉤框架樑法相比,有如下特點:扁擔梁比框架梁設計簡單,傳力路徑明確,能靈活控制節段的傾斜角度。

調整容易;對於傾斜角度有

變化的鋼塔節段,能夠保證扁擔梁和吊繩的重複利用率,

經濟性好。雙鉤扁擔樑法是在鋼塔吊裝中新提出的一種

方法,希望能為類似結構吊裝提供參考。

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京:人民交通出版杜.2003

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