系杆拱桥技术交流.pptVIP

中国铁道建筑总公司 桥梁设计、施工新技术交流会 宜万铁路宜昌长江大桥设计技术汇报 宜万铁路宜昌长江大桥设计技术汇报 1、概述 2、主桥结构设计 3、施工方法 4、结构静力分析主要成果 5、结构设计技术的关键点 6、结语 宜昌长江大桥全桥立面布置图 1、概述 宜万铁路宜昌长江大桥，为满足通航需要，主桥采用了130m＋2×275m＋130m连续刚构柔性拱组合桥式结构。位于宜昌市区的北侧引桥为10孔50ｍ简支梁、江心胭脂坝为14孔50ｍ简支梁、南汊为一联56ｍ＋108ｍ＋56ｍ连续梁、南岸山坡引桥为9孔32ｍ简支梁，桥全长2500ｍ。 130m+2×275m+130m连续刚构柔性拱桥效果图 2、主桥结构设计 　　130ｍ＋2×275ｍ＋130ｍ连续刚构柔性拱组合桥式，是一种创新的梁拱共同受力的组合桥式，在铁路桥梁中首次采用，为使梁、拱、墩刚度合理匹配，使结构达到最佳受力状态，设计中对结构尺寸等进行了多种方案的研究比选。 2.1、主要结构构造 2.1.1梁部横截面构造 　　刚构柔性拱中大跨度预应力混凝土连续刚构作为主要受力构件，为使梁部具有良好的受力性能，通过研究比选，采用斜腹板单箱双室倒梯形截面。根部梁高14.5m，端支点及中跨中处梁高4.8m。顶板宽14.4m，顶板厚根据预应力索布置需要分0.5m、0.4m两种尺寸。腹板厚度分为0.3m、0.45cm、0.6m三种，底板厚度由中跨处的0.35m渐变至根部1.4m。 a)主梁根部附近截面　　　　　b)主梁跨中截面 2.1.2拱肋构造 　　拱肋计算跨径264m，矢高52.8m，矢跨比1/5，抛物线型拱。每片拱肋经过受力比较，采用4肢直径为750mm钢管混凝土桁架。拱肋上下弦管中心距离由拱脚处的4.0m渐变至拱顶处3.0m，两片拱肋中心距12.15m，有十一道横撑将两片拱肋连接。 2.1.3吊杆 　　采用竖直平行吊杆，顺桥向间距10m，为便于运营期间吊杆的养护维修更换，每一吊点顺桥向设双吊杆。吊杆采用单根张拉、无粘结外包PE镀锌钢绞线新技术。 2.1.4主墩 　　边主墩采用双薄壁墩结构，壁厚3.0m，横桥向宽12.0m，实心截面，中心距5.0m。中主墩采用空心单柱墩，顺桥向8.0m，横桥向宽12.0m。 2.1.5 基础 承台尺寸：顺桥向17m、横桥向23m、厚度5m，四角倒圆。每墩采用12ф3m柱桩，顺桥三排，横桥向四排，桩中心距6.0m。 2.2、纵向预应力索布置 墩柱顶梁体截面上缘布置128束31-ф15.24ｍｍ钢绞线，以满足梁部悬臂施工时受力要求。边跨底板布置28束19-ф15.24ｍｍ钢绞线，作为梁部施工完成、后期张拉索。考虑梁体受拱的推力作用，中跨中截面上下缘分别布置12束和40束19-ф15.24ｍｍ钢绞线 3、施工方法 梁拱组合结构，先梁后拱或先拱后梁，就施工而言，都是可取的。先拱后梁即拱先于主梁施工形成稳定体系，在主梁梁段悬灌时，可以张拉相应吊杆，主梁悬臂灌注时的受力得到了拱的协助。先拱后梁要求拱本身具有一定的刚度及较强的稳定性，主梁高度可设计的较小。 3.1、施工方法 本桥作为刚性梁柔性拱，因拱肋较柔，施工过程中的稳定应优先考虑。因此，通过受力分析比较，采用先梁后拱施工方案，连续刚构施工合拢形成稳定体系后再施工拱肋。该施工方案，拱肋的拼装在连续刚构桥面上进行，拼装完的拱肋通过扣索竖转就位。拱肋拼装、竖转、吊杆张拉均是在主梁合拢后进行，虽有两个主跨情况，施工同步性要求不高，施工过程中结构的自稳定性较强。 具体施工步骤如下： （1）基础、承台、墩身及0号块施工； （2）利用挂篮对称悬臂浇筑主梁，先合拢边跨； （3）边跨梁端压重后，继续悬臂浇筑主梁直至主跨合拢，张拉梁体内部分预应力索； （4）利用桥面为工作面，拼装钢管拱肋； （5）在柱顶架设临时塔架，利用塔架、拉索使钢管拱肋竖转就位并合拢、固结拱脚；分环分段灌注管内混凝土； （6）逐一张拉吊杆，最终调整部分吊杆索力； （7）铺装桥面　、铺设线路轨道设备、完成全桥施工。 4、结构静力分析主要成果 　　大桥根据拟定的施工方法，模拟实际施工过程进行全桥内力分析计算。 　　梁部截面强度安全系数最小值为2.31，拱脚截面为2.27、拱顶截面为2.47，主梁跨中截面静活载最大竖向挠度7.651cm，挠跨比达1/3564。 5、结构设计技术关键点 5.1、结构体系受力特点 　　宜昌长江大桥连续刚构柔性拱组合结构体系中，主梁自重主要由连续刚构承受，二期恒载及活载由梁拱共同承受。拱作为以承受压力为主的构件，具有竖向刚度大的特点，形成组合结构以后，在竖向荷载作用下，一部分竖向力通过吊杆、拱肋直接传至主梁根部，因此使主梁跨中及根部弯矩得到显著减小、降低了结构自重，增大