付長江

摘 要：在云南大永高速金雞達(dá)旦河鋼箱拱施工過程中，采用鋼絞線扣索和鋼絲繩臨時扣索相結(jié)合的方案，達(dá)到了操作簡單、功效高、成本低的效果，為同類橋梁施工提供借鑒。

關(guān)鍵詞：扣索;結(jié)構(gòu)分析;臨時扣索;鋼箱拱

中圖分類號：U443 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）02-0094-02

0概述

金雞達(dá)旦河大橋位于華坪至麗江高速公路K74+020處，主橋?yàn)?65米下承式鋼箱系桿拱橋，永勝岸側(cè)引橋?yàn)?5米簡支鋼箱梁，橋梁全長為490.4米（含混凝土小箱梁和兩岸橋臺）。

拱肋軸線線型采用懸鏈線，理論拱軸線拱腳水平距離為L=265m，矢高為f=53m，矢跨比為1/5，拱軸系數(shù)m=1.3;兩拱肋軸線橫向間距為30.6m。

兩片拱肋通過4道K型風(fēng)撐和2道一字型風(fēng)撐連為一體。上下游拱肋沿橋軸立面分為25個吊裝節(jié)段。標(biāo)準(zhǔn)吊裝節(jié)段在橋軸立面水平線上的投影長度10.8m，合攏段在橋軸立面水平線上的投影長度4m。單肋吊裝最重節(jié)段為80t。

拱箱采用鋼箱截面，寬2800mm，高度為變高，其中拱腳高4500mm，拱頂4m范圍（水平投影長度）為3500mm高，變高范圍采用水平投影長度上線性漸變。

橋位處溝深水深，無法采用常規(guī)的系桿拱先梁后拱的支架法方案，設(shè)計(jì)最終采用纜索無支架斜拉掛扣拱箱方案。安裝方案總體布置如圖1所示。

1扣索數(shù)值分析方法

拱箱安裝是本項(xiàng)目實(shí)施的重難點(diǎn)，是本橋成敗的關(guān)鍵，扣索的設(shè)置更是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。在安裝過程中，每兩段拱箱設(shè)置一根鋼絞線扣索，在安裝奇數(shù)段拱箱時，采用鋼絲繩臨時扣索。

為使結(jié)構(gòu)分析更簡潔可靠，施工過程扣索分析時只對鋼絞線扣索采用倒裝分析法進(jìn)行扣段的受力及預(yù)抬值進(jìn)行分析，對鋼絲繩臨時扣索采用驗(yàn)算復(fù)核的方案進(jìn)行整個扣索系統(tǒng)的安全性復(fù)核。

扣索總體布置如圖2所示。

1.1扣索結(jié)構(gòu)建模

扣索分析采用Midas civil 8.6.5.R1空間有限元程序進(jìn)行。扣索采用桁架單元，拱肋采用梁單元，31個梁單元，6個桁架單元。拱座、扣錨點(diǎn)采用鉸接。橫撐采用獨(dú)立節(jié)點(diǎn)荷載模擬，拱肋加勁板、橫格板的非模型重量按照重量提高系數(shù)進(jìn)行自重調(diào)整。

結(jié)構(gòu)平面模型如圖3所示。

1.2扣索過程控制分析

拱肋安裝過程中，正式扣索設(shè)置6索，由拱腳向拱頂依次編號為1#～6#。在安裝過程中，非正式扣索節(jié)段吊裝時，均設(shè)置臨時扣索。為便于計(jì)算，臨時扣索不進(jìn)行過程分析計(jì)算。施工過程共建立了8個施工階段，即CS1～CS8。施工階段劃分如表1。

考慮橫撐在拱肋安裝過程中同步安裝，對扣索索力影響較大，分別列出了兩個施工階段，即CS3、CS6?？鬯魉髁Ψ治黾案麟A段拱肋安裝預(yù)抬標(biāo)高結(jié)果如表2、表3所示。

1.3臨時扣索分析

第1、3、5、7、9號節(jié)段采用鋼絲繩臨時扣索，即相鄰節(jié)段后段正式扣索掛扣完畢后，即卸載，將力轉(zhuǎn)換至正式扣索受力。

如圖4，每段拱肋臨時扣索采用2根公稱直徑39mm的6X37+FC的1970MPa鋼絲繩。

臨時扣索最大受力不超過50t，采用直接施加作用力的方式進(jìn)行模擬，超過50t的節(jié)段重力由正式扣索承擔(dān)。利用MIDAS建模分析在各節(jié)段正式扣索的受力情況均在安全范圍內(nèi)，滿足要求。臨時扣索設(shè)置如圖5所示，扣索鋼絲繩通過塔頂索鞍，直接在主地錨利用卷揚(yáng)機(jī)收調(diào)。

計(jì)算結(jié)果表明，正式鋼絞線扣索受力均小于扣索的最大受力，臨時扣索施加50t的拉力，整體扣掛體系結(jié)構(gòu)安全。

2結(jié)語

本項(xiàng)目拱箱吊裝僅用了45天，通過臨時鋼絲繩扣索的設(shè)置，有效地避免了拱肋前端“低頭”的現(xiàn)象，合攏后拱肋線型達(dá)到設(shè)計(jì)線型，為同類橋梁的施工提供了成熟經(jīng)驗(yàn)。