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1、宁波明州大桥主桥设计与施工全军29宁波明州大桥主桥设计与施工全军(宁波市通途投资开发有限公司,浙江宁波315000)摘要:宁波明州大桥是跨甬江的重要过江桥梁工程,为双肢中承式钢箱系杆提篮拱桥,主桥跨径为(100+450+100)m。拱座采用钢-混凝土组合结构,上、下肢拱肋均为全焊钢箱形截面,加劲梁采用正交异性桥面板全焊钢箱梁,主桥两端横梁之间布置2组水平拉索。钢拱座、边跨拱肋及加劲梁采用支架法安装,中跨拱肋、加劲梁采用400t缆索吊安装。主要介绍大跨径双肢钢箱系杆拱桥关键部位设计与施工。关键词:明州大桥;系杆拱桥;桥梁设计;桥
2、梁施工中图分类号:U448.225文献标志码:A文章编号:1671-7767(2010)02-0029-041工程概况采用简易围堰施工,承台及拱座均按大体积混凝土宁波明州大桥主桥为矢跨比为1/5的双肢中承要求施工;边墩墩身采用整体钢模板一次浇筑完成;式钢箱系杆拱桥(见图1),跨径为(100+450+100)边跨三角区拱肋及钢箱梁采用高栈桥上架设行走式m,边跨拱肋与中跨拱肋保持在一个平面内,横向倾吊机结合支架法施工,中跨拱肋、加劲梁采用400t斜度为1∶5。两侧桥面下拱肋之间各设置2组K缆索吊进行安装。形横撑、1组“人”字撑,桥
3、面以上钢箱拱肋间设置箱该桥边跨钢构件采用300t浮吊起吊至运输高形“一”字横撑,使其连成整体,形成稳定的结构体栈桥运梁小车上。钢拱座、下肢拱肋、桥面以下立柱系,并提供强大的侧向抗弯刚度以抵抗横桥向的风采用高栈桥上80t行走式吊机进行安装;上肢拱荷载。肋、桥面以上立柱采用80t履带吊进行安装;加劲加劲梁通过吊索或立柱支承于拱肋上,中跨加梁采用运梁小车结合千斤顶系统进行安装;中横梁、劲梁的两端支承于中跨拱梁交汇处的横梁上,端支端横梁采用搭设门架千斤顶系统进行安装。承为纵向滑动支座,横向设限位支座,纵向设置阻尼中跨拱肋、加劲梁采用4
4、00t缆索吊进行安装。器。边跨加劲梁分别在中跨和边跨的拱梁交汇处与缆索吊采用双塔三跨方案,跨径组合为(230+450+拱肋固结,边墩处端横梁下设2个3000t双向滑动230)m,扣、缆塔高150m,其中扣塔高130m、缆塔球形钢支座。主桥两边跨端横梁之间布置2层共高20m,扣、缆塔采用合建形式,布置于主墩承台内16根水平拉索,以平衡中跨拱肋的水平推力。侧,缆塔铰接于扣塔之上,最大吊重垂跨比1/14,缆索吊最大承载力4000kN,最大净吊重250t,主索采用2-12<62钢丝绳制成。上层水平拉索采用猫道进行牵引安装,下层水平拉索
5、在加劲梁内牵引安装。为减小成桥时主跨拱脚处的负弯矩,在三角区合龙前对三角区内力进行调整,利用扣塔对称布置钢绞线及扣锚索,锚索设置在端横梁内,扣索设置在中横梁牛腿上,通过扣塔处千斤顶同步张拉扣锚索图1宁波明州大桥主桥总体布置实现内力调整。调整时扣索索力约6000kN,在主跨拱肋拱脚处储备约150000kN·m的正弯矩。2总体施工概述明州大桥主桥的主要施工方法为:主桥下部结3关键部位设计与施工构钻孔桩采用旋转钻机成孔,垂直导管法灌注水下3.1钢-混凝土组合拱座混凝土;主墩承台采用钢板桩围堰法施工,边墩承台拱座是连接中跨拱肋、边跨拱
6、肋、大立柱、K撑收稿日期:2010-04-19作者简介:全军(1962-),男,工程师,1983年毕业于西南交通大学铁道工程专业(E2mail:tongtucompany@126.com)。30世界桥梁2010年第2期和“人”字撑的重要节点,也是上部钢结构与下部混吊进行卸船并转吊至滑移运梁小车上,拱肋构件沿凝土承台和基础的重要连接节点,结构受力及构造立面方向平躺至运梁小车分配梁上,滑移到位后,利错综复杂。拱座设计采用钢-混凝土组合拱座,分用行走吊机进行安装就位(见图3),采用三向千斤上部钢拱座和下部混凝土拱座,钢拱座将中跨与边
7、顶精确调整拱肋节段空间位置,然后进行拱肋间跨拱肋上半部分连接起来,拱肋下半部分通过端板焊接。直接作用在混凝土拱座上。K撑、“人”字撑通过预埋件连接到混凝土拱座拱脚上,通过脚座与承台连接。中跨拱肋及边跨拱肋的大部分顺桥向水平分力直接通过钢拱座传递并相互平衡,垂直分力及不平衡的顺桥向水平分力、弯矩则由钢拱座底板、中跨拱图3边跨三角区钢拱肋安装示意肋及边跨拱肋端板传递至混凝土拱座。横桥向水平3.2.2尾端拱梁结合部分力通过承台混凝土系梁中的预应力体系平衡,承尾端拱梁结合部主要由尾端锚碇和端横梁组成s(见图4)。边跨端横梁采用箱形截面
8、,截面尺寸5.0台系梁预应力设计为22束<15.2mm高强度钢绞线。为克服拱肋底部正弯矩在拱肋端板与混凝土拱m(宽)×5.7m(高),自重为380t。过渡孔混凝土座结合面产生的拉应力,在单个拱座顺桥向布置了箱梁支承在端横梁的牛腿上,牛腿顶面宽2500smm,根部高2425mm
