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1、公路交通技术 2004年6月 第3期 TechnologyofHighwayandTransportJun.2004No.3钢绞线系杆索在重庆菜园坝长江大桥中的应用刘孝辉(重庆交通科研设计院,重庆市 400067)摘 要:钢绞线作为系杆索在重庆菜园坝长江大桥主桥结构中首次应用。通过对大桥的构造设计和施工流程特点的阐述,介绍了钢绞线系杆索的选用理由和可靠性、耐久性的分析,期望钢绞线系杆索能得到更多的研究并在系杆拱桥中得到更多的应用。关键词:钢绞线;系杆索文章编号:1009-6477(2004)03-0058-03中图分类号:
2、U443.38文献标识码:BApplicationofStrandTiedCablestoChongqingChaiyuanbaYangtzeRiverBridgeLIUXiao2hui 目前钢绞线作为斜拉桥的斜拉索已有比较多的和102m边跨的应力混凝土刚构、钢桁主梁、钢箱系应用,但作为系杆在特大跨度系杆拱桥中实际应用杆拱组合结构,属中承式无推力结构体系,总长800还不多见,主要原因是钢绞线作为系杆应用的一些m。为满足上下2层通行的公轨荷载,主梁结构为技术要求、钢绞线如何在工地穿束组成系杆、系杆拱11.2m高的800m长连续正交异
3、性桥面板钢桁梁。施工过程需反复调节结构内力使系杆需多次张拉、大桥在外型上与常规中承式拱桥类似,其突出的特系杆的锚固及系杆非线性问题、系杆的防腐及系杆点在于结构主体是由3个子结构组成,即一对预应的换索工艺等诸多方面并未进行系统的研究和比力混凝土Y型刚构边跨和一个320m的钢箱提篮拱较,使得钢绞线系杆在特大型拱桥中的应用迟迟不中跨。3个相对分离的子结构通过一段中跨系杆和能付诸实践。重庆菜园坝长江大桥由于构造需要及2段边跨系杆连接成主跨420m的系杆拱桥,这在施工流程的特点,首次采用了钢绞线系杆索。大跨径拱桥的实际应用中属首次采用,这种刚
4、构、钢桁梁、钢箱系杆拱组合结构体系可最大限度地利用1 概述混凝土材料所具有的耐久、耐压、经济的特性和钢材1.1 工程概况所具有的轻质、高强的特性,把合理的小跨结构组合重庆菜园坝长江大桥工程是1996年国务院批成大跨结构,使安全、实用、经济、美观的设计思想得准的重庆市总体规划中拟在“十·五”期间修建的一以充分体现。结构简洁、舒畅,是场地条件、功能需座公路交通与轨道交通共用的特大型城市桥梁,大求、结构受力、景观协调自然结合的产物(见图1)。桥工程由主桥、南北引桥、菜园坝立交、苏家坝立交、1.3 大桥施工流程南城隧道等几部分组成,路线全长
5、4km,大桥总投(1)施工桥墩基础及墩身、刚构横梁;资约20亿。其中800m长的预应力混凝土刚构、钢(2)架设吊装钢桁梁、拱肋所需的塔架、承载桁主梁、钢箱系杆拱组合体系主桥是大桥工程最重绳、牵引绳、起重设备;架设Y型刚构及主桁梁临时要的结构组成部分,主桥通行荷载为6车道公路交支架;通和双线轨道交通,并分别在主梁上、下层通行,并(3)浇筑预应力混凝土Y型刚构,张拉刚构悬在桥面2侧各设有2.5m宽人行道。大桥设计基准臂预应力钢筋,刚构支架脱架;年限为100年。(4)吊装并在临时支架上拼装侧跨88m及边1.2 大桥结构体系跨Y型刚构范围1
6、52m桁梁;大桥主桥为主跨420m、2边各带有88m侧跨(5)张拉部分边跨系杆索,转换边跨及侧跨桁收稿日期:2004-03-25作者简介:刘孝辉(1964-),男,重庆市人,工程硕士,副研究员.2004年 第3期 刘孝辉:钢绞线系杆索在重庆菜园坝长江大桥中的应用 59梁支撑体系,使桁梁支承于刚构及桥墩;用钢绞线系杆对改善构造设计有明显优越性。(6)缆索吊装主拱肋,施加临时扣索,调整边跨2.2 可操作性系杆力及扣索索力,完成主拱肋施工;在系杆索安装方面,按照施工流程,需在主拱及(7)吊装中跨主桁梁节段并用吊索
7、扣于拱肋,中跨主桁梁合拢后才能安装、张拉中跨系杆,系杆需调整相关扣索索力直至主桁梁中跨合拢;安装、张拉穿过每道横梁,横梁间距为4m,320m中跨范围共中跨段系杆索,拆除部分扣索;有80道横梁。平行钢丝系杆作为成品索,每根索体(8)调整边跨及中跨系杆索张力,拆除全部扣长350m,重405KN,在主梁已经合拢的状况下,其索,拆除施工塔,完成桥面系工程。安装过程需要大型的吊装设备、多台卷扬机、大量辅1.4 系杆索力确定助人工才能完成,安装困难;采用钢绞线系杆的单根中跨系杆设计索力为72000KN,边跨系杆设计绞线张拉工艺,则可有效改善上述
8、弊端。索力为100000KN,系杆索安全系数为2.5倍。系在系杆索张拉和索力调整方面,由于系杆拱桥杆分布于桥面2侧,中跨系杆每侧设置4根,布于主施工过程中需多次张拉系杆反复调整结构内力,因梁正交异性桥面板下并穿过横梁;边跨系杆每侧设此
