大跨径连续刚构桥梁底维修平台设计.pdf

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1、82世界桥梁2017年第45卷第1期(总第185期)大跨径连续刚构桥梁底维修平台设计魏魁1’2，高洪波3(1．中铁大桥局武汉桥梁特种技术有限公司，湖北武汉430205；2．桥梁结构健康与安全国家重点实验室，湖北武汉430034；3．中交第二公路勘察设计研究院有限公司，湖北武汉430052)摘要：某大跨径跨海大桥主桥为(124．4+170+124．4)m预应力混凝土连续刚构桥，为对该桥进行裂缝处理、混凝土表面缺陷修复及防护涂装，需在梁底下部搭建维修平台。结合该桥结构特点和桥下通航净空要求，维修平台采用倒梯形吊挂式钢管脚手架结构，由448mm×3．5mm钢管拼装成顺桥向每

2、2m一道的横向支撑架，再由纵向钢管连接形成全封闭的梁底施工平台。采用有限元软件建立跨中及墩顶典型部位8m长倒梯形吊挂式钢管脚手架平台结构局部模型，经计算平台结构强度、刚度及稳定性均满足要求。实践证明该平台施工过程安全可靠。关键词：跨海大桥；刚构桥；箱形梁；倒梯形吊挂式钢管脚手架；维修加固；施工平台中图分类号：U448．23；U445．72文献标志码：A文章编号：1671—7767(2017)01—0082—051工程概况某大跨径跨海大桥主桥结构形式为预应力混凝土连续刚构桥，全长418．8m，跨径布置为(124．4+170+124．4)m。桥面宽28．2m，主梁为单箱双

3、室斜腹板横断面。大桥地处东海之滨，属亚热带季风气候地区，桥位处年平均风速为5．0m／s，最大风速为34．3m／s，极大风速为35．2m／s。在海洋气候的侵蚀及十余年的超负荷运营下，该跨海大桥主桥结构耐久性已受到了极大的影响，经检测主要病害有：结构表面裂缝、混凝土表面蜂窝、麻面、局部剥落、孔洞、钢筋锈胀等。为延长主体结构寿命，及时排除隐患，决定对该桥进行裂缝处理、混凝土表面缺陷修复及防护涂装。为完成梁体修复作业，需在梁底下部搭建维修平台。2方案比选该桥桥下净空为28m，通航船只较为密集，维修施工期间通航净空应不小于26m。根据桥梁结构特点和桥下通航净空要求，若采用常规满

4、堂支架，施工难度很大、费用高，安全性、稳定性都难以控制[1。3]，经综合比较，在梁底设置悬挂式施工平台较合理可行。悬挂式施工平台有桁架梁式和型钢梁式2种[4j，其特点如表1所示。由表1可知，该处采用桁架梁式施工平台更为合理。桁架梁式施工平台有倒三角形和倒梯形等形式，倒三角形适合于施工荷载小的施工平台，倒梯形钢管桁架施工平台是在三角形钢管桁架[5t的基础上发展起来的，适用于施工荷载较大的施工平台，且可根据不同桥型的特点自由选择桁架尺寸和榀数进行组装r8]。结合工程自身特点，最终选择倒梯形吊挂式钢管脚手架作为维修施工平台。3结构设计3．1结构设计基本要求结合工程实际，参考

5、同类桥梁施工经验[9。1。

6、，施工平台结构设计基本要求如下：(1)施工平台要求能够抵御台风影响，根据桥位历年风况统计，平台结构设计时，最不利风荷载按15级台风(最大风速按50．9m／s计)考虑。(2)最大限度利用原梁体既有泄水孑L作为平台结构吊挂作用点。(3)平台结构须至少满足10m2内2名施工人员同时作业的条件。(4)平台结构高度不宜超过2m，以确保对航表1悬挂式施工平台方案比选收稿日期：201608—0l作者简介：魏魁(1985一)，男，工程师，2007年毕业于西南交通大学土木工程专业，工学学士(Email：weski@126．corn)。大跨径连续刚构桥梁底维修

7、平台设计魏魁，高洪波83道不会造成过大影响，同时要求平台净空能够满足施工人员直立行走。(5)结构自重不宜过大。3．2结构设计及特点基于结构设计的基本要求，梁底倒梯形吊挂式钢管脚手架施工平台由f548mm×3．5mm钢管拼装成顺桥向每2m一道的横向支撑架，再利用纵向钢管连接形成全封闭的梁底施工平台。由于主桥梁体为变截面，吊挂式钢管脚手架的宽度及吊点布置也相应改变，跨中部位平台断面高度为1．9m，横桥向宽度为14．82m(见图1)；墩顶处平台断面高度为1．9ITt，横桥向宽度为16．69m(见图2)。跨中与墩顶之间的平台断面高度不变，均为1．9ITI，宽度呈线性变化。8。

8、．1匿韭：鼍乏l磐譬—兰嶝：≯：也型蔓!*!登要蓄；等笾砻Ir：+，了脚茎手11专董五芝筐霎萑兰主{：li；!重i逮?竹胶板墅、蔺苤签笸雪羞盏，竹胶板盟轧』．!!}，§!驾．．毫1斗!．!12喇一590一!!!!生———一单位：。图1主桥跨中吊挂式钢管脚手架1250150p211021tOl5001250■■再咭芦1丽r了寂斤育单位：m珈图2主桥墩顶吊挂式钢管脚手架吊架所用钢管均采用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB／T13793)规定的Q235普通钢管，钢管的钢材质量均符合现行国家标准《碳素钢结构》(GB／T700)中Q235级钢的规定；选用符合《