重庆奉节至襄阳高速公路b18合同段红石梁i号特大桥总体设计

重庆奉节至襄阳高速公路b18合同段红石梁i号特大桥总体设计

1主桥结构及内桥段红石梁i大桥是重庆凤尖路至云阳高速公路b18合同段一座大型桥梁。左桥的第一个桩位于k113和824.35，第二个桩位于k114和570.26，主孔k114和79，桥梁全长745.915m。右幅桥梁起点桩号位于奉节侧K113+810.697,止点桩号位于云阳侧K114+506.702,主跨中心桩号K114+158.700,桥梁全长696.005m,主桥为双幅(2×12.25m)三跨(100m+180m+100m)预应力砼连续刚构,主墩采用变截面箱型薄壁墩,过渡墩采用实体矩形墩,基础为钻孔嵌岩桩群桩基础配钢筋砼承台;奉节侧引桥左幅为6×25m(右幅为7×25m)先简支后连续预应力砼T梁,云阳侧左幅为8×25m(右幅为5×25m)先简支后连续预应力砼T梁,引桥下部采用柱式墩配钻孔嵌岩桩。本桥左线位于R=1200,Ls=141.269的平曲线段内,右线位于R=1202,Ls=141.269平曲线段内。主桥上部构造为分幅式(2×12.25m)三跨预应力砼连续T形刚构,上部箱梁采用单箱单室截面,顶宽12.25m,底宽7m,支点处箱梁高为10.5m,中跨跨中及现浇段梁高为3.5m,顶板厚28cm,腹板厚由跨中处的50cm变到支点处的80cm,底板厚度由跨中处的30cm变到支点处的150cm,梁高和底板厚均按1.8次抛物线变化,采用不等高腹板形成桥面横坡。箱梁设计为纵向、横向、竖向三向预应力体系。2支点三角形桁架式挂篮(1)挂篮的设计总体要求是:结构简单、自重轻、受力明确、变形较小、走行移动安全、装拆方便,以达到梁段浇筑安全、优质、快速、高效的目的。挂篮采用后支点菱形桁架式挂篮,全套挂篮重100t。挂篮高5m,前端悬臂长6m,后端锚固长5.0m,设计浇筑混凝土重量为3000kN。(2)挂篮设计荷载:混凝土自重:取2.6t/m3,并考虑1.05的增加系数;施工荷载:200kg/m2;模板及支架荷载:底模150kg/m2,侧模300kg/m2,内模300kg/m2;挂篮主要构件重考虑110t。(3)挂篮结构检算:挂篮的稳定性及结构检算,按一般钢结构检算方法,编程用电脑进行。3主要控制部位(1)挂篮由五部分组成:承重桁架系统、后锚系统、底篮和吊带系统、行走系统、模板系统等。(2)承重桁架系统:为了使挂篮具有较好的通用性,适应不同的桥梁使用,挂篮主要构件分为标准构件和非标准构件。挂篮主要的承重构件是由两片菱形桁架组成标准构件,每片桁架由五根受力杆件连结而成。两片桁架之间间距为614cm,用前横梁及平联连接,同时前横梁又作为吊杆的支点。五根主要受力杆件均用[40b组焊成闭合矩形截面,使其具有承载力强,抗扭性能好的特点。设计了后锚点、前支点、上结点和前结点等四个主要结点,将五根杆件联为整体。杆件与节点板的连接方式螺栓连接,前斜杆采用销结。(3)后锚系统:承重桁架片的锚固系统,在浇筑混凝土时,用后锚杆穿过预留孔,上端与挂篮后锚点连接,下端与混凝土箱梁顶板连接。(4)底篮和吊带系统:在前、后底横梁上布设[40b的槽钢,作为浇筑混凝土的底篮。前、后底横梁采用H55型钢横梁。前、后底横梁上设置连接点,通过钢销与吊带连接。底篮的锚固系统,是通过吊带完成的。后下横梁的锚固,是用吊带的下端与后下横梁销接,上端穿过主梁底板锚固于底板。前下横梁的锚固,是用吊带的下端与前下横梁销接,上端直接与挂篮的前上横梁连接。采用液压千斤顶来调节前、后底横梁的高度,以实现准确的立模标高。主吊带采用16Mn钢板加工成标准节,然后用钢销连接到需要的长度,副吊带采用φ32精轧螺纹钢筋。(5)行走系统:轨道用钢板加工成工字形截面,挂篮行走时,在后锚点上,用特制小轮反挂于行走轨道的上翼缘板,用两台60t液压千斤顶驱动挂篮前移。(6)模板系统:模板系统由内、外模板、滑梁及模板固定装置组成,均采用大块钢模。浇筑混凝土时,模板由内外滑梁支撑,而内外滑梁的锚固,则通过吊带一端锚固于混凝土箱梁的顶板,一端锚固于挂篮前上横梁。内外模板侧模间由对拉螺杆承受浇筑混凝土时的侧向压力。挂篮移动时,外模由外模滑梁支托随同挂篮前移,内模及滑梁同时被拉出。4千斤顶挂篮整体梁的安装(1)挂篮施工方法介绍:完成上一段纵向预应力束张拉后拆除侧模和底模,用千斤顶顶起前支点,纵移轨道后将轨道锚固,悬挂行走小车拆卸后锚,同时完成内外滑梁的滑移小车的安装和卸除滑梁的后锚点,然后用千斤顶牵移挂篮到下一段并锚固后锚点。最后进行调模、绑扎钢筋、安装预应力系统、安装内模、浇筑混凝土、张拉进入下一循环流程。(2)挂篮模板拆除:在前一段箱梁混凝土达到强度后先拆除外侧模,拆模时先松卸侧模上的对拉螺栓,安装滑梁锚固点,用千斤顶同步缓慢卸除下外滑梁的前后锚固系统。在完成箱梁纵向束张拉后,用千斤顶同步缓慢拆卸前后下横梁的锚固系统,同时用前后上横梁的吊带将前后下横梁锚固,即完成底平台的拆卸。最后安装内滑移小车,用千斤顶同步缓慢卸除内滑梁的前后锚固系统。(3)挂篮前移:在完成模板的拆卸后,用千斤顶把挂篮上、下游前支点分别顶起,放松轨道锚梁,用手动葫芦将轨道移动到下一节段箱梁上指定的位置,放样抄平将轨道准确定位,然后用锚固梁将轨道锚固,最后千斤顶卸载将挂篮的前支点安放在轨道上。轨道安放好后,用千斤顶将后锚适当向下压一定的距离,将行走小车安装在主桁架上,然后拆卸后锚,使其行走小车承力。拆卸后锚的竖向锚杆后用两台60t的液压千斤顶驱动挂篮前移。如用千斤顶移动挂篮存在困难时可以用手动葫芦辅助牵引滑梁。(4)挂篮锚固:在挂篮前移到位后,应及时锚固。(5)挂篮模板安装:在底板和腹板钢筋绑扎完成后安装内外模板。5两种挂篮的参数、特点红石梁大桥主箱梁施工证明,该挂篮(菱形、悬浇作业车)是成功的,结构型式合理,安全可靠,施工工艺简单,操作灵活,特别是挂篮前移就位,模板调整定位非常方便,节省了大量的人力物力,为保证施工质量、安全,加