连载~平潭海峡公铁大桥创新技术(完结篇)
平潭海峡公铁两用大桥,前面我们已经连载了3期,本期为大家带来大桥的简支钢桁梁制造及架设。对往期感兴趣的朋友可以回看国联云公众号往期消息,也可点击文末链接查看完整课程。
(o|bst][S 八:防台措施 9DA|;| 由于平潭海峡所属的地理位置和特使的气象条件,使得平潭海峡的防台尤为重要
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'A !lfE7|\p 下面就请王总为我介绍平潭海峡公铁两用大桥的防台措施
myfTztJ 龙门吊防台措施 j<kW+Iio 龙门吊主要种类为80t、120t、150t、200t等型号,用于航道桥钻孔桩施工和钢结构加工厂。
s_y8+BJaV 抗风设计标准
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;I<Qa 拼装、整体吊装、拆除:≤7级风
{BJ>x:2 正常工作状态: ≤7级风
<w^u^)iLy1 极限非工作状态:按14级强台风设防
flPS+ 一:台风来临前,龙门吊停在钻孔平台轨道中间,轨道方向每支腿两侧各拉1道45度缆风绳,横向两支腿交叉对拉2道45度缆风绳;缆风绳均采用φ32钢丝绳,上端通过卸扣与支腿上拉耳相连,下端通过10t导链带紧后,用花篮螺栓与拉耳连接
j#p;XI 二:装好龙门吊夹轨器,与轨道抱紧。起重机支腿辊轮与轨道间通过铁楔楔死。支腿下横梁与轨道梁上焊接拉耳,通过刚性拉杆拉紧。
jr)M], 移动模架防台措施 q~9-A+n 全桥共计13套移动模架,其中铁路模架5套,公路模架8套。
tsg`c;{ 抗风设计标准:
ra'/~^9 模架拼装、预压、过孔:≤7级风
F62 uDyY 正常工作状态: ≤8级风
mce qZv 极限非工作状态:按14级强台风设防
n8Qv8 所有移动模架都进行防台专项设计及第三方复核;主要从以下两个工况进行防台,走行就位后,合模状态下;箱梁混凝土浇筑完成状态下
m,\+RUW' 移动模架防台措施-上行式模架
2p, U ^h 移动模架在走行到位,处于合模状态下,此时为结构抗风最不利状态,防台加固措施如下:
#@DJf ·将前支腿、中支腿处纵移油缸顶紧、锁死,并沿走行方向施加1t预顶力(按厂家纵移油缸参数25MPa、顶伸力为50t换算,1t预顶力对油表读数应为0.5MPa)
f%EHzm/V ·采用φ25精轧螺纹钢筋拉紧前、中支腿拖辊轮处吊挂系统,防止其晃动。
`D%i`"~Lf& ·移动模架前支腿、中支腿顶横梁与主梁上焊接耳板,采用可调节拉杆将主梁与支腿横梁连接固定。
CqEbQ>? ·中支腿横梁端部开孔补强,通过可调节拉杆3和拉钩与梁体翼缘板连接固定。梁体左右两端各设置2道抗滑移系统,梁体翼缘板上边角垫角钢(∠50×50×6,L=300),防止混凝土局部压碎。
7T[$BrO\ ·前支腿立柱通过10t导链与墩顶预埋件连接固定,预埋件采用M24-D15型预埋爬锥。
d\>XfS ·前支腿处墩顶主梁采用可调节拉杆1与墩顶预埋件连接固定。拉杆剪刀形布置,墩顶预埋件采用M24-D15型预埋爬锥
m?Y-1!E0 混凝土浇筑完成状态下,移动模架防台措施与其走行到位合模状态下基本相同,还需注意以下措施:
;l!<A ·若现场允许,吊杆暂不拆除,模板系统尽量贴紧混凝土面,无需再进行防台加固,各部分螺栓连接牢固即可。
#3*cA!V.< ·前支腿横梁通过钢丝绳与已浇筑箱梁端吊杆孔连接收紧,支腿与梁端采用型钢临时支撑并抄垫顶紧。
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)dfhy 移动模架防台措施-下行式模架 .9x*YS 下行式移动模架较上行式模架防风防台安全性更好,主要措施为:
$!wU[/k 用4根Φ36精轧螺纹钢筋将主梁锁紧。
g "Du]_, 主梁与墩顶滑座全部垫实,滑座两侧临时加焊挡块。
dUa>XkPa\2 模板、主梁纵横移限位牢固。
GkU_01C /(8"]f/ @@*x/"GJG 塔吊主要防台措施 Fb1<Ic# 航道桥主塔塔吊均采用D1100-63塔吊,单个主塔布置两台塔吊,两台塔吊一高一矮对角布置。其中1#塔吊(高塔)设置5道附着,2#塔吊(矮塔)设置4道附着,主塔施工过程中塔吊最大自由高度为59.85m。
}+m4(lpl 抗风设计标准:
b|AjB: G 拼装、顶升、拆除:≤7级风(工作面)
?{ '_4n3O 正常工作状态: ≤8级风(工作面)
nZi&`HjQ 极限非工作状态:按14级强台风设防(海平面10m)
W)ug%@ ) J\+fkN<. 7HW:;2dL 塔吊选型:为满足塔吊特殊抗风要求,在标准配置基础上提高设计,局部结构进行加强提升,下支座及其以下采用T2850的塔身系统(塔吊起重系统按1100t-m配置)。
#"-_ ~ 为确保塔吊附墙设计安全,参考《平潭海峡公铁两用大桥气象环境专题分析报告》,项目部下发了《关于主塔塔吊计算事宜的通知》,明确了桥址10m高度设计风速VS10取10年一遇10分钟平均风速36.7m/s,阵风系数GV取1.3,地表粗糙度系数α取值0.1。
mQ1 施工阶段风速取值依据
YZfi-35@g 由于风压和风速的平方成正比,如何选取合理风速是施工期间风荷载计算的关键。抗风设防标准定的太高会造成不必要的浪费,并且根据计算分析,塔柱在施工期间(挂索前),在百年一遇的风荷载作用下,塔柱根部钢筋应力和混凝土裂缝宽度都远远超过规范允许值;另一方面,风速定的太低又会造成风险带来重大安全隐患,因此存在一个合理的抗风标准。
VB90 5% r rfJs .t[u_tBL 根据公路桥梁抗风设计规范3.3条:施工阶段风速重现期按10年一遇取值,则有:Vsd=0.84x44.8=37.6m/s,此结果和气象报告Vs10=36.7m/s相当。
pBe1: 根据公路桥梁抗风设计规范3.3.2条:施工期少于三年时,可选用不低于5年重现期。塔柱施工周期约18个月,跨越两个台风季和一个季风季,因此选用10年重现期偏于安全。
%' WC7s VfzyBjQ ;R0LJApey 采用《公路桥梁抗风设计规范》风荷载计算公式和项目部确定的风荷载参数取值,元洪航道桥计算结果如下:
nmn/4> 在最不利工况下:
EXeV@kg ·主塔最大裂缝宽度0.178mm,满足设计0.20mm要求
%Y0lMNP \2+ngq) ·高塔第五道附墙杆件应力最大,为162MPa,满足杆件允许应力240(345)MPa
TI8\qIW ·其它局部应力都满足设计要求
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*\[;.mk vKW!;U9~P 风荷载现场实时监测 C+t3a@&| 主塔风环境监测站布置在6个斜拉桥主塔墩位置,分为塔吊顶监测站和竖向分布监测站两种类型,具体布置方式如下:
@nwVl8 塔吊顶监测站:元洪航道、鼓屿门航道和大小练岛航道共计6个斜拉桥主塔,每个主塔塔吊顶部布置一个监测点,随塔吊同步升高,共计6个测点;竖向分布监测点:元洪航道N04主塔,鼓屿门航道Z04,大小练岛S04主塔除塔吊顶部监测站之外,各主塔靠东北方向每20m一个监测点,靠西南方向每40m或20m一个监测点,共计40个。
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| 风速实时监测 #xx.yn(7 其中+140m以下采用Windsonic风速仪(左图),最大量程60m/s,+140m以上采用WindObserver风速仪(右图),最大量程90m/s。
tt-ci,X+ 实测结果初步分析:根据沿塔吊高度方向风速仪实测瞬时风速结果,风速沿高度风向有一定增大(增幅一般不超过1级),但增值较小,远小于公路桥梁抗风规范表3.2.5风速高度变化修正系数K1。
aJv+BX_, 主塔爬模防台措施 $W}:,]hoj 全桥6个主塔,共计12套爬模。
tH; 6Mp;f 抗风设计标准:
xKBi".wA 拼装、爬升、拆除:≤7级风
^7>~y( 正常工作状态: ≤8级风
*>?N>f" 极限非工作状态:按14级强台风设防
- s'W^( Q1*_l -}4CY\d6' 在风荷载达到10级风以上时,为确保主塔爬模结构安全可靠,需采取以下加固措施
mEYfsO 浇筑完成未脱模工况
G[ns^ ·禁止脱模、拆除拉杆及连接芯带。
';\norx; ·在上架体顶层平台增设防台风斜撑,斜撑支撑于顶层平台梁上
aC' 6 ·用钢丝绳将上架体顶层及次顶层平台梁与劲性骨架连接紧固。
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