重庆菜园坝长江大桥4200kN缆索起重吊机设计.pdf

49．重庆菜园坝长江大桥4200kN 缆索起重吊机设计 ———————————．■———■■——————————————●●—■—■■■—————_Illlllll■———●———■——■—●●●●——■■—■—■—L—————————一 李军堂 姚发海 王东辉 (中铁大桥局股份有限公司施1-设计事业部) 摘 要：重庆菜园坝长江大桥主桥上部结构吊装采用4200kN缆索起重吊机施工。通过荷载计 算。初步设计确定缆索起重吊机的基本参数，指导缆索起童吊机分项设计。 关键词：缆索起重吊机 荷载计算’技术参数 吊装 施工 分项设计 1 工程概况 重庆菜园坝长江大桥主桥采用刚构与提篮式钢箱系杆拱、钢桁梁的组合结构。主桥全长 车道、双线城市轻轨、双侧人行道。六车道及双侧人行道设在上弦平面，双线轻轨设在主桥桁 梁下弦平面的横梁上，构成双层特大公轨两用桥，如图1所示。 图1 主桥桥式布置图(尺寸单位：m) 391 13m。提篮式钢箱拱采用封闭式钢箱，宽2．4m，高4m，标准节段水平投影长16m(节段最大重 量91．6t)；钢箱拱每4m设一道横隔板；全桥设六道钢箱横撑。 在桥址处河面宽6001000m，常年洪水位一般为180．00～181．OOm，最大流速4．07m／s， 历史最高水位为196．25m，最低水位为158．08m。 钢桁梁和钢箱提篮拱采用缆索起重吊机整节段吊装安装，其中钢箱拱为单榀安装。 2缆索起重吊机总体设计 缆索起重吊机工作阶段：一是安装边侧跨钢桁梁，最大吊重控制在280t以内；二是安装钢 箱拱，起升高度达150m，吊点横桥向变化大；三是安装中跨钢桁梁，吊重256t，缆吊在全跨范 围内吊重起吊。缆索起重吊机总体布置形式如图2所示。 图2缆索起重吊机总体布置形式(尺寸单位：m) 结合本桥主跨的结构特点和缆索起重吊机的使用要求，确定缆索起重吊机的净吊重为 280t，两塔架支在P17号、P18号墩墩顶和中横梁上，跨度为420m。 2．1塔架高度的确定 经多种方案比选，确定扣索塔架与墩顶固结，缆索吊塔架铰接于扣索塔架之上的方式。钢 箱拱肋顶标高为303．69m，按最上面一根扣索的倾角约为7．5。，可得到扣塔顶标高为 331．874m。 缆索起重吊机最大吊重时垂跨比按照1／13设计，考虑跑车及挂架高度6m、吊梁扁担、以 及分索器等与扣索之间的净空后，并同时考虑缆塔有一定的高度，以减小缆吊塔顶偏位对扣索 塔架的影响，同时满足规范规定的E1／1503的要求。 h—ho+hl+h2+^ (1) 式中：h。——一建筑物的高度； hi-一起重物底面与建筑物顶部允许最小距离，一般取1～2m； hz…一吊重系统在最高位置时，与承载索间的最小允许距离； ，o——缆索起重机的跨度内承载索在最大载重情况下的挠度，取fo一1／13L。 选定塔顶鞍座顶面标高为364．729m，起吊扁担距拱顶最小距离为19m。 南岸扣索塔架高度为128m，缆索起重吊机塔架高度为26m。北岸扣索塔架高度为126m， 缆索起重吊机塔架高度为26m。 2．2缆索起重吊机跨度、宽度的确定 两塔架分别支撑于P17、P18墩Y构中横梁上，因此吊机中跨为420m。北锚在河滩上，南 锚在山坡上，考虑南北边跨主索水平倾角相等和现场地质条件及空间位置等因素，选取北跨 392 360m，立面夹角28．28。，南跨238m，立面夹角32．5。。 钢梁的横向宽度约40m，因此吊机横桥向立柱间净距定为41m。 2．3两组主缆间距的确定 根据提篮拱肋平面位置进行扣索的布置，同时考虑边孔钢桁梁吊点在横桥向均为12．im， 综合比较吊具和缆塔的横梁受力，以及主索锚碇处与索塔的水平角等因素，确定两组主索间距 为34m。 3缆索吊荷载计算 缆索起重机是一种挠度承载结构，跨度、挠度和起重量三者的关系有着非常密切的关系。 跨度的大小决定于钢