剛構橋托架設計及施工技術范文

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《山東交通科技》2014年第二期

1托架的結構形式

本橋采用三角型托架，托架由三角架、橫向分配梁組成，均采用型鋼加工，三角架的水平桿采用2根40號槽鋼采用綴板焊成箱型斷面，斜桿采用2根32號槽鋼采用綴板焊成箱型斷面，水平桿與斜桿之間、三角架和墩身預埋件之間均采用連接板進行連接。橫橋向設置4個三角托架，4個三角托架在水平桿下部和斜桿上部分別布設一道由4根16號槽鋼組成的連接系梁，確保托架的穩定。由于箱梁的重量除頂板和底板外，絕大部分集中在腹板上，故4個三角托架不采用均勻布置，而是根據實際情況布置時中間間距尺寸較大、兩側間距布置較密。三角架上每隔30cm布設1根32號工字鋼作為橫向分配梁，用來支撐側模、底模以及上部的混凝土。托架和橋墩通過預埋鋼板進行連接，每對對稱鋼板中間用4根16號槽鋼進行連接。上層鋼板受到拉力較大，故在每塊上層預埋鋼板中間設置兩根Φ32mm精軋螺紋。

2托架的受力分析

2．1橫向分配梁受力計算I32a橫向分配梁間距為0.3m，故每根工字鋼承擔0.3m箱梁重量，第一次混凝土澆筑到5m高處。用邁達斯軟件建立橫向分配梁的受力模型，采用線單元進行分析，建模情況如下:節點12個;梁單元11個;材料:Q235;截面:Ⅰ320×130×9.5/15;一般支承4個(簡支);梁單元荷載13個。計算數據:支座反力分別為64.7kN、41.8kN、41.8kN、64.7kN。最大剪應力為15.1MPa≤125MPa(滿足要求);最大拉(壓)應力為26.7MPa≤215MPa(滿足要求);最大位移變形為2.1mm≤L/400=3.35×2/400=16.8mm(滿足要求)。

2.2墩前后三角托架的計算由橫向分配梁的支座反力可知，外側的三角托架受力更為不利，故只對外側托架進行分析。受到到11個64.7kN的集中荷載的作用。用邁達斯對單品三角托架進行分析，集中荷載減半32.4kN。用邁達斯軟件進行建模見圖1。軟件分析結果:斜桿最大壓應力為47.0MPa＜215MPa(滿足要求);水平桿最大剪應力為53.8MPa＜125MPa(滿足要求);最大彎矩應力為128.9MPa＜215MPa(滿足要求);最大組合應力為149.9MPa＜215MPa(滿足要求);對梁單元進行細部分析:最大拉應力為154.2MPa＜215MPa(滿足要求);最大位移變形為1.9mm＜L/400=10mm(滿足要求)。

2.3墩中間托架分析和三角托架相似，墩中間托架受到17個62.7kN的集中荷載，對單品托架分析，集中荷載減半32.4kN，圖2用邁達斯軟件進

行建模。分析結果:最大軸應力為32.6MPa＜215MPa(滿足要求);最大剪應力為67.7MPa＜125MPa(滿足要求);最大彎矩應力為155.9MPa＜215MPa(滿足要求);最大組合應力為152.3MPa＜215MPa(滿足要求);對梁單元進行細部分析:最大應力152.9MPa＜215MPa(滿足要求);最大位移為1.5mm＜L/400=6.25mm(滿足要求)。

3施工注意事項

(1)托架所使用的鋼材必須保證質量，節點板的厚度不得縮水，節點板和托架梁上的螺栓孔，必須采用機鉆成孔以保證孔的光潔度。(2)托架和預埋件加工時要正確選擇焊條。要符合規范要求，本結構由Q235鋼材和16Mn鋼材，統一采用E5016型焊條。(3)托架和預埋件加工時，必須保證焊縫質量，采取合理的施焊順序，保證焊接變形不能過大，焊縫尺寸要飽滿，避免虛焊等現象。對目測不合格的焊縫應及時進行及時的處理，以保證安全。對節點板和橋墩預埋鋼板之間的焊接要嚴格檢查。(4)在橋墩上預埋鋼板時，位置必須與設計相符;加工施工托架時，必須保證拼裝完成后的高度與設計相符，這兩點是確保托架與橋墩能順利組裝的前提。(5)考慮到在施工過程中，橋墩可能產生少于偏差，在加工兩墩之間托架和連接板時，必須結合現場實測的橋墩預埋鋼板間的距離。本托架加工時橋墩尚未施工完成，故將節點節點板4、和節點板5的加大10cm，在安裝托架時，切去多余部分。(6)施工過程中，應密切觀察結構的變形情況，發現位移過大等異常情況，應立即停止施工。在拆除托架時，應堅持結構的主要受力桿件是否有變形，若有變形應分析原因，以便在下一次施工時對相關桿件進行加固。(7)托架預壓時，應加15%的荷載，以消除非彈性壓縮變形，停止加載，測量托架變形，記錄數據。繼續加載至50%，測量變形，然后加到100%，再測量變形，最后靜置3d，觀察結構桿件是否有變形，焊縫是否出現裂紋。

4結語

通過對施工托架的的建模和分析可知，該托架能滿足怒江大橋0#段和1#段的施工。對接下來托架組裝、拆卸和混凝土的澆筑具有重要的指導意義。

作者：張守海單位：中鐵十四局集團有限公司