82索桥钢箱梁设计中U肋对接形式的选择

4中央扣梁段的安装 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 中央扣梁段长】8．4m，吊装重量为321．3t。原施工图设计采用“安装中央扣索夹一吊装梁段一高强 螺栓连接”的施工工序。后经过多次施工 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的讨论和深化，发现该施工工序有不足之处，既不利于梁 段与中央扣索夹的准确对接，又不利于中央扣索夹的受力。该施工工序的具体问题有： ①因主缆受目照影响产生扭转，引起中央扣索夹下耳板与中央扣杆件横向错位而导致螺栓连接困 难。 ②跨缆吊机主桁加工误差及受力后的挠度影响，引起两主缆间距的微小变化导致中央扣螺栓连接 困难。 ⑧跨缆吊机停放位置的偏差，引起中央扣索夹与中央扣杆件纵向错位导致螺栓连接困难。 ④在梁段吊装初期，主缆在中央扣索夹出口处转角较大，这对索夹和主缆的受力都不利。 为解决以上问题，上部安装单位对该安装工序进行了改进。中央扣梁段吊装前，索夹下半部分先与 中央扣杆件按照设计要求用高强螺栓连接，并随加劲梁一同吊装。梁段吊装到位后用刚性拉杆固定在 增设的临时索夹上，待粱段吊装线形基本形成后，再进行中央索夹上半部的安装和螺栓的紧固。该方案 的另一优点是在合拢前中央扣梁段和其他梁段一样，与主缆柔性连接，对相邻梁段的安装和中央扣的受 力更有利。 5小 结 在国内，润扬大桥悬索桥首次采用了刚性中央扣构造，它的设计、制作和安装实践，为以后大跨径悬 索桥提供了宝贵的经验。 润扬长江大桥悬索桥钢箱梁设计 中U肋对接形式的选择 韩大章 吕立人单宏伟 (江苏省交通规划设计院) 摘要本文简要地叙述了钢箱梁设计中u肋两种对接形式的优缺点。笔者认为。焊接嵌补型比 栓接型构造简洁，传力直接，工艺简单，经济性好。在润扬大桥悬索桥钢箱梁设计时采用了焊接形式。 关键词润扬太桥钢箱梁u肋对接螺格连接焊接嵌补 1前 言 润扬长江公路大桥是江苏省“四纵四横四联”的公路主骨架和跨长江通道的重要组成部分，北自扬 州南绕城公路起，跨经长江世业洲，南迄于312国道，北联同江至三亚国道主于线，南接上海至成都国道 主干线，由北接线、北汉斜拉桥、世业洲高架桥、南汉悬索桥、南接线等5个部分组成，项目全长23．56km。 其中南汉主桥为主跨长1490m的单孔双铰钢箱梁悬索桥，钢箱粱为正交异性板结构，粱宽38．7m，梁高 润扬长江太桥悬索桥钢葙梁设计中U肋时接彤式的选择 143 3m，全桥分为93个制作粱段，47个吊装梁段(两个制作梁段焊接成一个吊装梁段)，梁段间拼接缝数量 为92道。 润扬大桥悬索桥钢箱梁顶、底板均采用u肋加劲。目前，在钢箱梁设i十中，常见的u肋对接形式有 两种，即：螺栓连接形和焊接嵌补形。图1所示为螺栓连接形式，图2所示为焊接嵌补形式。国内大型 钢箱梁桥梁中，觉石桥和南京二桥采用螺栓连接形式，虎门桥和江阴桥采用焊接嵌补形式。在润扬悬索 桥钢箱梁专家评审会上，有专家建议采用螺栓连接形式。我们经过 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 比较r两种连接形式的优缺点 后，决定采用焊接嵌补形式。 繇，匹豇 固1螺栓连接形式(尺寸单位：irrlfftl) 封板；2一连接板；3一螺栓；4_螺母；5．垫圈 2分析比较 图2焊接嵌补形式(尺寸单位：砌·) 1一u肋嵌补件；2-树按 2．1构造方面 从图l和图2中可以看出，在一个接缝的一根u肋上，螺栓连接需要五种共76个零件，而焊接嵌补 形式仅需二种共3个零件，可见焊接嵌补型在构造方面比栓接要简洁得多。 2．2传力方面 从V2V_两图可以看出，螺栓连接时，第n段的U肋上力需通过摩擦力传给连接板再传到n+1段的 u肋上。此力能否传递过去，尚取决于螺栓的预紧力及连接板与u肋侧面之间的抗滑移系数。另外，由 于u肋底部被切去一部分，力流线被迫拐弯。而焊接嵌补形式则不然，这一段u肋上的力可以很容易 地通过u肋与嵌补件之间的对接焊缝传到另一段U肋上，力流线也不拐弯，因此传力比栓接直接。这 一点也是焊接嵌补型比栓接优越。 2．3应力计算 ‘ 此处，我们以某桥为例，计算在对接缝处，在同样的弯矩肘(单位：N·mnl)的作用下，距中性轴最远 处两点的应力。现取顶板宽600rrmi来进行计算。螺栓连接的计算模型如图3所示。应力计算如下： 图中面积 Fl=600×14=8400IllIll2 F2=210×12X4=10080n,ll,Ii2 ∑F=8400+10080=18480Ⅲ2 中性轴距顶板内表面距离Y Y=(一8400X7+10080X139)／18480 =72．6nⅡn 惯性矩， ，=8400x(72．6+7)2+10080×(139—72．6)2+10080×204，62／12 =(0．53+0．44+0．35)×los =1．32xlosnml4 应力d=M。／J 连接板上部应力为 口』二=M×(72．6+14)／(1．32x108) =65．6x10“M(MPa) 连接板下部应力为 口F=M×(245—72．6)／(1．32×los) =131×10—8M(MPa) 图4为焊接嵌补形式的计算模型。应力计算如下： 阔3螺柱连接计算模型(尺寸单位：mm 图中面积 图4焊接嵌补形式计算模型(尺寸单位：tran F，=H)0×14=8400rnnl2 F，=279x8×2=4464lllIll2 F32170x8=13601111112 ∑F=14224ⅡH112 中性轴距顶板内表面的距离r Y=[一8400x7+4464×(280—8)／2+1360×(280—4)]／14224 =64．9日n 惯性矩J J=8400×(64．9—7)2十4464×(136—64．9)2,4-4464×(280～8)2／12+1360×(280—4—64，9)2 =(O．43+0．23+0．28+0．61)×108 =1．55×losnan4 应力d=ny／J 顶板上表面应力为： d上=MX(64．9+14)／(1．55xlos) =51X10“M(MPa) u肋嵌补件下部应力为： dF=M×(280—64．9)／(1．55×los) =138．8x10—8M (MPa) 由以上计算町以看出，虽然螺栓连接的截面积是焊接嵌补连接的1．3倍，但顶板上表面的应力却是 焊接嵌补连接的1．29倍，连接板下部应力为焊接嵌补连接的O．94倍，面积增大了，应力水平并没有降 低。从板件厚的匹配看，用两块12mm的板夹一块8nma的板也不是很匹配的。 从这一点看，同样是焊接嵌补型式比螺栓连接好。 2．4工艺方面 采用螺栓连接时，首先必需在每根u肋两端各钻12个孔。为了保证每组孔群各孔之间的距离的正 确性，必需采用高精度钻模。同时，要确保lO多米长的u肋两端孔群之间距离的正确性，必须要有专用 设备。由于装配时焊接收缩量难以精确预计，在钢箱梁预拼装时，接缝之间的间隙尚需调整，故连接板 的12个孔只能用钻模先钻一端的一组6个孔，另一端的6个孔只能在预拼装时从u肋上引7L。为了将 来吊装时能顺利安装，必须在每块连接板上编号，并需设专人保管，增加了管理上的困难。高强度螺栓 安装，公路桥涵施工技术规范(删041--2000)中有10条4款严格的要求。在钢箱梁吊装时连接时，虽 然有临时连接件保证两相邻梁段之间的相对位置的正确性，但两相邻梁段中心线之间允许有2～3rmn的 偏差，这就造成两相邻梁段u肋之间错板。安连接板时，在连接板与u肋之间会出现较大的间隙。为了消 除问隙，必须选配相应厚度并经抗滑移处理的垫片。为了确保抗滑移系数的要求，u肋和连接板之间的摩 擦面必须处理，然后做抗滑移试验。并且要按批附3套经过相同处理的试件交由工地安装单位复试。 采用焊接嵌补连接时，对接焊缝的理论间隙为6±2mm，实际上可lOmm，甚至更大。那么，u肋嵌件 就可以提前按尺寸下料。焊接时只须焊接工艺规程，就可以保证焊接质量。 综上所述，焊接嵌补型式的工艺比螺栓连接简单得多。 2．5疲劳特性 由于螺栓连接有孔存在，力流不顺，并且上下两排孔受力不均匀，下面的孔比上面的孔受力大。据 统计，70％以上的疲劳裂纹源孔边。再／J口P_连接板的厚度与u肋厚度不匹配，这些对抗疲劳都是不利 因素。而焊接嵌补型不存在以上问题。所以焊接嵌补型比螺栓连接的疲劳特性好。 2．6焊接嵌补型仰焊质量问题 目前，部分人对仰焊的质量存在疑虑，实际上，具有Ⅲ类焊接证书的电焊工，他们操作的仰焊，其质 量是没有大问题的，因此可以放心。 2．7经济性比较 下面以某桥为例进行比较。 此桥有103个节段，102个环缝，每个节段顶板有54根U肋，全桥共有 54×102=5508个U肋接头 每个u肋接头有2个u肋封头板，4块连接板，甜套蚴×50的螺栓、螺母和垫圈，全桥共有：U肋封头板 2×5508=11016个 连接板 4x5508=22032个 螺栓螺母和垫圈 24x5508=132192套 封头板每个重2．825kg，需板材 2．825×11016=31120kg=31．2t 连接板每块重10．鹋kg，需板材 146 I规划与设计 10．68×22032=235301kg=2353t 如果采用焊接嵌补型，每个钢衬垫重1．62kg，全桥需钢材 1．62x11016=17846kg=17．85t 螺栓连接比焊接嵌补型多用钢材 31．2+235．3—17．85=248．65t 每顿钢材加工费按1万元计，螺拴连接比焊接嵌补型多化250万元。 10．9级螺栓、螺母、垫圈价格是5．46元／套，考虑1％的丢失，则 5．46×132192／0．99=729058=73万元 250+73=323万元 加上试验费管理匕增加的费用，估计需增加成本500万元。 2．8安装速度比较 这里以南京二桥和江阴桥为例，南京二桥一条大接缝作业包括顶板、底板、纵隔板、腹板、底板u肋 等的焊接及顶板u肋的螺栓连接。当时，为了确保每星期完成吊装一个梁段，按排了18个打磨工，8个 装配工，16个电焊工，做到5天完成二条大接缝。焊接工作平均2．5天一条大接缝。顶板U肋的螺栓 连接54根u肋的安装工作需二天方能完成。也就是说，一条大接缝需要4．5天才能完成。根据江阴桥 的经验，一个焊工一天(10小时)可完成6个u肋嵌补件的焊接工作。那么，54根U肋嵌补件16个In 类焊上只需0。56天，总天数只需2．5-I-0．56=3．06天，速度反比螺栓连接快。 3结 论 根据以上8点分析，均是焊接嵌补型比螺栓连接优异。同时，焊接从20世纪30年代开始，至今已有70 多年的历史，焊接工艺已经非常成熟，焊接质量可以放心。故润扬大桥南汉桥u对接采用焊接嵌补型。 参考文献 1 公路桥涵施工技术规范rrJ041--2000 2钢结构 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 施工及验收规范 GB50205--95 云南西双版纳大桥设计 王承格王利生 (云南省岔路规划勘察设计院) 1概 述 西双版纳大桥位于云南省西双版纳州首府景洪市内，跨越澜沧江，大桥主孔为2×156m独塔钢筋混 凝土斜拉桥。引孔为3×28m+3×30m+3×30m预应力混凝土工形组合梁桥，桥梁全长600．24m，桥面 宽266m，为云南省跨度最大、桥面最宽的斜拉桥(图1)。此桥既要满足桥下的通航净空，两岸引道又要 润扬长江大桥悬索桥钢箱梁设计中U肋对接形式的选择 作者： 韩大章， 吕立人， 单宏伟 作者单位： 江苏省交通规划设计院 本文读者也读过(10条) 1. 刘明虎.徐国平.刘化图 武汉阳逻长江大桥锚碇设计[会议 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 ]-2004 2. 吴胜东.吉林.阮静 润扬大桥悬索桥北锚碇基础方案比选[期刊论文]-桥梁建设2003(2) 3. 吴海波.王正祥.WU Hai-bo.WANG Zheng-xiang 润扬大桥北锚碇基础支撑钢管混凝土桩施工技术[期刊论文]-港工技术2007(4) 4. 周山水.刘明虎.唐小萍 厦门海沧大桥锚碇设计[会议论文]-2000 5. 吴浩.陈学兵.孙彬彬 超深自凝灰浆挡水帷幕施工技术[会议论文]-2004 6. 王立新.周欣 润扬长江公路大桥南汊悬索桥塔身横梁两次浇筑方案设计[会议论文]-2002 7. 王承格.王利生 云南西双版纳大桥设计[会议论文]-2004 8. 胡可 斜拉索力学特性及精确定位计算方法[会议论文]-2004 9. 谢旭.陈海滨.陈衡治 组合形式的拱桥在景观设计中的应用[会议论文]-2004 10. 裴岷山.张喜刚.袁洪.徐利平 苏通大桥主桥上部结构设计[会议论文]-2004 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_6128764.aspx