大跨度钢管砼拱桥新型缆吊拼装斜拉扣挂系统设计杜官民1、前言近年来200米以上的大跨度钢管混凝土拱桥已修建了很多座，其施工方法也逐渐呈现多样化，诸如：悬索吊挂法、转体法、缆吊拼装斜拉扣挂法等。每一施工方法中又有许多细节处理各不相同。比如，缆吊拼装斜拉扣挂法，在已有的国内、外资料来看，均采用了缆索吊机塔架与扣、锚索塔架分离的方式，锚碇均采用了重力式锚碇。而江汉三桥由于所处的特殊地理环境，其缆吊拼装斜拉扣挂法则采用了缆索吊机塔架与扣、锚索塔架合二为一的方式，锚碇则采用了桩基承台式锚碇。现将江汉三桥2×60t缆索吊机系统及扣、锚系统的构造与设计作一简要介绍，供大家参考、指正。2、工程概况武汉市江汉三桥位于汉江出口处，连接汉阳、汉口两镇。其主桥为净跨280m的钢管砼下承式系杆无铰拱，拱轴线为悬链线，拱轴系数m=1.543，净矢跨比f0/L0=1/5，计算跨径283.598m，主桥全长302.926m。主桥钢管拱为双拱肋，中心间距19.0m，两肋间设置11道横撑，其中10道K撑，一道H撑，另设两道临时横撑。单拱肋为等截面钢管砼桁架结构，由4根Ф1000×12mm钢管（16Mn）组成，平面内两钢管由上下平联板连结，立面内两钢管由钢管腹杆焊接，截面高5.5m，宽2.4m。钢管拱采用缆索吊机吊装施工、悬臂扣挂，单拱肋顺桥向分11个吊装节段，节段长25~30m不等，节段重47.54~57.04t。横撑重8.72~29.73t。整个钢管拱共分35个吊装节段，吊装总重约1500t。3、缆索吊机构造说明3.1承重索江汉三桥缆索吊机的一组承重索选为：6Ф52钢芯钢丝绳（6x37+7x7）共设两组，上、下游各设一组，中心间距19.0m。载重控制垂度取为：fmax=L/14=290.126m/14=20.723m计算跨径为：95.0m（汉阳）+290.126m+134.0m（汉口）3.2起重索起重索选为：Ф26麻芯钢丝绳（6x37+1）采取定5动4走8的方式穿绕，跑头过塔架顶索鞍进汉阳岸的起重卷扬机，固定端过塔架顶索鞍进汉口岸锚碇与预埋件连接。3.3牵引索牵重索选为：Ф28麻芯钢丝绳（6x37+1），走2，采用对拉方式牵引。3.4缆风索由于塔架为空间h型桁架结构，自身是很稳定的，因此不设侧向缆风索及跨中压塔索，只设后缆风索，其作用是平衡承重索吊重产生的水平力，控制塔顶位移。后缆风索选为：Ф47.5麻芯钢丝绳（6x37+1），每岸设置8根。3.5扣索、锚索拱肋安装时的扣索、锚索均选用φ15.24mm高强、低松弛钢绞线，其极限应力为1860Mpa。扣索靠拱肋端设置P型固端锚，塔架顶设置群锚，用于张拉收紧及调整；锚索靠锚碇端设置P型固端锚，塔架顶设置群锚，用于张拉收紧及调整。3.6塔架塔架采用N型万能杆件及局部新制杆件组拼而成，塔架顺桥向分为前、后塔架，通过三道横梁联结，前、后塔架横桥向为门式结构，整个塔架形成为空间h型桁架结构，两岸前塔架均支承在拱座上，两岸后塔架均支承在临时墩上，汉阳岸前塔架高90.0m（距拱座顶），后塔架高72.0m，汉口岸前塔架高88.0m（距拱座顶），后塔架高72.0m，两岸前塔架均比后塔架高30.0m，前、后塔架根部与基础焊接固接。承重索跨中载重状态下距拱顶高差为7.93m。3.7锚碇锚碇为承台桩基锚，汉阳岸、汉口岸各设两个分离式锚碇，每个锚碇布置7根Ф1.5m钻孔桩，桩长22.0m，前排3根受压桩，后排4根受拉桩；承台尺寸为：14.2m（横桥向）x7m（顺桥向）x3.5m（深度），承台顶面要求低于地面1.5m，保证承台侧面有足够的土抗力及不影响地貌，所有预埋件均须保证预埋深度及预埋夹角。3.8电动卷扬机选用4台15t牵引卷扬机，汉阳岸、汉口岸各设置2台，对拉牵引，牵引速度为7.0~9.0m/分；4台起重卷扬机，均布置在汉阳岸，起升速度为2.0~2.5m/分。各种缆索的选定项目主索起重索牵引索型号６×３７+7×7６×３７+1６×３７+1根数—直径（mm）2×6φ522×2φ262×2φ28单位重量（kg/m）10.302.3592.768钢丝直径（mm)2.41.21.3钢丝断面积（cm2）12.082.50952.9452公称抗拉强度（MPa）167016701670钢丝绳换算弹性模量(Mpa)1.3×1057.56×1047.56×104钢丝破断拉力总和（t）196.3142.6550.05折减系数（ψ）0.940.820.82破断拉力（t）184.5334.9741.04该种类安全系数3.0~4.05.0~6.03.0~4.0注：GB1102-744、缆索系统计算4.1承重索计算以一组主索（6φ...
