劲性骨架在马新大桥主塔墩的应用

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摘要：以马新大桥主塔墩为例，介绍劲性骨架在塔墩施工中的设计及应用，对劲性骨架的设计和推广应用提供计算依据。

关键词：斜拉桥；劲性骨架；设计计算

1 工程概况

厦门市滨海东大道（同安大桥～东坑路段）工程B标段马新大桥主桥桥型为斜独塔单索面混合梁斜拉桥，主桥结构体系采用塔、梁、墩固结体系，长345m，孔跨布置为（60+65+220）m，其中主跨长220米，边跨长125米，边跨设一个辅助墩。主墩桩基为16根，直径2.5米的钻孔桩，矩形承台尺寸为2465cm（长）×2050cm（宽） ×500cm（厚）。下塔墩采用单箱双室截面，墩顶截面横向宽800cm，纵向长1252cm；墩底截面横向宽1650cm，纵向长1905cm。上塔柱采用钢筋混凝土结构，箱形截面，塔高约98m（桥面以上），塔顶高程为+123.377m，纵向倾斜角为75o。

由于塔柱所处场地限制、塔柱倾斜等原因，塔柱施工通过使用劲性骨架，可以在满足结构受力的前提下提供足够的施工面和确保施工进度；并确保塔柱外形美观，质量优良。

2 劲性骨架设计

劲性骨架作为塔柱施工导向、钢筋定位、模板固定之用，也是上塔柱斜拉索钢套管定位安装必不可少的。

劲性骨架由∠75×10、∠50×6等边角钢和[6.3槽钢组成，整个骨架由加劲柱（小断面桁架）、平联、斜撑组成。加劲柱的截面为70×70cm，采用4根∠75×10角钢作立柱，∠50×6作辅助连接形成小断面桁架。下塔柱底部平面布置十九个小断面桁架，间距分别为3.1m和3.69m，加劲柱随塔柱上升逐步收分。小断面桁架间采用[6.3槽钢作平联和斜拉形成整体，平联竖向间距为1.5m。塔柱内劲性骨架分节段预制，每节高度初定为4.5m，再实地焊接连成整体。第一节是固定在塔座顶面埋设的预埋件上，劲性骨架就位后，立即将劲性骨架底口焊牢在承台预埋件上，上口则临时固定在围堰上。单榀劲性骨架柱安装就位后，通过平联和斜拉连接成整体。

取结构受力状态最为不利的最底层单榀加劲柱计算。

4 荷载计算

塔柱劲性骨架向内侧倾斜，此时钢筋对劲性骨架将产生水平分力，施工过程中最不利的情况就是安装定位一片骨架，骨架底面连接还未焊死，绑扎完骨架两侧的钢筋，骨架未联成整体，同时考虑风荷载和钢筋水平分力同侧的时候为最不利。

单榀骨架立柱最不利荷载情况：腹板厚度1.4m，劲性骨架立柱横向间距4.37m，竖向间距1.5m，塔柱倾斜角度73.46o，骨架立柱高度5m，共计120根Φ32主筋。

4.4 钢筋自重水平分力：

共计120根钢筋，钢筋重量为：120×0.0631=7.57KN/m，则钢筋自重水平分力为：q2=7.57×cos73.46°=2.15KN/m。

单排水平分力为2.15KN/m÷2=1.08 KN/m

荷载分类：节点荷载3.82KN、自重、水平均布荷载2.11+1.08=3.19 KN/m

5 劲性骨架受力验算

6 结语

综合分析，塔柱劲性骨架在最不利情况下，强度、稳定性、变形均满足设计及规范要求，骨架变形在实际施工中可以通过加设预偏值来抵消骨架的变形。

参考文献：

[1]《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）.

[2]《钢结构设计规范》（GBJ 50017-2003）.

[3]江正荣编著.建筑施工计算手册[M].中国建筑工业出版社，2013.5.