泉州晋石高速公路A3合同段箱梁提升站结构与设计
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇泉州晋石高速公路A3合同段箱梁提升站结构与设计范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要樟井互通特大桥上部结构有961片简支小箱梁，预制箱梁采用预制梁场集中预制，架桥机逐孔架设施工。根据现场实际情况，需设置一运梁通道，即将梁场成品箱梁运至桥面，给箱梁架设提供运输平台。本合同段将箱梁提升站，详细介绍箱梁提升站的结构与受力计算。
关键词箱梁提升站；方案比选；结构组成；结构计算。
1.工程概况
泉州环城晋石高速公路a3标段位于晋江市内，本标段起于晋江市罗山街道小梧塘村，设樟井特大桥上跨狮城大道，分离成双线布设于狮城大道边分隔带上，于樟井村设置樟井枢纽互通引出围头疏港支线，至湖格村转而向北至本合同段终点，线路的起讫里程为K8+830～K12+640，路线总里程3.71km。标段内主要构筑物有：特大桥3.48km/1座，匝道桥1798.8m/4座，涵洞10道（老涵加宽），路基3404.92m/8段。
本合同段共有预制箱梁961片，包含25m和22.5m两种，其中25m箱梁723片，22.5m箱梁238片。组合箱梁每联由中跨中梁、中跨内、外边梁、边跨中梁和边跨内外边梁6种类型小箱梁组成，主线梁宽为16.75m的每跨箱梁有5片，梁宽为20.5m的每跨箱梁有6片，匝道的每跨组合箱梁均为4片。
预制箱梁采用预制梁场集中预制，架桥机逐孔架设施工。
2.运梁方案比选
为了解决箱梁由地面运输至桥面的问题，经过对现场的详细调查，拟采用以下三种方案：(1)修筑施工便桥。(2)跨线安装2台龙门吊。(3)箱梁提升站。
2.1.修筑施工便桥方案
施工便桥拟采用钢管桩基础、型钢分配梁、贝雷梁和桥面板。其优点：箱梁运输方便、安全、可操作性强。
方案缺点：
(1)互通区的墩高平均高度为15.5m，便桥战线长，材料投入大，征地面积大。
(2)主线桥头修筑便桥，运输距离长，且沿线狮城大道车流量大，易发生堵车。
2.2. 跨线安装龙门吊方案
考虑到箱梁架设组织，跨线安装龙门吊易选在主线互通区安装，即在右幅67#～68#墩之间设置两台50t龙门吊作为提升站。
方案优点：
⑴节约场地。
⑵位于梁场附近，运梁距离短。
方案缺点：
⑴安装困难，尤其狮城大道侧需封道。
⑵走形钢轨一条位于狮城大道上，来往车辆较多，安全隐患大。
⑶受墩高影响及桥面宽度，门吊高度为28m。跨度22m，本地区多台风，安全隐患较大。
(4)箱梁提升是靠两台门吊同时提升，同步性很重要，也是一大安全隐患。
图1跨线龙门吊方案示意图
2.3. 箱梁提升站方案
此方案与跨线龙门吊方案类似，同样是在主线桥梁墩旁安装一台提升站，此提升站仅设置在既有道路狮城大道之外，不占用车道。提升站主要由砼基础、前后支腿、前支腿连接系、分配梁、下桁架和上桁架组成。主要用来提升梁场成品箱梁，给箱梁架设提供运输平台。
方案优点：
⑴节约场地。
⑵位于梁场附近，运梁距离短。
(3)不占用既有车道，未影响车辆行驶。
方案缺点：
(1)安装困难，支腿焊接量大。
(2)受墩高影响，门吊高度为28m。本地区多台风，安全隐患较大。
图2贝雷梁提升站方案图（单位：mm）
3. 提升站结构受力计算
提升站平面尺寸31m×14m，高21.5m，总重约41t。各组成部分重量详见表1。
表1 提升站主要工程数量表
规格及名称 单位 数量
上、下桁架 kg 24300
分配梁 kg 1700
前后支腿 kg 11900
前支腿支架连接系 kg 1600
前支腿扩大基础 m3 10.5
贝雷桁插销 个 144
卷扬机 台 2
3.1.上桁架
上桁梁为双组“321”式贝雷桁组成，非加强型，长30m，跨度28m。
荷载参数：自重0.6t/m，吊重82t×1.2=98.4t,取100t，电动葫芦吊具5t/个。
上桁梁受力计算简图如图3所示。
图3上桁梁受力计算简图
经SAP2000计算可得：
，满足要求。
，满足要求。
3.2.下桁梁计算
下桁梁为双组“321”式贝雷桁组成，非加强型，长12m，跨度11.425m。
荷载参数：自重0.3t/m，4点集中荷载64t÷4=16t,间距0.6m
(1)最大弯矩
当吊具起吊箱梁至跨中，弯矩最大。下桁梁受力计算简图如下图所示。
图4 下桁梁受力计算简图
经SAP2000计算可得：
，满足要求。
，满足要求。
(2)最大剪力
当吊具起吊箱梁距支点端3.2m，剪力最大。下桁梁受力计算简图如图4所示。
经计算得：
，满足要求。
，满足要求。
3.4.分配梁计算
分配梁为2工32a组成，长2m，跨度1.5m。
荷载参数：自重0.16t/m，3点集中荷载47.9t÷3=16t,间距0.45m
截面参数：A＝0.01965m2 , Wx=0.0023m3，Ix＝0.0004m4
分配梁组合截面如左图所示。
分配梁受力计算简图如图6所示。
图5 分配梁计算简图
经Midas计算得：
则分配梁正应力强度验算如下：
，满足要求。
分配梁剪应力强度验算如下：
，满足要求。
3.5.前支腿计算
前支腿由8根中心间距为1.5m的钢管桩支承，钢管桩直径为325mm，δ=8mm。现比较单根钢管桩与4根钢管桩组成整体的受力情况，以最不利者来考虑。
(1)单根钢管桩
当吊具靠近前支腿定点起吊预制箱梁时，为前支腿受力的最不利工况。
单根钢管桩截面参数：A＝0.0080m2 , Wx=0.0006m3，Ix＝0.0001m4 ,L＝4m。
①刚度验算
该钢管桩的支端情况为两端铰接，故长度因数。
惯性半径
压杆的长细比，满足要求。
②稳定性验算
当吊具靠近前支腿定点起吊预制箱梁时,吊点中心距前支腿中心3.2m，前支腿的支点反力为48t，则单根钢管桩的轴向压力取12t。
由，查表得
则单根钢管桩正应力强度验算如下：
，满足要求。
(2)4根钢管桩整体
当吊具靠近前支腿定点起吊预制箱梁时，为前支腿受力的最不利工况。
4根钢管桩整体截面参数：A＝0.032m2 , Wx=0.0126m3，Ix＝0.0084m4 ,L＝19.4m。
①刚度验算
该钢管桩整体的支端情况为一端固定、一端自由，故长度因数。
惯性半径
压杆的长细比，满足要求。
②稳定性验算
当吊具靠近前支腿定点起吊预制箱梁时,吊点中心距前支腿中心3.2m，前支腿的支点反力为48t。
由，查表得
则钢管桩整体正应力强度验算如下：
，满足要求。
3.6.后支腿计算
当吊具起吊预制箱梁靠近后支腿定点时,吊点中心距后支腿中心3.2m，后支腿的支点反力为48t，则单根钢管桩的轴向压力取24t。
则单根钢管桩正应力强度验算如下：
，满足要求。
4.结束语
提升站作为预制箱梁提升设备，其结构组成简单，受力明确，节省材料和项目成本，可操作性强。对于国内其他同类型项目具有一定的借鉴参考价值。
注:文章内的图表及公式请到PDF格式下查看