除湿机管道及吊杆结构设计方案

2023-07-01 理论教育版权反馈

【摘要】：图2-8除湿机管道平面布置图2.2.2.3吊杆大沽桥每道拱上设置两排吊杆，分别锚固于车行道外侧和景观步道外侧。图2-9吊杆构造图2.2.2.4系杆桥位处为软土地基，在软土基础上设计拱桥结构，解决好拱脚水平推力问题是设计的关键环节。

2.2.2.1　主拱

大沽桥大、小拱肋均为倾斜的倒梯形截面拱。大拱平面向外倾斜，比例为3 ∶1，拱圈在竖直平面内的投影高度为39 m，拱肋中心线为抛物线，矢跨比为1 ∶2.72，横截面为变截面倒梯形，下口宽为0.9 m，上口宽自拱顶至拱脚由1.3 m 至2.2 m 线性变化，梯形高度与上口宽相等。小拱平面向外倾斜，比例为2.5 ∶1，拱圈在竖直平面内的投影高度为19 m，拱肋中心线为抛物线，矢跨比为1 ∶5.58，横截面为等截面倒梯形，下口宽为0.9 m，上口宽为1.5 m，高为1.5 m。大拱拱脚距离道路中心线14.93 m，小拱拱脚距离道路中心线14.44 m。拱脚底与钢箱梁顶面齐平并由高强螺栓连接在中横系梁上。大拱侧系杆距离大拱拱脚3.423 m，预加力为6 000 kN。小拱侧系杆距离小拱拱脚2.933 m，预加力为10 500 kN。大沽桥大、小拱立面布置如图2 -4、图2-5 所示。

pagenumber_ebook=29,pagenumber_book=6

图2-4　大沽桥大拱立面布置图（单位：cm）

pagenumber_ebook=29,pagenumber_book=6

图2-5　大沽桥小拱立面布置图（单位：cm）

对于常规拱结构，在主要荷载作用下，拱的面外不存在弯矩和剪力，调整吊杆力时也不产生面外的弯矩和剪力，相对来说结构更容易实现。但是，对于大沽桥而言，从景观角度出发，拱圈外倾，可以提供开敞的视野和舒适的行车空间。与此同时，人行道不对称设置，考虑景观步道吊杆对拱结构的影响，需要车行道侧的吊杆与拱平面存在偏心，以平衡景观步道侧吊杆对拱产生的倾覆力矩。大沽桥实现方案设计中日月同辉的构思，两道拱不对称外倾布置，产生错落有致的效果。主桥倾斜拱断面如图2-6 所示。

pagenumber_ebook=30,pagenumber_book=7

图2-6　主桥倾斜拱断面图（单位：cm）

主拱均采用Q370qD钢，板厚规格有26 mm、30 mm、32 mm、40 mm、60 mm，需满足厚度方向钢板性能级别Z25 指标。主拱结构在工厂分节制作，考虑到结构受力及施工吊装能力等因素，每个主拱分为9 节制造。

2.2.2.2　钢箱梁

车行道部分为24 m 宽的正交异性钢箱梁结构，采用Q345qD 钢，桥面系受力由横桥向控制。横桥向每个断面有4 根吊杆，横向受力可看作三跨连续梁结构，桥跨中心位置处横向跨径布置为19.0 m + 24 m + 16.0 m。主桥钢箱梁标准断面如图2 -7 所示。

大沽桥主梁顶面设置双向2%的横坡，底面水平，主梁横断面中间梁高为1.3 m，边缘梁高为1.06 m。人行道部分采用1.06 m 等高钢箱梁。主梁梁高较矮，但大沽桥横向三跨连续梁的效应明显，经计算，主梁梁高的设置满足要求。结合大、小拱平面投影区域的大小，人行景观平台尺寸有所不同。车行道与人行道钢箱梁之间通过镂空横梁连接，可为人、车之间分离提供安全保障，并减小车辆对行人观景的影响。

钢梁顶板采用带U肋的正交异性板结构，顶板厚度为12 mm、14 mm和16 mm，U 形肋为梯形闭口肋，用8 mm厚的钢板冷弯成型，U形肋在桥面纵向分节位置均采用高强螺栓连接。钢梁底板采用带L形肋的正交异性板结构，底板厚度为12 mm和14 mm。除在中墩拱脚及边墩支座位置设置刚性横梁外，在顺桥向每4 m 设置一道20 mm 厚的横梁。边跨车行道为单箱六室钢箱梁，腹板基本均匀布置。

pagenumber_ebook=31,pagenumber_book=8

图2-7　主桥钢箱梁标准断面图

大沽桥主梁为封闭结构，梁高较矮，且主拱倾斜，钢箱梁内部湿气较难排出。为解决钢梁内部的防腐问题，在大沽桥箱形桥台处设置除湿机，以保持钢梁和大、小拱内部的干燥。箱内送风槽在人行道弯道处另接管道，作为同一台设备两个不同的送风槽。大、小拱内分别做相应送风管道，管道可从相应人行道送风管道转弯处接起，再通过拱脚与箱梁接口通入拱内。除湿机在湿度大于预设数值时自动启动。除湿机管道平面布置如图2 -8 所示。

pagenumber_ebook=31,pagenumber_book=8

图2-8　除湿机管道平面布置图（单位：cm）

2.2.2.3　吊杆

大沽桥每道拱上设置两排吊杆，分别锚固于车行道外侧和景观步道外侧。车行道两侧吊杆为横向24 m 宽钢箱梁提供支撑，人行道外侧吊杆为两侧人行道提供部分支撑。拱圈横向外倾设置，拱圈重力与人行道外侧吊杆力共同平衡车行道侧吊杆力。由于拱外倾的缘故，车行道外侧的吊杆也外倾，对行车净空没有影响，景观步道外侧的吊杆设置在外侧的挑梁上，对于净空要求较低的人行基本没有影响。

大沽桥大拱外侧设置23 根吊杆，小拱外侧设置15 根吊杆，大、小拱内侧各25 根吊杆，吊杆纵向间距均为4 m。吊杆采用直径5 mm 的高强镀锌平行钢丝束成品索，标准强度R by =1 670 MPa，其中，规格为19φ5 mm的外侧吊杆38根，规格为73φ5 mm的内侧吊杆50根。吊杆外部采用双层PE防护，钢丝束间灌注专用防腐油脂。吊杆通过叉耳式构造与拱肋连接，通过冷铸墩头锚固于镂空横梁上。吊杆端部配置减振装置、防水罩及专用油脂密封防腐构造，吊杆由海河西路到海河东路编号为13#-1#-13'#。吊杆构造如图2-9 所示。

pagenumber_ebook=32,pagenumber_book=9

图2-9　吊杆构造图

2.2.2.4　系杆

桥位处为软土地基，在软土基础上设计拱桥结构，解决好拱脚水平推力问题是设计的关键环节。大沽桥采用系杆拱桥的结构方案，在车行道钢梁内布置有4 组用于平衡拱脚水平推力的系杆，系杆均采用防腐性能好、更容易穿过横隔板构造的非集束环氧钢绞线。在大拱侧设置2 组，每组37 根钢绞线；在小拱侧设置2 组，每组55 根钢绞线。钢绞线公称直径为15.2 mm，标准抗拉强度为1 860 MPa。钢绞线在钢梁内顺桥向沿道路纵断线曲线布置，通过横隔梁位置的穿孔式转向器转向。转向器构造如图2-10 所示。

由于系杆采用非集束式布置，要求每根钢绞线均设置外挤PE，每组钢绞线外增设PE 防护套。钢绞线采用单根双向张拉工艺，锚垫板下设置纠偏装置。

2.2.2.5　基础

pagenumber_ebook=32,pagenumber_book=9

图2-10　转向器构造图

0#及3#墩位设置一字形桥台，桥台宽为30 m，厚为5 m，内部设置除湿机，桥台顶分别设置三块四氟板式橡胶支座，桥台底均设两排共16 根直径1.0 m 的钻孔灌注桩，承台厚为1.5 m。0#及3#桥台半正立面、半平面、侧立面外形如图2-11～图2-13 所示。

pagenumber_ebook=33,pagenumber_book=10

图2-11　0#、3#桥台半正立面外形图（单位：cm）

pagenumber_ebook=33,pagenumber_book=10

图2-12　0#、3#桥台半平面外形图（单位：cm）

pagenumber_ebook=34,pagenumber_book=11

图2-13　0#、3#桥台侧立面外形图（单位：cm）

1#及2#墩采用双墩柱无盖梁形式，墩柱采用2.5 m×2.5 m 矩形断面。其中，1#墩左侧采用GPZ（KZ）20-GD-C球冠支座，右侧采用GPZ（KZ）20-DX-e150-C 球冠支座。2#墩左侧采用GPZ（KZ）20-DX-e150-C 球冠支座，右侧采用GPZ（KZ）20-SX-e150-C球冠支座。1#、2#墩墩底承台厚2.0 m，承台下设置16 根直径1.2 m 的钻孔灌注桩。

除湿机管道及吊杆结构设计方案

相关推荐