双塔连体四索面分幅斜拉桥牵索挂篮设计

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双塔连体四索面分幅斜拉桥牵索挂篮设计

1 工程概况
天津市快速路南仓道铁东路立交为中心城区快速路环线西北半环跨越铁路南仓编组站立交体系的-部分，该桥跨越了铁路南仓编组站、京山线、南曹联络线、站场预留线、京津城际铁路、在建京沪高速铁路共52 条铁路股道，其中主桥采用双塔连体四索面预应力混凝土分幅斜拉桥，全长300 m ，跨径组成为150 m 150 m ，采用刚构体系，在主墩位置处塔墩梁固结，其余部分左右幅分离(见图1) 。
图1 天津南仓立交主桥结构示意
该桥斜拉索采用扇形布置，梁上索距为6 m ，桥塔每侧布置21 对斜拉索，全桥84 对共计168 根斜拉索。每幅桥主梁采用预应力混凝土双主梁截面，2个边主梁为单箱单室结构，主梁顶面宽22. 45 m ，顶面单向1. 5 %横坡(见图2) 。主梁施工分段包括0号段、1 号段、2～21 号标准段、23 号边跨直线段、22号合龙段。其中0 号段长19. 5 m ，1 号段长6 m(梁高2. 5～3. 5 m 渐变) ，采用支架现浇施工，并作为挂篮拼装平台;2～21 号段分段长度均为6 m ，采用
挂篮悬浇施工;23 号边跨直线段长12 m ，采用支架法现浇施工;合龙段长2 m ，采用吊架法施工。
2 挂篮设计难点
(1) 主梁标准块段纵向长6 m ，梁面宽22. 5 m ，块段重量达280 t ，为保证节段施工纵、横向变形协图2 主梁标准段结构
调，挂篮整体刚度要求很大;加上安全防护，挂篮重量与块段重量比值将大于0. 55 ，混凝土浇注过程中需要张拉2 或3 次拉索，以控制挂篮变形和主梁应力。
(2) 斜拉索采用扇形空间布置，牵索横桥向及顺桥向投影角度变化大，起始块段牵索穿越箱梁底板，每个节段梁端锚固点投影延长到挂篮锚固端处的位置、角度不断变化，使挂篮主纵梁弧形首及牵索设施设计较为困难。
(3) 按照常规设计，抗剪设施与牵索前后对应，拉索水平力可直接通过主纵梁传递至抗剪装置，本桥拉索梁端锚固块位于箱梁翼缘，因拉索角度变化导致锚固块在高度上有变化，在此纵向位置通过主纵梁将拉索水平分力直接传递到抗剪装置上设计难度大。
(4) 按照常规设计，牵索挂篮通过悬臂板外挂刚性吊钩可实现挂篮的下落提升以及走行，本桥由于主梁左右幅分离，左右幅梁的间距只有40 cm ，无法采用刚性吊钩。
(5) 桥位处混凝土箱梁底板距离铁路既有高压线很近，牵索挂篮梁高和整体升降高度受到限制，混凝土箱梁中间底板走行前后无法采取整体滑移升降方式。