长沙市湘江三汊矶大桥大型钢箱梁顶推施工技术

长沙市湘江三汊矶大桥大型钢箱梁顶推施工技术（精选2篇）

篇1：长沙市湘江三汊矶大桥大型钢箱梁顶推施工技术

长沙市湘江三汊矶大桥大型钢箱梁顶推施工技术

长沙市湘江三汊矶大桥主桥为一座双塔双索面五跨自锚式悬索桥,主桥上部结构为钢箱梁.综合考虑工期、成本以及圆形竖曲线顶推技术的可行性,采用了由西向东一端顶推的方案.通过对顶推平台、临时墩、导梁和牵引系统的.计算分析,并提出钢箱梁制作安装顶推线形控制的具体措施,顶推施工取得了成功.验证了圆形竖曲线上钢箱梁采用一端顶推的可行性,为在竖曲线上箱梁的顶推施工提供了宝贵的经验.

作 者：贺锡林 黄元群 张建东 作者单位：中铁大桥局,五公司,江西,九江,33刊 名：湖南交通科技英文刊名：HUNAN COMMUNICATION SCIENCE AND TECHNOLOGY年，卷(期)：35(3)分类号：U448.25关键词：桥梁工程 悬索桥 钢箱梁 圆形竖曲线 顶推施工

篇2：长沙市湘江三汊矶大桥大型钢箱梁顶推施工技术

武西高速公路桃花峪黄河大桥位于郑州市西北、郑州与焦作跨黄河交界处。主桥跨径组合为 (160+406+160) m, 全桥钢箱梁 (不含锚固段) 共分为53个节段。节段类型分A~F共6种类型, 总长658.75 m。

顶推施工采用单向多点同步顶推法, 在临时墩及主塔设置穿心式串联千斤顶, 通过钢铰线与锚固在钢箱梁底板的拉锚器连接, 将钢箱梁顶推到设计位置。顶推方向由焦作侧向郑州侧进行。

钢箱梁顶推结构由北向南布置为20.75 m (北锚支架) +17 m (起吊跨) +40 m (顶推平台) +35.5 m (1#临时墩) +46.75 m (2#主塔) +80 m (2#临时墩) +82 m (3#临时墩) +82 m (4#临时墩) +82 m (5#临时墩) +80 m (3#主塔) +72 m (6#临时墩) +48.25 m+39.75 m (南锚支架) 。钢箱梁顶推施工布置见图1。

2 设计参数及计算模型

参与顶推的钢箱梁总重14 846 t (不含锚箱, 预埋件、风嘴等重量) ;导梁总重155 t (含螺栓重量) ;风荷载取桥位处百年一遇风速为28.7 m/s, 风荷载强度为0.87 k Pa。

采用MIDAS Civil建立整体计算模型 (见图2) 。钢箱梁和导梁用梁单元模拟, 顶推平台处钢箱梁节段底板在滑道滑板位置的边界条件采用固结约束, 临时墩处采用铰接约束。

3 顶推过程计算

3.1 施工工况及计算内容[1,2]

3.1.1 钢箱梁顶推过程计算工况

拼装平台上每次可拼装3个钢箱梁节段, 顶出2个节段后继续进行下节段的拼装。钢导梁与钢箱梁的最不利情况出现在导梁顶推至每一跨间的最大悬臂状态 (导梁全长52 m) 及其后的上墩状态, 故将整个顶推过程划分为25个计算工况, 具体见表1。

注:由于导梁全长52m, 导梁处于全悬臂状态时, 导梁与钢箱梁连接位置为最不利情况, 故按每次顶推52m划分工况。

3.1.2 计算内容

(1) 工况1的情况下, 钢箱梁的抗倾覆系数;

(2) 不考虑临时墩沉降, 仅考虑自重作用下各工况的受力情况;

(3) 不考虑临时墩沉降, 考虑各工况下的某个临时墩支点脱空情况;

(4) 考虑临时墩沉降 (25 cm和≤2 cm) 、自重及支点不均匀沉降共同作用下各工况的受力情况。此处考虑除某个指定计算支点沉降外, 其余支点均不发生沉降。

3.2 抗倾覆计算

工况1的情况下, 导梁悬臂长度37.5 m, 顶推平台上前后支点的间距为26 m, 抗倾覆系数K=5.1>1.3, 满足设计要求。

3.3 顶推过程各工况下的支点反力

由于在高柔性支墩上进行长距离单向顶推施工, 随着钢箱梁节段的增加和钢导梁悬臂长度的变化, 整个受力体系将不断发生变化, 导致各临时墩支点处反力值发生变化。

3.3.1 某个临时墩支点脱空

在各顶推工况中, 考虑支点脱空现象, 则钢箱梁整体受力情况见表2。

由表2可知, 在钢箱梁顶推过程中, 若出现临时墩支点脱空现象, 则钢箱梁主体的强度不满足要求且主体结构将严重损坏, 施工过程中严禁出现临时墩支点脱空情况。

3.3.2 临时墩支点沉降

顶推过程各临时墩支点最大反力值见图4~图6。

图4与图5相比, 各临时墩支反力均变化不大;图5与图6相比, 在考虑不同沉降情况下, 各临时墩支反力变化较大, 除1#临时墩外, 其余增幅均在10%~20%。

由以上比较可知沉降对临时墩的受力影响较大。考虑黄河河床地质钻孔情况及临时墩入土深度较长、局部冲刷较大, 且部分临时墩插打困难或插打不到设计标高等因素, 经综合考虑分析, 将临时墩沉降值控制在2 cm以内, 此时临时墩受力满足设计要求。

在顶推施工过程中, 需严格监控临时墩沉降, 并对滑板的压缩变形及磨损程度进行观测。

3.4 钢导梁前端变形[3]

钢导梁顶推至各跨间即将上墩时变形最大, 具体见表3。

为便于钢导梁上墩, 将钢导梁前端设置成2层台阶, 2层台阶高度之和为850 mm, 大于导梁前端最大变形值。当导梁顶推至4#临时墩, 且导梁第2台阶根部到达临时墩墩顶滑道分配梁时, 利用2台50 t千斤顶起顶导梁, 直至钢导梁下缘高程超过滑道分配梁上缘且空间足够抄垫垫梁, 然后在钢导梁与滑道分配梁之间抄垫垫梁;千斤顶回油, 钢导梁前端由垫梁支撑, 继续顶推施工, 并按前述步骤进行操作, 直至导梁落到墩顶滑道滑板上。钢导梁上墩示意图见图7。

3.5 钢箱梁内力情况

钢箱梁最大弯矩值与最大剪力值都出现在工况9、12、15, 均为最大悬臂状态。钢箱梁整体受力情况见表4。

由表4可知, 沉降对钢箱梁主体结构的弯、剪受力影响较小。临时墩沉降值控制在2 cm以内时, 钢箱梁在顶推过程中是可靠的, 其强度及变形满足顶推施工要求及钢箱梁主体结构安全。

3.6 主导梁连接处应力情况

顶推整体计算表明, 钢导梁最大应力工况发生在导梁前端过4#临时墩30 m位置处。此时梁端弯矩M=3 450 t·m, 钢导梁截面抵抗矩W导=1.93×108 mm3;钢箱梁与钢导梁连接部位简化成工字型截面, 其截面抵抗矩W箱=2.51×108 mm3。钢导梁最大弯曲应力为179 MPa;钢箱梁截面局部最大弯曲应力为138 MPa, 满足规范容许强度要求[4,5,6]。

4 结语

桃花峪黄河大桥钢箱梁顶推施工的计算分析表明: (1) 顶推过程中钢导梁、钢箱梁均是安全的; (2) 沉降对顶推施工支点反力影响较大, 特别是在高柔性支墩上进行顶推时需加强观测; (3) 临时墩支点脱空时, 主体钢箱梁受力不满足要求, 故要求顶推施工中加强过程控制, 以避免出现支点脱空现象。对顶推施工过程进行受力分析, 能更好地指导现场施工, 确保桃花峪黄河大桥钢箱梁顺利顶推到位。

摘要：文章对桃花峪黄河大桥钢箱梁顶推施工过程中梁的受力、临时墩支反力进行计算分析, 结果表明临时墩支点沉降时支点反力变化较大, 但对主体结构的整体受力影响较小。

关键词：桃花峪黄河大桥,钢箱梁,顶推施工,临时墩,支反力

参考文献

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[2]张欣禹.悬索桥扁平钢箱梁顶推施工受力分析[J].世界桥梁, 2012 (1) :37-41.

[3]李二伟, 杨威.桃花峪黄河大桥钢箱梁顶推施工钢导梁设计[J].现代交通技术, 2011 (3) :30-32.

[4]董峰辉, 谷振, 徐岳.基于不同规范的顶推施工连续梁桥设计分析[J].湖南交通科技, 2013 (2) :87-91.

[5]TB10303—2009铁路桥涵工程施工安全技术规程[S].