复杂竖曲线钢箱梁顶推施工探究

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1、复杂竖曲线钢箱梁顶推施工探究　　摘要:近年来随着基础设施建设的蓬勃发展，各种跨线钢箱梁桥梁越来越多，为保障桥下交通的正常畅通，以及施工的安全，要求顶推安装施工的桥梁也越来越多。但有些跨线桥为小型桥梁，平曲线与竖曲线较为复杂，顶推施工存在较大的难度，且由于目前没有系统的对钢箱梁桥梁顶推施工进行分析，因而没有现成的经验可以借鉴,需要施工过程中不断探索与思考。关键词：复杂竖曲线钢箱梁顶推研究中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：前言顶推安装施工，作为桥梁施工的一种方法，被广泛的应用桥梁安装上，顶推安装具有以下优点：1、顶推设备轻型简便，不需要大型吊

2、运工具，且适合特殊场地施工，如水浅浮吊不能进入的河流，山谷。2、对桥下地基和净空无要求，不影响通车或通航，不需要中断道路交通。3、顶推材料多为钢管钢材，可重复利用。4、工作条件好，劳动强度不高。且跨数越多，经济性更好。6但是，顶推施工虽然源于钢桥安装（拖拉法），但实际多施工于混凝土桥安装，钢桥应用较少，对于钢桥顶推过程中的受力情况，以及设计箱梁平曲线、纵曲线以及的截面形式跟顶推施工结合也很少，即什么样的桥梁才适合顶推，设计方面没有明确的界定。近两年，我们在武荆高速东西湖枢纽互通与新沟互通进行了7座桥梁的顶推安装，各种曲线的桥型都有，顶推施工遇到不少

3、的困难，也积累了一些成功经验。下面就结合武荆高速AK0+217.030新沟互通A匝道1号桥谈下带竖曲线桥梁的顶推施工。一、工程简介武荆高速AK0+217.030新沟互通A匝道1号桥为武荆高速跨越107国道主干线的跨线桥，桥梁分左右幅，两幅结构形式一致：主梁为三跨连续钢箱梁，钢箱梁跨径为35+50+35，全桥长120米，架设于A匝道5#~8#混凝土墩柱。主梁横断面为单箱单室结构，“T”型截面，中部梁高1850mm、下宽6040mm，上部两侧各设1620mm宽挑臂，上部总宽9240mm。钢箱梁每延米重4.5吨。该桥平面位于R=300米圆曲线上，纵面位于

4、R=1600米，T=54米的凸型竖曲线上,纵坡为3%变为-3.75%，变坡点位于107国道道路中心，即为桥梁的中心位置。桥梁断面图入如下6钢箱梁需要跨越107国道，107国道交通流量大，不能断交施工，另外路西有条小河，河堤布有通信光缆，不能布设临时墩，为顺利跨越107国道与小河而不影响交通，本工程钢箱梁顶推施工需加导梁.根据现场的地形情况临时墩与顶推平台布置情况如下图：LSD1、LSD2、LSD3、LSD4作为顶推平台，LSD4作为顶推反力墩，在此临时墩安装顶推千斤顶。二、顶推施工存在的困难根据临时墩布置可以看出，该桥顶推的最大跨距为27.5米左右

5、，为跨越107国道段，也就是变坡段。从桥梁断面图我们发现，由于该桥的纵面位于R=1600米，T=54米的凸型竖曲线上,纵坡从3%变为-3.75%，变坡点位于107国道道路中心，即为桥梁的中心位置该桥不是单一纵坡的定斜率的桥梁，与常规的顶推施工存在一定差距，如果还安装以前的方法顶推，施工存在一定的困难。在顶推方案制定过程中，我们对顶推的全过程在计算机上进行模拟。通过顶推过程的模拟我们发现，以LSD1、LSD2、LSD3、LSD4作为顶推平台，LSD1、LSD2、LSD3、LSD4的之间高程差与成桥时该处的高程差一致，LSD4与LSD5之间安装导梁，顶

6、推到LSD6时，导梁与LSD6间存在262mm的高差，即导梁与LSD6接触不上，只有导梁与主梁共悬出64695米（导梁每延米重0.5吨，长18米，即主梁需悬出46米左右）时，主梁与LSD6滑枕才会接触，而导梁还是悬空，且LSD7与主梁还有52mm高程差。顶推过程模拟图：6而桥梁规范规定，悬臂安装时，钢箱梁悬臂安装时，最大的允许悬臂挠度不得大于L/300，而通过计算，当钢箱梁与导梁悬出64.695米钢箱梁强度验算：导梁与LSD6不接触，即导梁不提供支点反力，按钢箱梁与导梁尽悬出64.695米时，M=-34574400NMσ=M/wz搭建CAD模型，得

7、钢箱梁惯性距I=2.746×1011mm4，最危险截面离质心y=1.144mwz=I/yσ=M/wz=144.02MpaQ345qc钢许用应力为210Mpaσ＜【σ】（满足要求）钢箱梁挠度验算最不利工况，钢箱梁与导梁尽悬出64.695米时，为方便计算，我们就按主梁悬出46米来进行计算，忽略导梁的影响最大挠度f=q×l3×l1/6EI-ql×l31/24EI+q×l4/8EI其中l=46m，l1为离前排最近相临桩间距l1=13.2(LSD4到LSD5的距离)，惯性距I=2.746×1011mm4挠度f=623mm＞l/300=100mm（不满足要求）

8、6也就是整个顶推过程相当于导梁没有起作用，不能解决主梁悬臂过长，引起的挠度过大的问题。顶推过程中存在极大的危险。此外，整个