复杂线形桥梁顶推施工中拼装平台设计与研究.pdfVIP

‘566· 2014年现场技术交流会论文集 复杂线形桥梁顶推施工中拼装平台设计研究 马水英，胡建峰，刘怀刚 (中交路桥华南工程有限公司 中山市528403) 摘要：针对目前桥梁顶推施工中拼装平台设计存在的局限性，以杭州九堡大桥为例，主要从平台长度和计算 方法两方面着手进行研究，完善了拼装平台设计，实现了复杂线形桥梁无应力拼装，提高了顶推施工的安全性。 关键词：复杂线形；顶推施工；拼装平台；设计研究 l 工程概况 杭州九堡大桥南引桥全长920m，标准跨径85 m+9×85m+90m一910 m，桥跨布置为55 m，起止桥 墩号为PSl3号～PS2号(其中PS2号墩为“V”形墩)。桥梁设计竖曲线较为复杂，分为3段。 九堡大桥南引桥钢槽梁中心高度4．19m，整体由顶板、腹板、底板、横梁、腹板加劲肋、底板加劲肋等组 成，横梁包括空腹式横梁和实腹式横梁，纵向每隔4．25 m设置一道带挑臂空腹式横梁，在支点处设置实腹 式横梁。钢槽梁底板宽度11．06m，在横梁位置设置撑杆及横向连接系统，横向连接系统总宽度31．3m，如 图1所示。 In化：m 图I 钢槽梁标准断面示意 2拼装平台长度研究 目前桥梁顶推施工中确定拼装平台长度的原则是：一轮次主梁拼装长度和顶推过程中主梁的顺桥向抗 倾覆稳定性。在抗倾覆稳定性满足要求的前提下，一般是将一个轮次主梁全部顶出后，再在拼装平台上进行 下一轮次主梁拼装，平台长度只要求满足一轮次主梁节段拼装需要，即最小拼装平台长度为一轮次主梁节段 拼装长度，平台长度如图2所示。 图2单一线形桥梁顶推中拼装平台长度计算示意 桥梁工程 实际顶推过程中，由于已顶出平台部分主梁在自重作用下前端下挠，引起梁底线形变化，若每一轮次顶 推时主梁全部顶出平台，则在后续梁段拼装时没有基准梁段，无法实现主梁的无应力拼装线形。 九堡大桥为复杂线形桥梁，主梁底部各点坡度(曲率)变化，为实现复杂线形主梁无应力拼装线形，对拼 装平台最小长度进行研究：在满足主梁抗倾覆稳定性要求的基础上，平台上预留梁段用于保证无应力拼装线 形。预留梁段长度通过计算确定：分析顶推全过程，在导梁第一次上临时墩前的最大悬臂状态为最不利状 态，此状态下主梁自重变形对预留梁段影响最大，取此状态作为控制计算状态，利用有限元分析软件进行实 体分析。九堡大桥经计算后确定，在平台上预留3片主梁可将已顶出梁段引起的主梁线型变化对拼装梁段 的线形影响消除到可忽略状态，实现后续梁段无应力拼装。由此确定拼装平台长度为每轮次所需主梁拼装 长度+前一轮次留在平台上、用于保持主梁无应力拼装线形所需的梁段长度，平台长度如图3所示。 图3 复杂线形桥梁顶推中拼装平台长度计算示意 3拼装平台计算方法研究 目前拼装平台受力计算一般只考虑拼装阶段或顶推各阶段留在平台上的主梁对平台的作用力，忽略导 梁和已顶出梁段自重作用对平台上已拼装梁段的线形影响，平台计算时按设计梁下支点全部受力考虑。而 在实际顶推过程中，由于已顶出部分对后面梁段的线形影响，导致主梁与其下支点脱离而使支点退出工作、 余下支点受力重分配。根据总荷载不变而受力支点数量减少，导致局部支点受力增大，该位置处移位器和平 台最大反力增大。 九堡大桥为精确模拟拼装平台在钢梁各顶推阶段受力情况，采用Midas有限元分析软件对拼装平台进 行实体建模计算。考虑导梁和钢梁自重及刚度影响，按照每顶推1m作为一个施工阶段，将标高调节块按 照材料弹性模量设成只受压弹性支座与主梁接触，导梁和主梁实体建模并赋予材料特性，真实反映顶推过程 中拼装平台的受力情况，与传统计算方法相比较，此种计算方法求得的平台和单个移位器最大受力均要远远 大于不考虑箱梁本身变形影响计算的平台和移位器受力，为拼装平台设计和移位器选择提供了依据，确保顶 推施工安全，如图