自锚式悬索桥钢箱梁顶升施工质量控制探讨.pdf
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1、 年 第 期(总第 期)黑龙江交通科技 .(.)自锚式悬索桥钢箱梁顶升施工质量控制探讨朱耀博(山西路桥第八工程有限公司山西 运城)摘 要:以一高速公路跨河自锚式悬索桥为例介绍了安装吊杆以形成成桥体系的顶升梁施工方法确定出中跨内设置临时墩的顶升量并应用 有限元模拟方法构建起钢箱梁顶升及下落施工全过程模型进行了钢箱梁顶升过程中临时墩起顶安全性、钢箱梁应力变化等的拟合分析确定出分级顶升次数及单次起顶量通过临时墩协调同步起顶、钢箱梁均匀顶升保证了该自锚式悬索桥钢箱梁顶升施工质量及安全关键词:自锚式悬索桥钢箱梁顶升施工质量控制中图分类号:文献标识码:文章编号:()收稿日期:作者简介:朱耀博()男山西运城
2、人本科工程师研究方向:高速公路路基 引 言自锚式悬索桥结构体系主要将主缆锚固于自身加劲梁之上主缆水平压力由加劲梁承担可免去设置巨大锚锭的施工环节简化悬索桥受力结构近年来该桥型在国内桥梁建设中的应用越来越广泛 就施工方法而言自锚式悬索桥主缆锚固在加劲梁之上故必须先施工主梁再施工主缆及吊索等结构对施工工序有较高要求 当前国内已建大型自锚式悬索桥主梁施工几乎都是采用顶升技术该技术最早应用于混凝土连续梁桥施工因具有施工快速、过程简便、受力明确等优势逐渐在连续梁以外的悬索桥、斜拉桥、钢桥、拱桥中得到推广应用 随着施工机械的发展及施工水平的提升钢材料在桥梁结构中日益广泛的应用顶升施工技术必将在各类加劲梁桥
3、中迎来广阔的应用空间 工程概况一高速公路跨河大桥长 西岸边跨为 预应力钢筋混凝土箱型连续梁主桥为 自锚式钢箱梁悬索桥东岸边跨为 预应力钢筋混凝土箱型连续梁 该双塔自锚式全钢箱梁悬索桥跨度较大主孔、边孔、次边孔跨径分别为 、和 成桥后中跨、边跨矢跨比为/和/.加劲梁按照单箱五室扁平闭口钢箱梁设计桥面板采用正交异性板中心处梁高.宽 宽高比为./钢箱梁上主缆和吊索中心距为 吊索采用上下销接方式连接主缆钢箱梁上吊索通过锚拉板和销接形式锚固锚拉板焊接于横隔板处并增设横纵向加劲板避免锚拉板被拉断 鉴于该钢箱梁所采取的连接方式在桥梁架设时必须采用钢箱梁整体顶升技术完成吊杆安装在桥梁施工期间为保证正常通航必须
4、在考虑标准钢箱梁重量的基础上采用多点连续顶升技术使钢箱加劲梁就位 为保证钢箱梁顶升施工的安全性全桥共设置 个临时墩依次编号为 结合滑道设置情况还沿横桥向以.的中心距布设了 个临时墩每个临时墩设置 根.钻孔桩基础并通过 根 钢管接长至设计标高借助节点板和型钢连接 根钢管桩以形成共同受力的整体结构 体系转换桥梁结构分段施工必然面临结构体系转换在体系转换前后桥梁结构必将表现出不同的受力特点及变形特征并最终转化成成桥稳定状态 自锚式悬索桥因结构特殊上部结构的施工必须按照顶升、支架现浇或分段预制吊装等技术施工加劲梁等完成主塔施工后架设主缆、铺设猫道、安装吊杆确保全桥体系转换顺利完成 结合国内外成功案例该
5、自锚式悬索桥从空缆向成桥状态的体系转换应采用顶升钢箱梁安装无应力吊杆落梁及吊杆受力形成体系的施工方案待其钢箱梁全部按照成桥线型标高顶升就位后起顶 主跨临时墩上所预先设置的顶升滑道使中跨钢箱梁全部竖向起顶.同时安装吊杆 依次在各梁段落梁至设计标高确保原来由临时墩所承受的钢箱梁荷载转而由主缆和吊杆共同承担并最终完成体系转换 施工过程仿真模拟在确定出施工方法的基础上必须应用 通用有限元软件构建平面非线性仿真模型对施工总第 期黑龙江交通科技第 期过程中各顶升点顶升量、安全稳定性及顶升分级数等展开模拟.起顶量的确定各起顶点起顶量的确定是钢箱梁起顶施工控制的关键该自锚式悬索桥主缆悬挂状态和成桥状态索夹节点
6、间竖向位移差较大而吊索设计长度为既定故所确定的起顶量必须在满足竖向位移差要求的基础上兼顾顶升施工后线形实际值和理论值误差、温度影响修正、主缆安装误差、桥面施工荷载等方面 应用仿真模型通过模拟钢箱梁无应力顶升线形对起顶过程及起顶量展开仿真分析所得出的临时墩 的起顶量施工方案具体见图 三个方案在临时墩位置为 及 时起顶量完全一致而在临时墩位于 之间时方案 起顶量最大方案 起顶量较小方案 起顶量居中图 顶升点起顶量曲线 以上三个方案中各临时墩支反力仿真结果具体如表 所示由表中结果可以看出方案 下临时墩 和 的支反力大大超出 的临时墩承载力设计值故不得采用 根据图 方案 中的临时墩起顶量和吊索节点空缆
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