周少聪
中铁十四局集团第三工程有限公司,山东济南 250000
摘 要 :本文结合陕西合铜高速水苏沟大桥钢桁梁步履式顶推施工,通过模拟计算,对顶推过程中最不利工况下各个结构物的受力情况计算分析,利用监控设备对施工过程中结构物应力、变形及线型进行监控,保证顶推过程中的结构安全,对以后同类型桥梁施工有较高的借鉴价值。
关键词:施工监控;钢桁梁;顶推;步履式
1 工程概况
陕西合铜高速公路水苏沟大桥位于陕西省渭南市白水县境内,大桥跨越水苏沟,最大高差80余米,沟宽约500m。主桥为3×80m钢桁-混凝土组合梁,下部结构为薄壁空心墩,上部为钢混组合梁,采用上承式三角形无竖杆钢桁梁,节间长度8m,宽度6.7m,高度7.9m;桥面为预制整体桥面板。
主桥钢桁梁采用步履式顶推施工,在10#-13#墩之间设置拼装平台,10#墩设置临时墩,在9-6#墩上设置步履式顶推系统,并设置48m导梁用于顶推。顶推流程见图1,各墩顶布置情况见图2。
图2 顶推布置图
2 施工仿真计算
2.1 钢梁的计算
通过Midas Civil桥梁结构计算分析软件,根据施工工序以及设计参数监理计算模型,得到各施工状态以及成桥状态下的结构受力和变形等控制数据。主要有各种状态下的理论数据:钢桁梁、导梁挠度,钢桁梁、导梁、墩柱的应力(应变),墩顶的竖向、纵向位移。
根据施工工艺步骤,建立了42个工况的施工阶段模型,每个施工阶段模型都能提取处当前阶段的理论控制值。如图3~6所示。
2.2 墩身计算
由于下部结构为薄壁空心墩,墩身截面6.5*3m,厚度0.5m,墩高80m。顶推过程中对墩身的附加弯矩以及顶推水平力对墩身都会造成不利影响。当顶推进行到最大悬臂工况时,为了推动钢桁粱,各墩墩顶的步履式千斤顶需要克服的摩阻力最大,此时的墩顶纵向水平位移最大,各墩计算最大纵向位移量见表3。
图14 线型检测结果对比图
6 结语
钢桁梁步履式顶推施工过程是结构体系不断转换的过程,梁体受力复杂,线型及钢梁而的支承情况不断变化,同时薄壁空心墩的受力也在不断变化。利用施工仿真计算,对施工过程中各个工况下的钢桁梁、导梁、桥墩进行线型、应力、变形的分析,以模型计算的理论数据作为施工过程中的监控控制预警数据。利用监控设备反馈的数据,明确结构物的受力及变形状态,与理论控制数据进行对比分析,确保顶推施工全过程中的结构物的安全,保证施工过程中钢桁梁梁体的稳定,施工线型满足设计要求,钢梁及桥墩的受力不超限。
参考文献
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