钢梁拖拉施工非滑道区域临时支墩及墩顶滑块设置
李飞
武桥重工集团股份有限公司 430056
摘要：拖拉施工是桥梁架设的常见工法，主梁在滑道梁上方进行拼装，若因施工条件限制需要在非滑道区域独立的临时支墩，当主梁或者导梁拖拉至非滑道区域的临时支墩位置时，临时支墩既受到竖向荷载，又受到水平推力。如果拖拉施工的桥梁自重较大，则临时支墩既受到荷载亦较大，其安全性需要重点控制，本文对非滑道区域临时支墩及墩顶滑块设置进行了分析研究。
关键词：拖拉；临时支墩；滑块
1 引言
钢梁拖拉施工是一种异位拼装、整体平移就位的施工工法，在桥位的大里程或小里程侧先在滑道梁上将钢梁拼装完成，然后采用穿心千斤顶加钢绞线的组合方式将钢梁拖拉至桥位，最后进行落梁施工，完成桥梁体系转换。
若拟建桥梁为多跨结构且桥跨连续墩周围区域位置有限，即有较长区域无法设置带有滑道梁的支撑体系，为保证混凝土连续墩的结构安全，只能在永久墩附近设置临时支墩，并在墩顶设置固定滑块，同时为了减小主梁和导梁对临时支墩顶部的水平推力，须减小上方钢梁与下方滑块间的摩擦系数。
本文以钢梁拖拉施工某一工况为例，对比不同的临时支墩结构设置及墩顶固定滑块不同位置情况下，分析临时支墩结构体系的设置和墩顶滑块的设置如何做到最优。
2 工况分析
某钢梁拖拉至非滑道梁区域的临时支墩上，此时临时支墩顶部竖向荷载约1000KN，主梁结构与墩顶固定滑块间摩擦力约200KN，以此工况为例，进行分析。
临时支墩采用四管格构柱形式，格构柱下方浇筑0.5m高混凝土基础，立柱钢管规格为Φ273×12、长度6m、前后水平间距3m，在2m和4m位置设置水平和斜向缀杆，缀杆采用[14a槽钢，格构柱顶部设置分配梁，分配梁采用I40a双拼工字钢，分配梁上方设置约1m长墩顶固定滑块。
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3 建模计算
3.1 建立计算模型
采用有限元软件Midas/civil进行建模，为了比较不同的临时支墩结构设置和墩顶滑块设置的计算数据差异，对此工况分别建模。以主梁与墩顶固定滑块的接触点为水平推力的受力点，假定混泥土基础与地面视为整体结构，格构柱与混凝土基础固结，墩顶分配梁与钢构柱钢管以及上方固定滑块间为刚性连接，模拟不同设置情况下的结构受力。
① 水平推力方向从左往右且受力点位于中部
② 水平推力方向从左往右且受力点位于中部
③ 水平推力方向从左往右且受力点位于左方0.5m
④ 水平推力方向从左往右且受力点位于左方0.5m
运行临时支墩格构柱模型，分别得出柱底反力和墩顶水平偏移。
3.2 计算数据对比
对4种结构设置建模得出的柱底反力值和墩顶水平偏移数值填入表格中，如下表所示。
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通过表中数据可知：
① 对比设置一与设置二，格构柱缀杆斜撑方向改变，柱底反力和墩顶水平位移即发生变化。
② 对比设置一、设置三和设置四，滑块顶部竖向荷载与水平荷载均相同的情况下，滑块受力点位置不同，柱底反力和墩顶水平位移均发生改变，尤其是柱底反力变化最大。
③ 对比设置一、设置三和设置四，墩顶滑块受力点沿拖拉前进方向移动，左柱底反力逐渐减小、右柱底反力逐渐增大。
4 结束语
根据对模型数据的分析，非滑道梁区域格构柱型临时支墩斜撑缀杆的方向可影响到墩顶水平位移，适当的增大立柱钢管和缀杆的惯性矩可增强格构柱整体刚度，减小水平位移变形。
若以格构柱前端钢管下方为基点，水平推力与立柱高度的乘积为负弯矩，为使结构稳定，墩顶竖向荷载与受力点距基点的水平距离的乘积再加上格构柱自重产生的弯矩后的正弯矩应大于负弯矩数值。
通过上述墩顶滑块不同受力点设置的数据比较，滑块相应的像后方移动即受力点后移，可有效防止后端立柱钢管的底部出现负反力，进而增强格构柱整体稳定性，如图所示。
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拖拉前进方向前端钢管柱下方的混凝土基础应设置钢筋网片，以增强混凝土基础的抗压能力，同时为应对后端支反力为负值的极端工况出现，后端立柱钢管与混凝土基础应锚固牢靠，设置预埋板并在预埋板背面焊接钢筋，防止后端立柱钢管底端拉裂。
另外，墩顶滑块与主梁之间还应考虑减小摩擦系数的措施以减小水平推力，滑块前后两端设置过渡圆弧，以减小与其接触主梁的局部应力，保证主梁不受破坏。
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作者简介：李飞 (男) ，1981-10，汉族，河南开封，本科，长期从事桥梁钢结构的制造工艺、焊接工艺和安装工法研究，主持过多座大型钢结构桥梁的工艺技术工作。