兰州中山桥5跨简支钢桁梁整体提升关键技术

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1、80世界桥梁20l2，40(6)兰州中山桥5跨简支钢桁梁整体提升关键技术朱慈祥，王蔚，马小云，李少芳(武汉二航路桥特种工程有限责任公司，湖北武汉430071)摘要：兰州中山桥为1909年建成的5跨简支铆接钢桁梁桥，属于全国重点文物保护建筑。为满足现有规范对桥梁的正常使用要求并综合考虑文物保护的要求，决定将该桥提升1．2m。结合改造前对该桥工程状况的评估制定提升基本原则，并进行桥梁提升方案比选，最终决定采用计算机同步控制提升技术及合点提升技术对钢桁梁进行整体提升。采用MIDASCivil建立5跨钢桁梁整体模型及桥墩(台)提升支架模型，进行提升安全评价，计算结果表明：提升结构满足使用要

2、求。提升系统由提升支架、吊点构造、提升设备及辅助设施组成。采用具有自回复力的12束柔性钢绞线对钢桁梁进行整体同步提升，提升按6O级进行，每级20mm，采用限位装置及支撑钢垫盒进行实时限位保护，对提升的稳定性和同步性进行控制，实现每级提升高差控制在2mm以内。关键词：简支钢桁梁桥；桥梁改建；整体提升；计算机同步控制技术；合点提升技术中图分类号：U445．6文献标志码：A文章编号：1671—7767(2O12)06—0080—071引言横梁和枕木纵梁组成，上铺沥青铺装层。桥梁下部随着社会经济的高速发展，一些在用桥梁因桥结构为六菱体重力式圬工墩(台)。支座为铆接工艺下净空较低而不能满足使

3、用的要求，有必要进行提加工的简单钢支座。改造前兰州中山桥实景如图1升改造。被改造桥梁提升高度较小的一般可采用顶所示。升技术实现]，而提升高度较大的宜采用相应的提升技术。计算机控制同步提升技术是目前较为先进的工程技术，在国内、外新建桥梁的施工中被广泛运用]，该技术采用钢绞线悬挂承重，通过计算机控制集群千斤顶液压系统实现大吨位、大跨度、大面积的超大型构件超高空整体同步提升与下放。但该技术在桥梁维修改造中应用较少(国内曾在混凝土连续箱梁小距离整体提升改造中成功运用该技术_g)，特别是在旧钢桥及文物桥梁的维修改造中尚无报道。兰州中山桥为我国2O世纪建成的钢桥，属于全国重点文物保护建筑，为满

4、足对桥净高的新要图1改造前兰州中山桥实景求，需对桥梁提升1．2m。经综合比选，最终采用计正常水位下，原兰州中山桥桥下净空不足4．3算机同步控制提升技术及合点提升技术对该桥钢桁m，不能满足新的桥梁百年一遇洪水设计频率及规梁进行整体提升。本文对该桥的整体提升关键技术划中的V级航道的要求，综合考虑文物保护的要求，进行研究。最终决定将桥梁提升1．2m。2工程概况3提升方案确定兰州中山桥建成于1909年，是兰州市的标志性3．1改造前工程状况评估建筑之一，属于全国重点文物保护建筑。桥梁上部改造前专门对兰州中山桥的现状、背景及环境结构为5跨简支铆接钢桁梁，桥梁全长233．5m，单进行了分析评估，

5、得出以下结论：①5跨铆接钢桁梁孔跨径46．7m，桥面宽9．55m。桥面系由工字钢使用过程中整体计算承载能力较好，但重要杆件局收稿日期：2012—07—11基金项目：中交二航局“兰州中山桥维修加固成套技术研究”基金资助项目作者简介：朱慈祥(1982一)，男，工程师，2005年毕业于长沙理工大学工程力学专业，工学学士，2008年毕业于重庆交通大学桥梁与隧道工程专业，工学硕士(E—mail：zhucixiang414@163．corn)。兰州中山桥5跨简支钢桁梁整体提升关键技术朱慈祥，王蔚，马小云，李少芳81部锈蚀严重，承载能力有一定下降；②钢桁梁由小型(5跨)的文物铆接钢桁梁较大高度(

6、1．2m)提升过钢板和角钢热铆接而成，虽结构轻巧，但连接复杂，‘程安全可控，并保证结构移动后实现“修旧如旧”的局部受力易变形，薄弱点多；③钢桁梁虽为简支静力效果，根据提升的基本原则，提出基于景观协调的兰体系，但百年来经历了多次维修加固，内部受力规律州中山桥维修加固整体设计方案口，并进行详细的发生多次改变，结构受力复杂；④兰州最大风速达9桥梁提升方案比选(见表1)，最终推荐采用合点提级，冬寒伴有沙尘暴，对桥梁提升的稳定性要求高；升技术(将相邻跨、顺桥向、同位置2个支座处的2⑤该桥作为旅游观光名胜点，地处兰州最繁华的市个提升点通过转换装置集成1个提升点，减少提升中心，外围环境复杂，对施

7、工组织要求高；⑥该桥作点数量)及计算机同步控制提升技术整体提升5跨为全国重点文物保护建筑，对桥梁提升的质量、安钢桁梁的技术方案3。全桥整体采用l2个提升点，全、工期、文明、环保及文物保护等要求非常高，而国设置12套独立的提升系统。内、外尚无类似工程实例，技术难度大。3．2提升基本原则4整体提升关键技术结合改造前工程状况评估，提出兰州中山桥提4．1提升安全评价升的4个基本原则：4．1．1钢桁梁整体提升计算(1)应结合工程边界，确保现有的设计理论和采用MIDASCivil