大跨度连续组合拱桥整体顶推施工临时撑杆方案设计

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1、2012年4月第4期城市道桥与防洪管理施工145大跨度连续组合拱桥整体顶推施工临时撑杆方案设计陈诚(上海工程勘察设计有限公司，上海200042)摘要：某跨江大桥主航道桥为单孔跨径188m，全长608m的大跨度组合梁一钢拱组合体系拱桥。根据桥梁方案特点及建桥条件，该桥采用钢拱、钢梁在岸上先期组拼为一体，利用顶推设备进行整体顶推的施工方法。为了保证顶推过程中钢拱、钢梁受力满足规范要求，需在钢拱、钢梁之间设置多个临时撑杆。该文着重介绍拱梁之间临时撑杆的方案选择和受力分析要点。关键词：组合体系拱桥；整体顶推施工；I临时撑杆中图分类号：U

2、445．4文献标识码：B文章编号：1009—7716(2012)04-0145-04拱、钢梁的临时撑杆在岸上先期组拼为梁拱组合1概述体系，在梁拱组合体系端部安装顶推导梁，利用在某跨江大桥主航道桥为组合梁一钢拱组合体各个桥墩墩顶上设置的顶推设备进行多点同步整系拱桥，主梁连续，三跨拱肋支承于V墩上，跨径体顶推施工。顶推到位后，拆除临时杆件，分批张组合为(i88+22+188+22+188)m，桥宽37．7m拉吊杆，进行桥面板施工。(见图1)。钢拱系统由主拱、副拱、主副拱之间的横整体顶推利用了主桥永久墩PN2、PN1、PSI、向连杆，

3、以及拱顶横撑等构件组成，材质为PS2和北侧引桥永久墩PN3一PN5，在这些桥墩墩Q345qD。主拱跨径188m，外倾12。，立面矢高顶上设置了顶推设备；引桥永久墩PN6上未设置43．784m。副拱轴线为空间曲线，立面矢高33m。顶推设备，不作为顶推支墩；PN6以北设置有三个主副拱之间的横向连杆采用圆钢管，间距8．5in。岸上临时墩PD1、PD2和PD3，岸上临时墩上也设拱桥主梁为组合梁，由钢梁和混凝土桥面板组成，有顶推设备。为了减小顶推跨径，在每个主桥永久钢梁材质为Q345qD和Q345C，为主纵梁、中横梁、墩中间设置一个水中临

4、时墩(分别为PLN1、PL0、端横梁、小纵梁组成的双主梁梁格体系，两侧主纵PLS1)，其上安装顶推设备，顶推最大跨径可减小梁间距27．6m，中横梁间距4．25in，混凝土桥面板为94In。厚26cm。主纵梁内部设系杆索。拱桥吊杆间距梁拱组合体系的拼装在岸上临时墩上搭设的8．5In，吊杆上端锚固于主拱，下端锚固于主纵顶推平台上完成。组拼成梁拱组合体系之后利用粱。顶推设备进行多点整体顶推，途经各永久墩和临时墩，最终到达主桥桥位，完成顶推施工。3临时撑杆设置的必要性顶推施工时，桥面板尚未铺设，主纵梁内部的图1主航道桥效果图系杆索，以及

5、拱、梁之间的吊杆均未安装，钢拱和钢梁形成了一个梁拱组合体系。钢拱、钢梁形成的2顶推施工总体方案【见图2)组合体系在整体顶推施工过程中，边界支撑条件不断发生变化，其受力状态与成桥运营阶段有较根据桥梁方案特点及建桥条件，该桥采用钢大的区别。其中，部分顶推状态的结构受力较为不拱、钢梁在岸上先期组拼为一体，利用顶推设备进利，有些顶推状态甚至非常不利，如94m的大悬行整体顶推的施工方法。该施工方法具有施工工臂状态(见图3)。期短、对通航影响少、施工临时设备较少、总体经要保证任意顶推施工状态的结构受力满足规济性好、加工质量容易得到保证、适应

6、性强的特范要求，不考虑施工临时措施是不经济、不现实点。的。以94m的悬臂状态为例，试算表明，在不采取主要施工流程如下：钢拱、钢梁，以及连接钢临时措施的前提下，即使主纵梁高度从4m增加到5m，顶、底板板厚均增大到50mm，主梁应力仍收稿日期：2012—02—06作者简介：陈诚(1979一)，男，安徽怀宁人，硕士，工程师，从事高达406MPa，不能满足规范要求。桥梁工程设计工作。146管理施工城市道桥与防洪2012年4月第4期PN6PN5PN4PNZPN2PN1155185j8519O121O121O图2顶推施工立面示意图(单位：m

7、)F94m，4OB肝i制i：~Jt)一L⋯～．·一——一I嘲0—麟_⋯一+临叫拧忏俐1．梁图3大悬臂状态(无临时撑杆)主梁应力图a．方案1可见，被动增大主体结构截面是不可取的，应rr一-t誓一刑{拱尝试采用高效率、低代价的临时措施。根据该桥的～一一特点，设计考虑在钢梁、钢拱之间设置多个临时撑rl,If~iH、j撑仟、钢1．粱z一杆，通过临时撑杆的设置改变整个梁拱组合体系的受力形态，从而有效地改善主体结构的受力性能，使梁拱组合体系整体顶推施工成为可能。拱尽管临时撑杆的设置会少量增加用钢量，但。，j。却避免了主体结构因为顶推施工而额

8、外增加大量。圳土钢材，总体上保证了梁拱组合体系整体顶推施工的经济性。—ll00钏l4临时撑杆设置方案研究j0～⋯一拱{j{=。⋯-i。为了使梁拱组合体系的受力在合理的范围．．I：笨f之内，钢拱、钢梁之间需设置多个临时撑杆。临时撑杆的设置使得拱桥在顶推过程中具有了