杭申线老桥顶升支撑设计及结构安全分析

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1、s一⋯一s◎杭申线老桥顶升支撑设计及结构安全分析彭玮(上海同盛内河航道建设发展有限公司，上海200092)摘要：杭申线老桥采用顶升方案来提高桥梁标高，以满足航道等级提升的需要。以杭申线老桥顶升最复杂联为例，简要介绍顶升支撑设计及施工要点，并重点介绍顶升支撑结构安全分析时所要考虑的荷载工况、关键施工阶段和分析内容，以及根据分析结果所提出的意见与建议，可为实际工程设计提供技术支撑，也可为类似工程提供有价值的设计经验。关键词：桥梁顶升；顶升支撑；万能构件；结构安全性1工程概况度比较大的工程之一。建设单位上海同盛内河航道建为满足航道等级提高的需要，杭申线(上海段)设发展有限公司委托上海市政设计

2、研究总院完成本项航道整治工程中沪杭高速公路老桥改建采用桥梁目的施工图设计，并委托上海市城市建设设计研究完顶升方法来提高桥梁高度，以满足通航净空的要成施工图咨询工作，于2011年初完成了施工招标，计求。本工程老桥起迄桩号为Ki2+219．78～KI3划于2012年完成整个项目的施工。+790．42，全长1570．64ITI，单幅桥桥面宽度为15．75m，分离式双幅桥断面，双向6车道规模，中2顶升支撑以及顶升施工设计央分隔带净宽1．5m。沪杭高速公路桥改建工程共计采用7个顶升施整个老桥共有18联，其中两联为跨越老沪昆铁路工段，其中顶升第一联和第二联采用常规609钢管的桥梁，两联为跨越杭申线

3、航道的主桥。上部结构为支撑体系，第三联至第六联采用YUK—M万能支撑预制空心板梁和T梁，下部结构为框架桥墩，桥墩配体系，第七联为YUK—M万能支撑体系顶升试验置4根圆形立柱，其下设置I～2．0m厚的承台；基础联。桥梁顶升采用顶盖梁方法。YUK—M支撑体系均采用预制方桩。采用铁道部专业设计院编制的万能杆件手册中规定老桥长度为l570．640rn，原桥面积49475．16。的杆件，其中竖向主受力杆采用不小于4I12O×1O根据《杭申线(上海段)航道整治工程～沪杭高速公路角钢杆件，纵横向联系杆采用不小于2L75×8角钢桥改建工程初步设计》文件及上海市建交委关于本初杆件，纵桥向各桥墩之间设置连

4、接纵梁，横桥向各桥步设计的批复文件l_1精神，老桥范围内共计采用7个墩立柱之间设置拉结联杆，确保YUK—M支撑系统顶升施工段，桥梁顶升面积为35533．6ITI。横断面布形成超静定结构。在万能支撑体系顶面与盖梁底面置为东西向分离式双幅桥，顶升施工总体上采用单幅之间安装千斤顶，通过PLC同步控制顶升，顶升断柱桥通车，单幅桥封闭交通的施工工序。位置距离新承台顶面0．8～3．2m，断柱后通过分次引桥顶升部分上部结构空心板梁或T梁完全利分批顶升达到设计标高的方法将老桥顶升到老桥改用；老桥承台需加高I．5m，考虑顶升工艺的需要，宽建设计标高。度加大至2．7m；新老承台之间采用种植钢筋的方法第四联

5、和第五联顶升高度大、联长较长，针对这两连接，局部承台需在老承台下补600或咖800mm联的顶升施工，已进行了专项课题研究，对顶升施工中钻孔灌注桩基础，配合以桩底后压浆施工工艺；顶升到可能出现的技术性风险与影响做了详细地计算与评位后老桥700mm和西900mm立柱底部分别加粗估，并出具了相关的科研报告l2]。至1000mm和I200mm。第三联为特殊顶升段，顶升过程中必须保证桥本工程七个顶升段中单联最大长度为188m，最下沪昆铁路的正常通车，中间一孔35ITI桥跨处无法大顶升高度为7．348m，属于国内桥梁顶升规模与难设置连接纵梁，且墩位与线路斜交，交角达35。。该收稿日期：2Ol1一O

6、4—29联的顶升施工难度大，结构安全问题突出，是本工程No32011上冯么堍29◎一一m—s顶升施工最为复杂的一联。因此，本文以第三联为重点，介绍顶升支撑结构安全分析时所要考虑的荷载工况、关键施工阶段和分析内容，为实际工程设计第提供技术支撑。选取联长较长的东幅桥进行分析，该联共8跨，从左到右墩号编号为21～30，联长173．8m，顶升高第二!联顶升平i甜总布度为3．5～4．9m，立面及平面布置见图1、图2。图4第三联顶升支撑体系总布置图第三联铁路顶升(共计8跨，联K173．8m)3支撑结构安全验算以下对顶升支撑结构的安全性包括承载力、变形、支点反力与稳定性进行计算分析。3。1结构分析模

7、型本文计算采用空间分析程序MidasCivil2010进图1顶升第三联东幅桥立面布置图行。盖梁、立柱、支撑体系立柱以及体系顶端的横向分配梁，采用梁单元模拟；其他斜杆和纵横向杆件、支撑间的纵向连接体系采用释放梁端转角约束的梁单元，Enz：rtz。ml模拟成桁架体系；T粱和板梁采用轴向刚度等效的板单元模拟；梁下橡胶支座采用弹性连接模拟，弹簧刚度根据支座规格及个数计算确定；建模时考虑万能支撑底部铰接。整体计算模型如图5～图6所示。图2顶升第三联东幅桥