顶推施工中波形钢腹板PC组合梁整体受力性能分析

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1、2016年O3月第O3期城市道桥与防洪管理施工99DOI：10．16799~．cnki．csdqyth．2016．03．029顶推施工中波形钢腹板PC组合梁整体受力性能分析吕贵宾，杨林，宋雪(1．中电建路桥集团有限公司，北京市100048；2．中电建路桥集团有限公司华中分公司，河南郑州450000)摘要：波形钢腹板Pc组合粱在成桥状态下的受力与顶推施工中的受力有较大的不同，为了明确箱梁顶推施工过程中受力性能，以国内第一座采用整体式顶推施工的大跨度波形钢腹板Pc组合梁为例，采用板壳实体模型详细计算了组合梁在顶推过程中各个部分构件的受力特性。揭示了箱梁不同位置处截面上顶底板混凝土的应力变化规律

2、、支墩反力变化情况和梁体的变形等，可供分析计算同类桥梁结构受力参考。关键词：波形钢腹板；顶推；板壳实体模型；顶底板混凝土；应力变化规律中图分类号：TU312文献标志码：A文章编号：1009—7716(2016)03—0099—04Pc组合梁为例，采用板壳实体模型详细计算了组0引言合梁在顶推过程中各个部分构件的受力特性，包波形钢腹板组合梁桥具有自重较轻、受力明括顶底板混凝土和钢梁腹板的应力分布情况、支确等多项优点【l】，已经在世界各地相继建设了大量墩反力变化情况和梁体的变形等，为了分析计算此类型桥梁，相应的施工方法也多种多样，但采用同类桥梁结构受力提供了参考。顶推施工的实例较少。特别是在国内

3、，波形钢腹板1工程背景组合梁桥顶推施工的研究和应用更为少见。相对于混凝土箱梁桥的顶推施工，顶推施工方法运用于本文分析的桥例是国内一座采用顶推法施工波形钢腹板梁桥却有着其独特的优势【2】：(1)波形钢的五跨连续波形钢腹板PC组合箱梁，纵桥向采用腹板梁桥用约10mm厚的钢板取代了30～80cm厚50m等跨径布置，横桥向采用双向六车道分两幅设的混凝土腹板，使得上部结构自重减轻20％计。上部结构采用等高度波形钢腹板混凝土箱梁～30％，从而使顶推力有所减小，并且桥墩与主梁之结构，两幅之间断开。单幅截面采用单箱单室斜腹间的摩擦力减小；(2)传统混凝土桥梁在运用顶推板截面，顶板宽度为12．75m，底板宽

4、度为6．0m，方法施工时需制作钢导梁，并且钢导梁重复利用腹板倾斜角度为75。。双幅截面顶缘采用双向机会少，势必会增加桥梁的建设成本，而采用波形2．0％横坡，梁底水平布置，箱室中心线处梁高钢腹板自身作为顶推导梁的技术，将会为桥梁顶3．5m，箱梁顶板悬臂长度3．2m，内室宽度推施工技术节约成本开辟一条新途径『31。6．35m，顶板悬臂端部厚0．2m，根部厚0．55m；顶组合箱梁的受力与施工方法密切相关，基于板一般厚度均为0．3m，底板一般厚度为0．25m，顶推施工方法成桥的波形钢腹板PC组合箱梁桥支点横梁处加厚至0．55m。波形钢腹板采用其受力与其它施工方法成桥的有较大不同，目前BCSW160

5、0型，钢板厚度采用t=16mm和t=20mm还未见考虑顶推施工的波形钢腹板PC组合箱梁两种。钢翼缘板除导梁段翼缘钢板厚20mm外，其桥整体受力性能分析成果。开展波形钢腹板PC组余一般节段翼缘钢板采用16mm，与混凝土顶板合箱梁桥在顶推施工过程中的整体受力性能分析采用Twin—PBL方式连接，与混凝土底板采用栓钉研究，对明确结构的受力性能具有重要意义。本文连接，主梁永久预应力采用体内、体外预应力混以国内第一座采用顶推施工的大跨度波形钢腹板合配置方式。主梁顶、底板采用C60高强度混凝土，钢腹板采用Q345qC钢材。桥梁1／2幅横断面收稿日期：2015—11-24作者简介：吕贵宾(1976一)，

6、男，黑龙江庆安人，高级工程师，从见图1。事路桥方向研究工作。116管理施工城市道桥与防洪2016年03月第03期4结论与讨论(1)通过上述工况一、T况二和T况的模拟结果对比，可知超载离基坑长边近的丁况要比超载离基坑短边近的工况使地下连续墙水平位移增加的多，在设计支护结构时考虑基坑周边超载的位置；以及在布置施工场地时，施T机械荷载、运输材料车辆路线、建筑材料堆放位置尽量避免超载出现基坑长边，这样能降低基坑周边超载对基坑支护体系的安全影响。(2)如何更好地借助仿真软件对单元属性的—●一Ij：定义，更好的模拟地层的开挖与支护，减小模拟与—●_-．¨r实际监测问的差距，提供更为精准的有利于安全～_

7、Ⅲ一施工的沉降预测，仍有待于进一步的开发与研究。图3地下连续墙的水平位移的对比曲线参考文献：通过表4的计算结果分析，超载距离基坑长⋯高立新．地铁车站深基坑变形觇律嗡测及FLAC模拟研究lI)I．边和短边的距离的远近的T况二、工况三开挖下陕西西安：西安科技大学，2009．的地下连续墙的水平位移的最大值为一65．28mm、【2l任建喜．地铁车站深基坑嗣护结构变形规律监测研究⋯．铁道程学报，2009，126(3)：89—92．