大跨径连续梁桥顶升过程中的桥墩受力分析.pdf

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1、第2期(总第152期)2011年4月中国彳放z有CHINAMUNICIPALENGINEERINGNo．2(SerialNo．152)Apr．2011DOI：10．3969／j．issn．1004-4655．2011．02．028大跨径连续梁桥顶升过程中的桥墩受力分析金恩[上海城建(集团)公司，上海200125]摘要：以国内顶升工程中最大跨径连续梁桥——跨航道同三国道横潦泾大桥改造工程为对象，在详细介绍整个顶升施工方案的基础上，对桥墩在施工过程中不同阶段的受力特性进行了详细描述。尤其对主墩切割期间的不利受力特点进行了分析，并对相关施工方案提出了修改建议，从而确保顶升施工安

2、全。关键词：大跨径连续梁桥；顶升；切割；施工阶段中图分类号：U448．215．54文献标识码：B文章编号：1004-4655(2011)02-0075-03以黄浦江上游(分水龙王庙一大涨泾河口)航道整治工程——跨航道同三国道横潦泾大桥改造工程为对象，研究了大跨径连续梁整体顶升中的支撑受力，尤其是桥梁主墩切割顶升转换过程中的受力，保证施工过程中主墩受力安全。该项目研究对象的一次性整体顶升跨度和自重皆为国内第一，相关研究成果可为我国大跨径大墩位桥梁顶升施工提供技术参考。1工程概况支流横潦泾的l座大桥(见图1)。主桥为三跨变截面预应力混凝土连续箱梁，跨径组合85m+125in+

3、85in，全长295in。引桥为简支板梁，两侧各11孔，跨径为22nl，引桥总长11X22×2=484111。桥梁按上、下行独立分幅布置，桥梁总宽27．5m，桥梁纵坡为3．5％。为了提高内河航道通航能力，在不拆除既有桥梁的基础上，通过桥梁顶升增加桥梁下横潦泾大桥为同三国道(G150I)跨越黄浦江上游部净空。。85。＼125。85’1。＼85。1’t566016．710、1694016．7lO5．66L一＼一±迎目I＼n{Iu挈0赢L酬_J■±U．UU11n±U．叫J0Hl一一，—一17’一＼图1横潦泾大桥主桥不意图(m)2顶升方案及控制要求墩顶部位进行局部切割，切割高度暂

4、定为200mm。2．1主桥顶升方案2)边墩采用与主墩类似的切割改造措施，相关切在顶升过程中，需要对中墩和边墩进行切割，然割参数类似。受边墩荷载小、千斤顶布置尺寸限制，后利用主干斤顶进行顶升一个行程后，切割原有支座以及墩柱截面的影响，边墩仅采用外包钢板箍的增强下部，再借助随动千斤顶进行制动，借助预制垫块形方式，而没有采用主墩的外包混凝土增强改造。成重复式顶升过程。2．2控制要求1)主墩采用以原墩柱为支撑基础，在墩柱与箱梁主桥顶升施工精度控制要求如下：底之间安装顶升千斤顶，通过PLC电脑同步控制进行1)主桥各支点桥面标高间相对误差≤±5mm。顶．Yl-。由于老桥主墩处梁底与墩

5、顶间的净距<2)主桥纵向水平位移偏差≤±15mm。400mm，不满足大吨位千斤顶的安装净高；需要对原3)主桥横向水平位移≤±10mm。收稿日期：2011一01—204)主桥顶升各支点的不均匀垂直误差≤75中l习彳跋工霜金恩：大跨径连续梁桥顶升过程中的桥墩受力分析2011年第2期±10mill。5)主桥箱梁的梁体拉应力增幅≤lMPa，压应力增幅≤2MPa。3原始受力状态分析为了对在最不利结构状态下施工时结构安全性进行分析，需要完成整体结构的原始受力分析，然后用于施工阶段相应的应力分析。利用大型结构分析软件MIDAS／CIVIL2010对主桥结构进行分析，具体包括2大部分的内

6、容。1)分析现有主桥结构，了解结构现状。尤其是经过长期使用，结构内力调整后，如果支座发生沉降，使得结构受力发生变化，将关系到顶升时应力分布状态和顶升方案设计过程的千斤顶布置。2)进行结构顶升过程的模拟。考虑由于顶升误差引起的结构内力与应力调整；同时考虑施工过程结构的温度荷载获得相应的受力，来指导后续分析中边界条件的设置。本桥桥墩均设双支座，主墩支座间距为4m，边墩支座间距为4．5m。经过计算，本桥在恒载条件下的支座反力见表1。表1中各项支鹰反力均为单个支座反力；原设计采用边支点支力包括引桥作用。和施工中的不利荷载取值，从而保证相关计算结果偏于不利，有利于提出偏安全的措施。

7、计算中不计钢板箍的预紧作用。计算中考虑倚载通过千斤顶布置面均匀作用于墩顶，即假定各千斤顶的顶升受力是均匀的。为保证计算结果与实际情况一致或相近，施工方案中采用自流平混凝土对切割面进行找平并借助钢板作垫板，同时需要做好千斤顶顶升力的同步性控制。4．2计算模型按拟定的施工方案进行计算建模。阶段3和阶段4两个关键切割阶段的模型分别见图2和图3。表1支座反力一览表kN图2阶段3切割支座两侧模型I部位没i

8、审查设计本计算下义分析取值l边支点34999440／2701l／29440／2I中上点2157842600／243553／24355