寬幅鋼箱梁頂推局部受力分析與控制

王 達,張志勇,黃 偉,譚本坤,向勝濤,趙鵬鑫

(1.長沙理工大學 土木工程學院,湖南 長沙 410114;2.中南林業科技大學 土木工程學院,湖南 長沙 410114;3.浙江省建投交通基礎建設集團有限公司,浙江 杭州 310000)

綜上,目前針對寬幅鋼箱梁頂推過程中支承區域的鋼梁局部應力過大的問題,通過局部構造對鋼梁本身進行加固的研究較少。筆者以中衛衛民黃河大橋主拱鋼箱梁頂推為施工背景,對頂推施工過程中的鋼梁局部受力特性進行分析,探討影響鋼箱梁受力狀態的主要構件參數,提出對鋼梁局部構造進行加固的措施,以期確保頂推施工的安全可靠性。

1 工程概況

該橋上部結構為跨徑布置100 m+130 m+40 m中承式梁拱組合體系,橋型布置圖如圖1所示。主梁為等高度鋼-混凝土混合梁,箱梁橫截面中線處梁高為4.5 m,頂面1.5%的雙向橫坡,鋼箱梁為單箱三室斷面,頂寬41 m,底寬34 m,挑臂長3.5 m,標準梁段頂板、底板、腹板厚度均為16 mm,所用鋼材為Q345D,為了滿足成橋線形,鋼箱梁制造加工中設置了變曲率預拱度,鋼箱梁橫斷面及支承位置如圖2所示。主副拱區鋼箱梁均采用步履式頂推法施工,頂推總長度約為40 m+131 m,以主拱區鋼箱頂推過程為主,副拱鋼箱梁頂推施工可參考主拱鋼箱梁,頂推總質量約為3 144.5 t。主拱鋼箱梁頂推施工主要步驟如下:首先采用履帶吊將步履式頂推設備安放在臨時墩上;然后在頂推平臺上分階段吊裝并焊接好鋼導梁、頂推梁段節段;最后由頂推設備的水平千斤頂和頂升千斤頂協同工作將鋼箱梁整體頂推至設計位置處。……