斜拉桥主梁顶推施工技术研究

斜拉桥主梁顶推施工技术研究

1项目总结斜拉桥主梁采用平面流线桥梁，采用支撑连接工艺制备顶板和标高。全桥共设置8个临时墩。2临时码头设计2.1岸侧临时墩设计济南黄河大桥钢箱梁安装部分采用多点柔性顶推施工方案。全桥共设临时墩7处,岸侧设置1处,距索塔中心63.25m,河侧每隔60m设置1处。岸侧距索塔约100m处设置40m顶推平台一个,并与岸侧临时墩联成一个整体。每个临时墩由4根Φ1200mm钢管混凝土柱,纵横向联系组成,钢管壁厚12mm,内浇筑C50混凝土,顺桥向间距4m,横桥向间距20m,基础为Φ1800mm钻孔灌注桩,桩长60m;顶推平台由12根Φ1000mm钢管,纵横向联系组成,顺桥向间距3.75m,横桥向间距20m,基础为Φ1000mm钻孔灌注桩,桩长25m。2.2结构计算2.2.1临时墩受力的计算通过整体分析,临时墩承受的最大竖向力为12914.7kN,取为13000kN。在顶临时墩承受的水平力主要为主梁与滑道之间的摩擦力。本桥试验得出的摩擦系数在压应力为10MPa且充分润滑时为0.008,不充分润滑时约为0.1;考虑实际情况的非理想化,同时参考桥梁顶推计算中摩擦系数通常取为0.015~0.06,本次计算摩擦系数暂取为0.05。因此临时墩承受的摩擦力最大为650kN,四个钢管混凝土柱分别承担162.5kN。风荷载按桥位处百年一遇风速28.6m/s,风压0.6kN/m2计算。2.2.2风荷载横桥向(1)自重+竖向力(2)自重+竖向力+风荷载(横桥向)(3)自重+竖向力+风荷载(顺桥向)(4)自重+竖向力+顺桥向水平力(5)自重+竖向力+横桥向水平力2.2.3析模型的计算采用ANSYS有限元计算软件进行建模,分析模型采用空间杆系进行计算。钢管混凝土结构通过共结点梁单元模拟,钢管与桩接触处铰接,分析主要是一般静力分析和特征值屈曲分析。2.2.3.1静力分析的结果(1)临时码头与桥梁的倾斜分析(2)临时码头横向桥横向分析2.2.3.2.稳定性分析的结果2.2.3.临时墩滑动的原因当上下游临时墩上各作用325kN向桥轴线方向的荷载时,它们分别向桥轴线方向产生1.3mm的位移;如果主梁温度变化20℃,而临时墩未发生温度变化,则临时墩上下游横桥向最大变形(靠近或远离)为4.8mm,此时必然产生主梁相对临时墩滑动的情况。由于临时墩钢管通过横向联系联结,主梁作用于钢管上的横桥向力大小相等、方向相反,因此临时墩在主梁滑动前基本上不产生偏位,滑动后即释放出温差引起的内力。3钢管立柱的安装顶推临时墩基础采用直径φ180cm钻孔灌注桩,利用自制20t浮吊搭设钻孔平台;钢管立柱采用在现场分块制作、分节安装的施工顺序。临时墩立柱施工按照先立柱吊装,再单墩平联,最后左右幅平联的顺序进行。立柱吊装用浮吊整根吊装的方式。吊装前先用高标号砂浆把立柱支立处的桩头抹平,在其上放出钢管的大样;立柱吊装到护筒内,待钢管根部和根部所放大样重合后,把钻孔灌注桩的钢筋和立柱牢固焊接,并在其周围灌注一圈10cm厚10cm宽的高标号砂浆,使钢管和钻孔桩紧密结合。同一个墩的两根立柱安装就位后,立即用型钢进行平联作业,以增加钢管的稳定性。同一个墩的左右幅立柱安装完毕后,安装临时墩横向联系,并在横向联系间进行平联,从而使整个临时墩形成一个稳固的整体。所有的联系作业完成后,按照浇筑引桥砼立柱的方法在钢管内下部灌注C30砼并分层振捣密实。最后,安装临时墩人行道板、桩帽、吊装型钢平台及顶推设备,完成整个临时墩作业。施工技术要点:(1)钢管立柱分节制作,采用流水作业组织生产,所有钢管连接焊缝均应进行认真仔细检查。(2)钢管立柱安装前后均应进行测量、放样、复核,确保其位置的准确。严格施工保障青银高速公路济南黄河大桥主桥钢箱梁顶推采用的临时墩,具有结构简单、受力明确、材料的可持续利用价值高等优点;同时,严谨的施工组织、严格的施工管理及得当的施工措施也是临时墩施工顺利进行的有力保障。青银高速公路济南黄河大桥主桥为