钢桥面板纠偏复位顶推施工方案比选研究
论文作者:同为论文网 论文来源:caogentz.com 发布时间:2016年11月02日

1工程概况

贵州镇()(境关)高速公路上某特大桥是一座主跨636 m的单跨简支钢析梁地锚式悬索桥,主梁采用钢析加劲梁,由主析、横梁、上下平面纵向连接系组成。主析采用带竖杆的华伦式析架,析高5. 0 m,节间长3. 5 m;横梁为析架式结构,计算跨度28 m,纵向7m设一道;横梁与析架等高,节间长度3. 5 m.

桥面板采用正交异性钢桥面板,桥面板由顶板、纵肋、横肋和纵梁组成,桥面板采用连续无缝设计(7)。桥面横向为整幅共设5片纵梁,桥面板纵梁与钢析加劲梁横梁间设置支座;桥面板每隔7 m设置一排5个盆式橡胶拉压型支座,全桥共93排共计495个支座。

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大桥建成通车经过多年运营后,2014年发现钢桥面板与钢析加劲梁横梁间支座损坏严重,钢桥面板整体相对钢析梁向胜境关岸侧移动近70 mm;为了保障大桥的运营安全,大桥的维修处治需要完成钢桥面板的纠偏复位工作。

2维修处置方案

对于桥梁工程中构件的水平方向偏位病害,一般采用顶推复位的方法进行维修处置。目前中国常用的桥梁顶推技术方法较多,如用于桥梁小行程顶推的单点顶推法,用于桥梁大行程顶推的多点连续拖拉法和步履式顶推法。该文在上述顶推施工方法的基础上,提出了适用于大桥钢桥面板纠偏复位的顶推方法。

2. 1单点顶推复位法(方案1)

由于大桥钢桥面板复位顶推的行程不大,因此可以采用单点顶推法进行施工。顶推位置设置在钢桥面板跨中47-横梁处,在234桥面板纵梁处设置顶推点,每个顶推点在横梁上弦杆上、支座左右两侧各布置一台液压千斤顶,从桥面板纵梁两侧悬伸出型顶推支架,液压千斤顶顶推桥面板纵梁上的顶推支架,实现桥面板的复位(23)

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2. 2多点整体拖拉复位法(方案2)

多点整体拖拉顶推在中国的应用十分广泛,因此选择作为比较方案之一。顶推位置设置在钢桥面板32547699l横梁处,在234桥面板纵梁处设置顶推点;每顶推点在横梁上弦杆上、支座左右两侧各布置一台穿心式千斤顶,采用1 860 MPa级别的9} 12. 7的高强钢绞线;在相邻钢桥面板横梁下设置钢绞线锚固支架,利用液压千斤顶拖拉钢绞线,实现桥面板的复位(45)

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2. 3多点同步顶推复位法(方案3)

考虑到单点顶推复位方案中顶推力较大,为优化受力在多排横梁上设置顶推点,改为多点同步顶推。顶推位置设置在钢桥面板32547699l横梁处,在5道桥面板纵梁下设置顶推吊架,液压千斤顶放置在顶推吊架上,顶推连接在支座支墩上的顶推支架,实现桥面板复位(67).

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3方案比选

从对主体结构受力影响、运营连续性、复位精度、施工工期和施工费用等方面对3种顶推方案的优、缺点进行综合比选。

3. 1对主体结构受力的影响

桥面板顶推复位过程中,顶推力是作用在钢析梁横梁和钢桥面板上的大小相等、方向相反的作用力;因此,对主体结构受力影响主要由顶推力的大小和作用位置决定。表13种顶推方案的顶推力大小以及钢析梁横梁和钢桥面板的应力。

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3. 2运营影响性分析

在桥面板顶推复位时,不能中断桥面上车辆运营,因此需要评估运营车辆的通行对顶推力的影响,如影响较大,则需要采取交通限制措施。表2JTU D60-2015《公路桥涵设计通用规范》中的车辆荷载以不同车速通过桥面时对顶推力的影响。

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从表2可以看出:车辆荷载对顶推力的影响并不是特别大,但由于顶推方案1仅设置一排顶推点,因此当有多辆车同时通过桥面时,对顶推方案1的影响会更加明显。

3. 3其他因素对比分析

各顶推方案在同步性控制难度、复位精度、施工工期和施工费用方面的比较见表3.

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3. 4方案选择

从表1 - 3可以看出:顶推方案1对主体结构受力影响过大,同时顶推力受到桥面运营车辆的影响明显,不宜采用;而顶推方案2存在复位精度不容易控制,施工费用偏高的问题;因此该大桥的钢桥面板纠偏复位顶推推荐采用方案3.

4施工流程及注意事项

4. 1施工流程

大桥桥面板整体复位顶推施工流程如下:

 (1)对全桥损坏严重的桥面板支座进行更换,将跨中3排固定支座更换为临时滑动支座,确保所有支座处于良好的可滑移工作状态。

 (2)进行各顶推点的顶推吊架和顶推支架的安装施工。

 (3)安装顶推液压千斤顶,进行设备调试和预顶推。

 (4)全桥各顶推点同步进行桥面板复位顶推,按行程分级完成顶推施工作业。

4. 2注意事项

 (1)当日照温度使得钢桥面板与钢析梁间发生相对温度差变化时,会对各顶推点的顶推力产生各不相同的影响,为便于顶推控制,宜在晚20:0。至次日凌晨08:0。的时间段内进行复位顶推施工。

 (2)多点同步顶推对于各点的顶推同步性要求较高,宜采用各顶推点顶推位移同步的控制方法,故需采用位移自动测试系统进行同步性监测。

5结语

大跨度悬索桥钢桥面的整体纠偏维修施工在中国尚属首次,该文针对桥面板纠偏复位的顶推方案设计进行了较为细致的介绍和比较分析,希望为今后同类型的大桥桥面板顶推施工提供借鉴。


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