三拱连续钢拱梁落梁及体系转化控制分析

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中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

[摘要]：主桥采用三孔结合梁—钢拱组合体系拱桥新技术、结构布置及静力分析结果;分析介绍了多跨梁拱组合桥采用整体顶推法施工，由于顶推重量重，顶推跨径大，结构受力复杂，对多跨梁拱组合桥整体顶推控制进行了分析。横向刚度问题、稳定问题。指出本桥的建设将大跨度桥梁的发展推进到更具多样性选择的新层次，

目前顶推施工方法已广泛应用于中小跨度桥梁施工中，且通常采用拖拉式顶推装置，一般来说具有顶推结构形式简单、顶推重量较轻，自动化程度不高等特点。对于大跨径复杂结构形式桥梁，采用顶推法施工，可以最大程度发挥顶推施工方法的优势，但由于顶推重量重，顶推墩反力大，顶推时主结构和临时结构受力复杂，常规顶推工艺、顶推设备将难以适用，需对顶推施工中的工艺、设备、技术进行深入研究。本文以某大桥主桥工程施工为背景，对多跨梁拱组合桥整体顶推控制进行了深入分析研究。

一 工程概述

大桥主桥上部结构为3×210m三孔结合梁—钢拱组合体系拱桥，为“V”型墩支撑，“V”型墩间长22m连续梁连接，单孔净支承跨径188m。拱肋系由主拱肋、副拱肋、主副拱肋之间的横向连杆以及拱顶横撑等构件组成。拱肋系由主拱肋、副拱肋、主副拱肋之间的横向连杆以及拱顶横撑等构件组成。

二 落梁及体系转换工况验算

在主体结构顶推到位之后，将进行落梁及吊杆的张拉来完成体系转换，落梁顺序按照从两边到中间的顺序依次落梁，每次落梁高度为12cm，主要的施工步骤见图1；体系转换过程中吊杆的安装顺序按照从中间到两边的顺序依次安装，安装过程中通过调整吊杆的拉力依次拆除B、A、C型撑杆，主要的施工步骤见图2。

图1落梁施工步骤示意图

图2体系转换施工步骤示意图

三 落梁及体系转换过程中支反力的变化情况

落梁及体系转换过程中的支反力变化如下表所示，从计算结果中，落梁过程中最大支反力为1120.8T，发生在工况2，体系转换过程中支反力的变化较小，各个墩的支反力均在1100T左右。

落梁及体系转换过程中主要结构的内力变化情况

落梁及体系转换过程中的主要结构的内力变化中，主梁的最大弯矩为3030T.m，最大弯应力137MPa；主拱最大应力为117MPa；副拱最大应力为55.9MPa；A型撑压杆的最大轴力331T；B型撑压杆的最大轴力为396T；C型撑压杆的最大轴力为180T。对应的结构内力分布情况及体系转换完成后结构的内力分布情况参见图3~图8。

图3 落梁及体系转换过程中主梁弯应力最大时的下缘弯应力(工况1)

图4 落梁及体系转换过程中主拱应力最大时的应力分布(工况13)

图5 落梁及体系转换过程中副拱应力最大时的应力分布(工况13)

图6 落梁及体系转换过程中A型撑杆轴力最大时的轴力分布(工况1)

图 7 落梁及体系转换过程中B型撑杆轴力最大时的轴力分布(工况1)

图 8 落梁及体系转换过程中C型撑杆轴力最大时的轴力分布(工况7)

四 体系转换过程中吊杆轴力变化情况

图9 吊杆编号示意图

体系转换过程中吊杆的最大拉力达到105T，体系转换完成后吊杆轴力在50T左右(1号及19号吊杆除外)，体系转换过程中2、4、7、8、12、13、16、18号吊杆的轴向力变化较大，施工过程中吊杆最好按照无应力长度来控制。

五 结论

1.落梁过程中最大支反力为1120.8T，发生在工况2，体系转换过程中支反力的变化较小，各个墩的支反力均在1100T左右。

2.落梁及体系转换过程中的主要结构的内力变化中，主梁的最大弯矩为3030T.m，最大弯应力137MPa；主拱最大应力为117MPa；副拱最大应力为55.9MPa；A型撑压杆的最大轴力331T；B型撑压杆的最大轴力为396T；C型撑压杆的最大轴力为180T。

体系转换过程中吊杆的最大拉力达到105T，体系转换完成后吊杆轴力在50T左右(1号及19号吊杆除外)，体系转换过程中2、4、7、8、12、13、16、18号吊杆的轴向力变化较大，所以施工过程中吊杆最好按照无应力长度来控制。

李垚（1967年11月出生、男、1990年7月毕业于长沙交通学院路桥工程系城市与道路工程专业 高级工程师现就职于长沙城投基础设施建设项目管理有限公司）