钢混叠合连续梁顶推计算分析
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２ ０ １ ３年第 ３期
李
亮
钢 混叠 合连 续梁 顶推计 算 分析
总第 １ ５ １ 期
钢 混 叠 合 连 续 梁 顶 推 计 算 分 析
李 亮
（ 广东省公路 勘察 规划设计院股份有限公司 ，广州 ５ １ ０ ５ ０ ７ ）
摘 要 ：以国 内某座采用顶推法施工 的钢混叠合连续梁桥为工程实例 ， 主梁采用钢槽梁 与混凝土桥 面板结合 的 形式 ， 采 用整体顶推 的施工方法 ， 通过有 限元软件对 钢槽 梁顶推施 工过程进行仿 真计算分析 ， 对结构 在施工期 的
梁 段 拼 接 所要 求 的位 置 ， 循 环 作 业 使 钢 槽 梁 到 达
设计位置 。
４ 顶 推 计 算
４ ． １ 计 算模 型 分 析采 用 三 维有 限元 软 件 ＭＩ Ｄ Ａ Ｓ进 行 ， 主梁 及 导梁 以梁 单元 进 行 模 拟 ， 截 面 采 用 钢 槽 梁 和混 凝 土板 组 合 截 面 。模 型 如 图 ２所 示 ：
续 梁 的架设 是 先 将 钢 槽 梁 采 用 分 段 焊 接 ， 然 后 采
分 为单 点 顶 推 和 多 点 顶 推 。 单 点 顶 推 全 桥 只 设
置 一个 或 一 组 顶 推 装 置 ， 通 常 将 顶 推 装 置 集 中设 置 在 梁 段 预 制 厂 附 近 的桥 台或 桥 墩 上 ， 前 方 各 墩
（ ３ ） 钢槽 梁 节 段 从 制造 厂 通 过水 路 运 输 至 ２
墩 附近 ， 依 施 工顺 序将 钢槽 梁 起 吊至 顶 推 平 台并
逐段焊接 ， 在 顶 推 梁 的前 端 设 有 钢 导 梁 ， 以 减 小
图 ２ 顶推模 型
导 梁 采用 Ｑ ２ ３ ５钢 材 ， 钢 槽 梁采 用 Ｑ ３ ６ ｏ钢 材 ， 混 凝 土 面板 采 用 ｃ ６ ０混凝 土 ， 材料 特 性 如 表 １ 所示 。
用顶推法就位 ， 最 后安装 预应力 砼整体 桥面板 。 总体 布 置 如 图 １ 所示 。
设 置滑 移 支 承 。多 点 顶 推 在 每 个 墩 台 均 设 置 一
图 １ 总体 布置图
・
１ ５・
２ ０期
３ 钢槽 梁顶推 施工方 案
钢 槽 梁顶 推 总 体施 工 方 案 如下 ： （ １ ） 在 主桥 １ 墩 和 主桥 ２ 墩之 间布 置顶 推 平 台， 并在２ 墩 顶 布 置全 回转 吊机 。 （ ２ ） 在Ｎ ６～主 １ 墩 各 墩 中 间设 置 临 时 墩 以 减 小 梁 的顶 推 跨 径 ， 并 在 顶 推平 台 、 临 时墩 、 边 墩 顶布置滑道 ， 滑道顶 面线 型为钢槽 梁制 造线 型 ， 各 临 时 墩上 布 置 顶 推 千 斤 顶 ， 采 用 多 点 顶 推 施 工
体 前端 设 置 导 梁 等 临 时措 施 Ｊ 。 顶 推法 按 照 水 平 力 的 施 加 位 置 和 施 加 方 法
２ 工 程 背 景
某 钢混 叠 合连 续 梁 桥 为某 斜 拉 桥 引桥 ， 跨 径
布置 为 （ ６× ９ ０） ｍ， 左右分 幅， 对 应 墩 号 依 次 为 引 桥Ｎ ６ 一Ｎ １ 墩 及 主桥 （ 斜拉桥 ） １ 墩 。该 结 合 连
方法 。
梁 在 施 工 过程 中 的受 力 ， 并 在 其 导 引 下 通 过 多 点
连 续 千 斤 顶 同步 张 拉 钢 绞 线 使 钢槽 梁 向前 滑 移 ，
整 个 顶 推 过程 分 成 若 干个 阶 段 ， 每 拼 装 完 成 一 个 阶段 的钢 槽 梁 节 段 即 整 体 顶 推 平 移 至 下 一 阶 段
表 １ 材 料 特 性 表
名 称
混凝土 钢 材 钢 材 Ｃ ６ Ｏ
－
弹性模量／ ＭＰ ａ
３ ． ６ ０ Ｅ＋ ０ ４ ２ ． ０ ６ Ｅ＋ ０ ５ ２ ． ０ ６ Ｅ＋ ０ ５
程 实践 中采 用较 为 广 泛 ］ 。 本 文通 过 对 国 内 某 座 采 用 多 点 顶 推 施 工 的
节约了劳动力 及设 备 ， 在桥 梁建设 施工 中 ， 顶 推
法 已 经被 广 泛 的运 用 到工 程 实 践 中 ， 顶 推 法 在 桥
钢混 叠 合 连续 梁 桥 的施 工 过 程 做 仿 真 分 析 ， 对 结 构 在施 工 期 的 安 全 性 及 梁 段 拼 接 的 可 操 作 性 进
安全性及梁段 拼接 的可操作性进行 了论述 ， 为Ｉ 醭 工程设计提供 了有益参考 。 关键词 ：顶推 法； 有限元 ； 钢槽 梁 ； 临时墩 ； 顶推 ； 导梁
１ 概 述
顶 推 法是 采 用 梁 体 在 桥 头 分 段 拼 装 ， 在 梁 前 端 安 装导 梁 ， 用千 斤顶 纵 向顶推 ， 使 梁 体 通 过 各
行论 证 。
梁 设计 领 域 已成 为 值 得研 究 的课 题 ｌ ｊ 。 在 顶 推施 工 过 程 中 ， 每 个 截 面 都 要 承 受 最 大 正 弯 矩 和最 大 负 弯 矩 ， 因此 须 通 过 对 顶 推 施 工 过 程 做仿 真 计 算 分 析 以 确 保 施 工 阶 段 的 安 全 性 。 为 减小 施 工 期 的 弯 矩 ， 可采用 设置 临时 墩 ， 在 梁
墩 顶 的 临 时 滑 动 支 座 就 位 的 一 种 施 工 方 法 。顶 推 法施 工 技 术 优 点 在 于克 服 梁 段 边 建 造 边 架 设 ，
对小 吨位 的水 平 千 斤 顶 ， 将 集 中 顶 推 力 分 散 到 各 墩上 ， 并 在各 墩 及 临 时 墩 上 设 置 滑 移 支 撑 。多 点 顶推 相 比单 点 顶 推 可 以 避 免 采 用 大 规 模 的 顶 推 设备 ， 并 能 有 效 控 制 顶 推 梁 的偏 移 ， 顶 推 时 桥 墩 承受 的水 平 推 力 小 ， 便 于结构 采用柔性 墩 ， 在 工
李
亮
钢 混叠 合连 续梁 顶推计 算 分析
总第 １ ５ １ 期
钢 混 叠 合 连 续 梁 顶 推 计 算 分 析
李 亮
（ 广东省公路 勘察 规划设计院股份有限公司 ，广州 ５ １ ０ ５ ０ ７ ）
摘 要 ：以国 内某座采用顶推法施工 的钢混叠合连续梁桥为工程实例 ， 主梁采用钢槽梁 与混凝土桥 面板结合 的 形式 ， 采 用整体顶推 的施工方法 ， 通过有 限元软件对 钢槽 梁顶推施 工过程进行仿 真计算分析 ， 对结构 在施工期 的
梁 段 拼 接 所要 求 的位 置 ， 循 环 作 业 使 钢 槽 梁 到 达
设计位置 。
４ 顶 推 计 算
４ ． １ 计 算模 型 分 析采 用 三 维有 限元 软 件 ＭＩ Ｄ Ａ Ｓ进 行 ， 主梁 及 导梁 以梁 单元 进 行 模 拟 ， 截 面 采 用 钢 槽 梁 和混 凝 土板 组 合 截 面 。模 型 如 图 ２所 示 ：
续 梁 的架设 是 先 将 钢 槽 梁 采 用 分 段 焊 接 ， 然 后 采
分 为单 点 顶 推 和 多 点 顶 推 。 单 点 顶 推 全 桥 只 设
置 一个 或 一 组 顶 推 装 置 ， 通 常 将 顶 推 装 置 集 中设 置 在 梁 段 预 制 厂 附 近 的桥 台或 桥 墩 上 ， 前 方 各 墩
（ ３ ） 钢槽 梁 节 段 从 制造 厂 通 过水 路 运 输 至 ２
墩 附近 ， 依 施 工顺 序将 钢槽 梁 起 吊至 顶 推 平 台并
逐段焊接 ， 在 顶 推 梁 的前 端 设 有 钢 导 梁 ， 以 减 小
图 ２ 顶推模 型
导 梁 采用 Ｑ ２ ３ ５钢 材 ， 钢 槽 梁采 用 Ｑ ３ ６ ｏ钢 材 ， 混 凝 土 面板 采 用 ｃ ６ ０混凝 土 ， 材料 特 性 如 表 １ 所示 。
用顶推法就位 ， 最 后安装 预应力 砼整体 桥面板 。 总体 布 置 如 图 １ 所示 。
设 置滑 移 支 承 。多 点 顶 推 在 每 个 墩 台 均 设 置 一
图 １ 总体 布置图
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１ ５・
２ ０期
３ 钢槽 梁顶推 施工方 案
钢 槽 梁顶 推 总 体施 工 方 案 如下 ： （ １ ） 在 主桥 １ 墩 和 主桥 ２ 墩之 间布 置顶 推 平 台， 并在２ 墩 顶 布 置全 回转 吊机 。 （ ２ ） 在Ｎ ６～主 １ 墩 各 墩 中 间设 置 临 时 墩 以 减 小 梁 的顶 推 跨 径 ， 并 在 顶 推平 台 、 临 时墩 、 边 墩 顶布置滑道 ， 滑道顶 面线 型为钢槽 梁制 造线 型 ， 各 临 时 墩上 布 置 顶 推 千 斤 顶 ， 采 用 多 点 顶 推 施 工
体 前端 设 置 导 梁 等 临 时措 施 Ｊ 。 顶 推法 按 照 水 平 力 的 施 加 位 置 和 施 加 方 法
２ 工 程 背 景
某 钢混 叠 合连 续 梁 桥 为某 斜 拉 桥 引桥 ， 跨 径
布置 为 （ ６× ９ ０） ｍ， 左右分 幅， 对 应 墩 号 依 次 为 引 桥Ｎ ６ 一Ｎ １ 墩 及 主桥 （ 斜拉桥 ） １ 墩 。该 结 合 连
方法 。
梁 在 施 工 过程 中 的受 力 ， 并 在 其 导 引 下 通 过 多 点
连 续 千 斤 顶 同步 张 拉 钢 绞 线 使 钢槽 梁 向前 滑 移 ，
整 个 顶 推 过程 分 成 若 干个 阶 段 ， 每 拼 装 完 成 一 个 阶段 的钢 槽 梁 节 段 即 整 体 顶 推 平 移 至 下 一 阶 段
表 １ 材 料 特 性 表
名 称
混凝土 钢 材 钢 材 Ｃ ６ Ｏ
－
弹性模量／ ＭＰ ａ
３ ． ６ ０ Ｅ＋ ０ ４ ２ ． ０ ６ Ｅ＋ ０ ５ ２ ． ０ ６ Ｅ＋ ０ ５
程 实践 中采 用较 为 广 泛 ］ 。 本 文通 过 对 国 内 某 座 采 用 多 点 顶 推 施 工 的
节约了劳动力 及设 备 ， 在桥 梁建设 施工 中 ， 顶 推
法 已 经被 广 泛 的运 用 到工 程 实 践 中 ， 顶 推 法 在 桥
钢混 叠 合 连续 梁 桥 的施 工 过 程 做 仿 真 分 析 ， 对 结 构 在施 工 期 的 安 全 性 及 梁 段 拼 接 的 可 操 作 性 进
安全性及梁段 拼接 的可操作性进行 了论述 ， 为Ｉ 醭 工程设计提供 了有益参考 。 关键词 ：顶推 法； 有限元 ； 钢槽 梁 ； 临时墩 ； 顶推 ； 导梁
１ 概 述
顶 推 法是 采 用 梁 体 在 桥 头 分 段 拼 装 ， 在 梁 前 端 安 装导 梁 ， 用千 斤顶 纵 向顶推 ， 使 梁 体 通 过 各
行论 证 。
梁 设计 领 域 已成 为 值 得研 究 的课 题 ｌ ｊ 。 在 顶 推施 工 过 程 中 ， 每 个 截 面 都 要 承 受 最 大 正 弯 矩 和最 大 负 弯 矩 ， 因此 须 通 过 对 顶 推 施 工 过 程 做仿 真 计 算 分 析 以 确 保 施 工 阶 段 的 安 全 性 。 为 减小 施 工 期 的 弯 矩 ， 可采用 设置 临时 墩 ， 在 梁
墩 顶 的 临 时 滑 动 支 座 就 位 的 一 种 施 工 方 法 。顶 推 法施 工 技 术 优 点 在 于克 服 梁 段 边 建 造 边 架 设 ，
对小 吨位 的水 平 千 斤 顶 ， 将 集 中 顶 推 力 分 散 到 各 墩上 ， 并 在各 墩 及 临 时 墩 上 设 置 滑 移 支 撑 。多 点 顶推 相 比单 点 顶 推 可 以 避 免 采 用 大 规 模 的 顶 推 设备 ， 并 能 有 效 控 制 顶 推 梁 的偏 移 ， 顶 推 时 桥 墩 承受 的水 平 推 力 小 ， 便 于结构 采用柔性 墩 ， 在 工