连续弯梁桥更换支座顶升施工控制

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1、s一⋯一s◎连续弯梁桥更换支座顶升施工控制谢亚洲，庄冬利，孙斌，肖汝诚(同济大学桥梁工程系；同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司。)摘要：以一联三跨连续弯梁桥更换支座为例，针对弯梁顶升时的受力和变形特点，提出支座更换顶升施工控制的原则及方法。以此为基础，探讨该桥顶升施工的三种可行方案，通过有限元仿真分析，比较得出推荐方案。本桥按推荐方案进行施工和控制，应力及变形状态监测结果表明推荐方案可行，施工实施效果良好。t关键词：连续弯梁；施工控制；支座更换方案；应力监测；变形测量f●1工程概况分必要和重要的。上海陆家嘴环形天桥Z4～Z7轴部分是一联三跨连

2、续弯梁结构，其平面布置见图1。跨径组合为30m2顶升施工控制的原则及方法+41m+26m，桥宽10m，平面呈圆曲线，半径在Z4轴处主梁预升过程中，本桥始终存在扭转失58．757m。主梁采用钢结构，横截面为单箱四室断稳的可能。为此，应给出合理的顶升方案以确保施工面：箱顶宽8．51TI，箱底宽3．1m，标准梁高1．7m。各安全，并对结构位移及应力进行双控。本文结合连续桥墩处均设置内外侧抗扭双支座，两支座中心距为弯梁受力特点提出顶升施工控制的原则：(1)各控制截2．3m。为满足环形天桥补缺成环工程，补缺方案为面应力满足规范要求；(2)内、外侧主梁位移尽

3、可能保在Z4轴悬臂端对接一跨主梁，而Z4轴支座已不能满持一致；(3)内、外侧支座受力均匀。足设计要求，需对其更换，即要求顶升主梁。针对以上施工控制原则，具体采用的方法如下：①顶升过程仿真分析。根据顶升过程进行各顶升工况有限元分析[g，尽可能精确模拟施工全过◎程，对可行的施工方案进行研究比较，得出“最优”方⑨案，并获得结构的内力、应力和变形的理论值，对选定的施工控制主要参数及主要成果形成施工控制预备文件。②关键截面的应力及变形监测。根据仿真分析结果，确定结构在顶升施工期间的控制截面，对各顶升O工况进行结构应力状态监测，及结构变形状态测量。图1环形天

4、桥Z4～Z7轴部分平面布置图3顶升施工仿真分析由于曲率的影响，弯梁内弯矩、扭矩耦合[1-4]，其3．1顶升主梁的三种方案变形比同等跨径直线桥大。在顶升施工时弯梁的扭转目前梁桥更换支座存在“整体顶升”和“局部顶升”及侧向变形可能造成其他各轴处支座横向受力不均，两种方式l5]。前一种方式由于费用较高、设备投入较主梁内力不能满足要求；甚至将导致内侧支座脱空，梁多而不适合连续弯梁局部支座的更换。后一种方式，体失稳。而国内外支座更换顶升施工控制研究多集中利用超薄千斤顶顶升支座更换处主梁，由于施工费用于直线梁桥r5]，对连续弯梁桥顶升施工的特殊性缺低、速度快

5、而被本桥所采用。后一种方式又存在“同步乏认识。这样，在进行实桥施工时势必存在上述安全顶升”和“不同步顶升”两种方法。结合这两种顶升方隐患。因此，开展连续弯梁桥顶升施工控制研究是十法以及施工控制原则，提出三种顶升施工方案：收稿日期：2010-05—24①方案一：以Z4轴内、外侧主梁位移相等作为目No．32010上冯么堍43◎s一⋯一s标，两侧千斤顶非线性不同步顶升。3。2．1顶升力与顶升位移②方案二：Z4轴内、外侧主梁线性不同步顶升，表1给出了各顶升工况下三种方案Z4轴处顶升两侧主梁位移尽可能相等。力与主梁竖向位移的有限元仿真计算结果。由表1可③方

6、案三：Z4轴内、外侧主梁同步顶升。以看出，方案一内侧顶升力随着顶升位移的增加而非3．2不同顶升方案对结构受力的影响线性降低，表明内侧千斤顶始终处于卸载状态；方案二为研究各顶升方案的优劣，建立有限元模型，以顶内、外侧顶升力随着梁体位移的增加几乎线性增大，两升位移、主梁内力以及支座反力作为关注指标，比较分侧主梁竖向位移差最大为0．29121122；方案三内、外侧顶析不同顶升方案对全桥受力的影响。升力相等，两侧主梁竖向位移差最大为0．77miD．。表1三种顶升主梁方案方案一方案二方案三工况顶升力／kN竖向位移／mm顶升力／kN竖向位移／mm顶升力／kN

7、竖向位移／mm内侧外侧内、外侧内侧外侧内倾6外侧内、外侧内侧外侧1209．7633．51．O0228．0638．01．541．58433．O1．39O．6322O1．4639．02．00238．0648．03．073．15448．03．682．973176．7655．45．00258．O668．06．116．28463．05．965．32415l_9671．98．00278．0688．09．169．41473．07．486．885135．4682．810．00288．0698．010．6810．97488．09．779．236l18．9693．8

8、12．00298．0708．0l2．21l2．46503．0l2．O511．58794．17l0．315．00318．0728．0l5．