鋼箱梁大跨度多點連續頂推導梁設計與施工

鄧海洪+

【摘 要】近年來鋼箱梁頂推施工在各種大跨度鋼結構橋梁施工中比較普及，其中鋼導梁的設計與施工非常關鍵，直接影響頂推施工質量，鋼導梁的設計逐漸向輕型化發展，本文通過柳州白沙大橋鋼導梁的施工介紹，對鋼導梁的設計方法加以探討。

【關鍵詞】頂推；大跨度；鋼導梁設計

Design and Construction of Long Span Multi - point Continuous Roof Beam with Steel Box Girder

Deng Hai-hong

（China Railway Engineering Group Southern Engineering Consulting Co.， Ltd Zhuhai Guangdong 519000）

【Abstract】In recent years， the construction of steel box girder is more popular in the construction of large span steel structure bridge. The design and construction of steel guide beam is very critical， which directly affects the construction quality of the push beam. The design of steel guide beam gradually develops to light， In this paper， through the construction of steel guide beam of Liuzhou Baisha Bridge， the design method of steel guide beam is discussed.

【Key words】Push - in；Large span；Steel guide beam design

1. 工程項目簡介

（1）白沙大橋位于柳州市河東大橋和壺東大橋之間，西起柳北區躍進路東至河東片區高新三路與海關路交叉口，全長1920m。西端在柳北區原市床單廠一帶接入躍進路，大橋東端也將修建高新三路延長線，進一步強化河東片區與柳東新區的交通聯系。

（2）在W1～E1邊墩之間搭設頂推平臺，共設7個臨時支墩，并在其上布置滑道。鋼箱梁在梁場拼裝、涂裝完成以后，利用梁場運梁通道運至提升門架處，采用提升門架對鋼箱梁進行提升，通過運梁棧橋將鋼箱梁運至焊接平臺，并將平面位置和高程調整到施工線形后焊接。用多點多臺連續千斤頂同步張拉鋼絞線使鋼箱梁逐段向前滑移，臨時支墩最大跨度為65m。

2. 鋼導梁結構形式比選

（1）頂推施工在鋼箱梁前端設置鋼導梁，目的一方面是為減小主梁在頂推過程中的懸臂長度，降低懸臂狀態下負彎矩峰值，另一方面，引導主梁上墩，便于頂推過程中主梁糾偏。

（2）目前常用的導梁結構形式主要有兩種，第一種是桁架梁，第二種是鋼板梁，現對兩種導梁結構形式進行比選（導梁結構型式必選表見表1）。

（3）根據以上比選結果和以往國內外施工實踐，當頂推箱梁自重較大時，鋼板梁的性能遠遠優于桁架梁，因而本項目鋼導梁的結構采用了受力性能較好，剛度大，加工簡單的鋼板梁形式，針對鋼板梁抗風性能差、自重大的缺點，本設計也采取了相應的措施加以彌補，使其自重盡量降低。

3. 鋼導梁結構設計

（1）較長的導梁可以減少主梁懸臂負彎矩，但同時過長的導梁也會使導梁和鋼箱梁接頭處的負彎矩和支反力相應增加，導梁的合理長度應使主梁最大懸臂負彎矩與使用狀態支點負彎矩基本接近，在滿足強度和穩定性的條件下，宜選用較少重量及變截面導梁，使負彎矩的兩峰值更加接近，國內外實踐證明，鋼導梁的長度以鋼箱梁頂推自有長度L的0.6～0.8倍為宜，白沙大橋鋼導梁擬定為43m，為0.7L。

（2）導梁主體結構為兩個變截面工字形鋼板梁，根部連接于鋼箱梁直腹板接頭上，水平間距為22.2m，兩側鋼板梁之間采用型鋼桁架連接，鋼板梁根部高度與鋼箱梁預留腹板高度相同，其他不問尺寸均由試算確定。

（3）在鋼箱梁重力確定的前提下，鋼導梁初步設計自重決定了其受力大小，受力大小決定了其結構尺寸，而結構尺寸的確定會影響其最初自重的假定，因而鋼導梁設計是一個 不斷假定，不斷計算，不斷修正并最終形成其合理結構尺寸的過程。

（4）鋼導梁與箱梁截面剛度比對頂推鋼箱梁在導梁越過前方支點后出現的負彎矩峰值有重要的影響，根據以往施工經驗，鋼導梁剛度一般取主梁剛度的1/5～1/10，經過最終復核，白沙大橋鋼導梁與箱梁慣性矩對比如下（鋼箱梁及導梁截面特性對比見圖1）：

（5）鋼箱梁慣性矩I1=5.96×1012mm4，單幅導梁慣性矩I2=5.7×1011mm4，則導梁剛度與鋼箱梁剛度比為EI1/2EI2=1/5.22。

4、結語

鋼導梁的結構與重量不僅對鋼箱梁頂推起著重要作用，同時也影響鋼箱梁的結構設計，相信隨著鋼導梁設計理念的不斷進步，鋼箱梁頂推的施工工藝會不斷完善，施工質量也會進一步提高。endprint