钢箱梁大跨度多点连续顶推导梁设计与施工

邓海洪+

【摘 要】近年来钢箱梁顶推施工在各种大跨度钢结构桥梁施工中比较普及，其中钢导梁的设计与施工非常关键，直接影响顶推施工质量，钢导梁的设计逐渐向轻型化发展，本文通过柳州白沙大桥钢导梁的施工介绍，对钢导梁的设计方法加以探讨。

【关键词】顶推；大跨度；钢导梁设计

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. 工程項目简介

（1）白沙大桥位于柳州市河东大桥和壶东大桥之间，西起柳北区跃进路东至河东片区高新三路与海关路交叉口，全长1920m。西端在柳北区原市床单厂一带接入跃进路，大桥东端也将修建高新三路延长线，进一步强化河东片区与柳东新区的交通联系。

（2）在W1～E1边墩之间搭设顶推平台，共设7个临时支墩，并在其上布置滑道。钢箱梁在梁场拼装、涂装完成以后，利用梁场运梁通道运至提升门架处，采用提升门架对钢箱梁进行提升，通过运梁栈桥将钢箱梁运至焊接平台，并将平面位置和高程调整到施工线形后焊接。用多点多台连续千斤顶同步张拉钢绞线使钢箱梁逐段向前滑移，临时支墩最大跨度为65m。

2. 钢导梁结构形式比选

（1）顶推施工在钢箱梁前端设置钢导梁，目的一方面是为减小主梁在顶推过程中的悬臂长度，降低悬臂状态下负弯矩峰值，另一方面，引导主梁上墩，便于顶推过程中主梁纠偏。

（2）目前常用的导梁结构形式主要有两种，第一种是桁架梁，第二种是钢板梁，现对两种导梁结构形式进行比选（导梁结构型式必选表见表1）。

（3）根据以上比选结果和以往国内外施工实践，当顶推箱梁自重较大时，钢板梁的性能远远优于桁架梁，因而本项目钢导梁的结构采用了受力性能较好，刚度大，加工简单的钢板梁形式，针对钢板梁抗风性能差、自重大的缺点，本设计也采取了相应的措施加以弥补，使其自重尽量降低。

3. 钢导梁结构设计

（1）较长的导梁可以减少主梁悬臂负弯矩，但同时过长的导梁也会使导梁和钢箱梁接头处的负弯矩和支反力相应增加，导梁的合理长度应使主梁最大悬臂负弯矩与使用状态支点负弯矩基本接近，在满足强度和稳定性的条件下，宜选用较少重量及变截面导梁，使负弯矩的两峰值更加接近，国内外实践证明，钢导梁的长度以钢箱梁顶推自有长度L的0.6～0.8倍为宜，白沙大桥钢导梁拟定为43m，为0.7L。

（2）导梁主体结构为两个变截面工字形钢板梁，根部连接于钢箱梁直腹板接头上，水平间距为22.2m，两侧钢板梁之间采用型钢桁架连接，钢板梁根部高度与钢箱梁预留腹板高度相同，其他不问尺寸均由试算确定。

（3）在钢箱梁重力确定的前提下，钢导梁初步设计自重决定了其受力大小，受力大小决定了其结构尺寸，而结构尺寸的确定会影响其最初自重的假定，因而钢导梁设计是一个 不断假定，不断计算，不断修正并最终形成其合理结构尺寸的过程。

（4）钢导梁与箱梁截面刚度比对顶推钢箱梁在导梁越过前方支点后出现的负弯矩峰值有重要的影响，根据以往施工经验，钢导梁刚度一般取主梁刚度的1/5～1/10，经过最终复核，白沙大桥钢导梁与箱梁惯性矩对比如下（钢箱梁及导梁截面特性对比见图1）：

（5）钢箱梁惯性矩I1=5.96×1012mm4，单幅导梁惯性矩I2=5.7×1011mm4，则导梁刚度与钢箱梁刚度比为EI1/2EI2=1/5.22。

4、结语

钢导梁的结构与重量不仅对钢箱梁顶推起着重要作用，同时也影响钢箱梁的结构设计，相信随着钢导梁设计理念的不断进步，钢箱梁顶推的施工工艺会不断完善，施工质量也会进一步提高。endprint