摘要：杭州绕城下沙互通至江东大桥高速公路工程项目采用连续钢箱梁技术进行吊装施工环节的施工，施工工艺包括了大节断钢箱梁整体制造以及整体吊装这两个重要环节。既要保证支点处的钢箱梁的强度和刚度，也要保证结构的稳定和耐久度。本文运用通用有限元软件对钢箱梁的牛腿结构和支点处的精细板单元模型进行整体的内力分析和局部变形的分析。根据结论指导施工。
关键词：连续钢箱梁；整体吊装；内力分析
杭州绕城下沙互通至江东大桥高速公路工程项目位于杭州市下沙经济开发区，起点位于杭州绕城下沙互通，终点位于江东大桥东桥头。线路全长约2.782公里，工程总造价6.73亿元。文汇路分离立交桥主跨上部结构采用钢箱梁，跨径布置为50+70+50m，钢箱梁梁高2.8m，桥梁全宽28.0m，半幅宽度为13.25m。钢箱梁划分为7个节段，44个单元件，共重2700t。钢箱梁在工厂集中加工，焊接拼装完成后分块运至安装现场，由500t起重机吊装。
1.大节段吊装施工方案
2015年4月29日23:00时，钢箱梁首节段成功完成吊装，此次吊装的首节段钢箱梁为第1节段左、右幅2个分块，宽度5.30m，长度12.95m，高度2.8m，重40t，2015年5月底完成全部钢箱梁节段吊装，然后进行环缝焊接、钢箱梁面漆涂装、桥面附属设施等施工，确保项目整体施工工期顺利完成。
首跨梁的梁端施工后，根据浮吊大节段的吊装方案，利用了浮吊的吊装到墩顶的临时支座上方，对中跨和尾跨梁进行施工，一端利用梁端进行了临时的牛腿挂设，一端支撑在临时的梁端，设置了牛腿与墩顶的调位，相邻的节断之间进行了钢箱梁的焊接和连接[1]。
进行大阶段吊装时，采用每一联的大阶段的支撑，在待架设的主墩制作商，采用吊装梁段进行牛腿临时支座的施工的时候，将主墩进行临时支座的架设，设置永久之作在墩顶的支座垫石上。在保证不大温差的一段时间内，利用主墩和牛腿的临时支座预设了纵向和横向以及竖向的调位千斤顶。确定了吊装的大节段钢箱梁，进行了高程和平面位置的精确定位，完成调位之后，使用手拉葫芦进行了永久的支座并且将双头的螺柱进行了连接，然后将调位支座千斤顶进行了释放，完成了永久支座的约束体系的工作，将螺栓进行转换拆除和下板连接，将支撑体系的转换予以了实现。
由于整体吊装定位的因素较多，因此对大阶段的整体吊装定位的控制是比较复杂的。大阶段的钢箱梁在吊装定位上较为复杂，导致了桥梁偏离理想状态或无法匹配各个节段，在线形上不满足要求，因此完成整体吊装过程中的牛腿结构以及支点的钢箱梁的强度和刚度的要求，是十分关键的技术。
2.有限板单元的基本理论
在进行钢箱梁的预制拼装以及现场吊装过程中，支撑边界以及结构体系的转变后，钢箱梁的应力状态也发生了变化，对于钢箱梁的力学行为的控制，往往是当前进行钢箱梁施工的难点。因此在现场考虑的综合前提下，使用板单元对结构进行精确的力血分析，能够达到减少计算误差的目的。
2.1根据浮吊大节段的吊装方案的设计方案和现场的情况，将中间跨钢箱梁进行吊装的时候，将一端支撑与另一端的支撑进行临时的连接，通过牛腿的结构与钢箱梁的节段进行调位，得到了钢箱梁的顶面组成部分包括：牛腿头部的支座的滑移调位，牛腿连接耳板以及牛腿的尾部支座，牛腿的本体的精确成功安装，以及牛腿的前支点的梁段以及结构的分析，对于牛腿结构的强度和刚度的判断[2]。
选用有限元的模型进行板单元的监理，考虑到钢箱梁的超重以及不平衡系数的钢制造的要求，将牛腿结构和钢箱梁选用Q345qD进行力学性能以及曲阜强度、抗拉强度的计算，得到的容许应力值位60MPa。
2.2对钢箱梁的牛腿的临时仿真分析，得到了牛腿的局部手里计算分析结果，参照其他大桥主体工程的桥梁标段的施工图，对临时牛腿结构进行构造图的调整和设计，将临时牛腿进行工况的仿真和分析，得到的结果是，一种工况时将千斤顶的受力节段进行顶升，一种工况时将支座进行调位，根据受力情况进行最大受力的计算，并且通过面压力模拟选出铰接的牛腿固结模拟。
从上表可以看到，中腹板和边腹板的牛腿支点以顶板为原点，对于B19梁段边腹板处的顶板的竖向变形差进行计算，得到的结果是，由于牛腿前支点和中支点的受力方向的不同，引起的中腹板和边腹板的顶板竖向变形差为9毫米[3]。
结语：
预制阶段，要预先匹配大节段是预制场必须进行的工序；由有限元模型得出的计算结果，吊装过程结构的应力均满足要求；为避免受力不平衡导致某个牛腿受力过大，应与牛腿同步进行操作，以确保对梁段截面的制造精度以及小节段之间的拼装精度以及大节段的三维尺寸精度。
参考文献：
[1]方远.大跨连续钢箱梁桥大节段吊装施工控制技术研究[D].浙江大学,2014.
[2]申宇长.大跨变截面连续钢箱梁整跨架设技术研究[D].重庆交通大学,2015.
[3]郑浩楠,杨帅,朱曼等.连续钢箱梁桥大节段吊装关键问题分析[J].交通科学与工程,2015,31(2):46-51.
论文作者:王业峥
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/6
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