城市高架桥梁体顶升及桥墩更换技术研究

发布时间：2020-08-26 08:08

【摘要】：液压顶升技术首先应用于铁路桥梁的安装和移动,但随着公路建设的发展和施工难度的增加,液压顶升技术在公路桥梁中的应用越来越广,尤其是在通航净空不足、旧梁改造、大型结构整体移动、基础托换等工程中。本文以济南市北园大街全福立交梁体托换、桥墩更换项目为研究对象,从结构理论计算、顶升方案确定、顶升施工方案设计、支撑体系和反力体系验算等方面详细地介绍了同步顶升技术在连续梁桥墩更换中的分析方法和施工方案的确定。首先,利用Midas有限元软件中的梁格法建立全福立交桥墩改造处主梁一联四跨的桥梁模型,在单墩顶升力对主梁应力、挠度影响分析的基础上,确定主梁单墩顶升的最大顶升量为20mm;从结构受力、工程成本等角度对比分析单墩顶升及双墩顶升两个方案,两个方案对主梁受力性能的影响差异性不大,但是单墩顶升方案较双墩同时顶升方案能节约一半的顶升设备,因此确定单墩顶升方案,即92#桥墩单墩顶升10cm为最优顶升方案;其次,从反力基础及钢支撑结构设计、分配梁设计与千斤顶控制系统、支座及桥墩拆除工程、新建桥墩设计施工以及监测方案设计等5个方面研究了北园大街全幅立交桥墩更换项目的总体施工方案。支撑结构采用9根609mm×16mm(直径×壁厚)的钢管作为钢支撑,支撑位置在箱梁腹板位置处;分配梁采用488H型钢双拼焊接而成,避免因顶升过程中上部结构局部产生过大的应力,并详细地设计了旧墩拆除和新墩现浇施工的方案;最后,从三方面对顶升施工方案的分项工程进行了验算,分别是反力基础的单桩承载能力、钢支撑结构的强度、刚度及稳定性和分配梁的应力验算,验算结果表明,各分项结构受力均能满足梁体托换的要求,能够确保主梁顶升、桥墩更换过程中结构的安全和稳定。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U445.6
【图文】：

第 2 章 北园大街全幅立交梁体托换工程方案比选2.1 工程介绍济南工业北路高架桥位于横跨济南东西方向的一条城市快速路，西侧与全福立交相连，东侧与济南绕城高速中的郭店立交相连，是济南市“一环两横三纵”城市快速路网和“五横六纵”快速公交系统中的重要组成部分，该项工程的建设完成实现了中心城区与环城卫星城的有效连接，将极大的提高城市出行的效率。其中工业北路快速路建设工程第一标段西起二环东路全福立交桥，东至电建路西侧，起止桩号为 K0+000--K0+913.5，该工程与原有桥梁全福立交在桩号 K0+483 位置处搭接，搭接位置处于主干道工业北路和二环东路辅路车辆交汇和立交分流处，车流量大而密集。交汇处由于北园大街全福立交 92#墩处原设计采用花瓶式墩柱设计，占地面积很大花瓶式墩柱极大的影响了桥下各向车流通行的安全性和通畅性要求，因此在考虑保证桥梁车流量通行流畅的情况下，拟将原全福立交 92#墩处的花瓶式桥墩改造为占地面积小的独柱墩，改造后桥墩也同时为工业北路快速路 P1A、P1C 墩柱。

-8-图 2-2 全福立交 92#墩处原花瓶式桥墩650020506650260150150（a）立面图 (b)侧面图图 2-3 改造前 92#墩构造图（单位：cm）

图 2-4 全福立交 92#墩处改造后桥墩506026601702500250305170250(a) 立面图 (b) 侧面图图 2-5 改造后 92#墩构造图（单位：cm）随着顶升技术、理论和设备的发展和完善，其已经广泛的应用于以下工程中：因跨线桥桥下净空、通航等要求提升造成的桥梁改造工程；因支座老化、损坏需要更换的桥梁改造工程；因基础变形、病害等造成的桥梁结构部

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本文编号：2804928