大跨度简支钢箱梁设计与施工
钢箱梁_施工方案(3篇)
第1篇随着我国基础设施建设的快速发展，桥梁工程作为交通建设的重要组成部分，其施工质量直接关系到桥梁的安全和使用寿命。
钢箱梁作为一种常见的桥梁结构形式，因其自重轻、施工速度快、跨越能力强等特点，在桥梁工程中得到广泛应用。
为确保钢箱梁施工质量，制定一套科学、合理的施工方案至关重要。
二、施工方案1. 施工准备（1）组织机构成立项目领导小组，负责整个项目的组织、协调和管理工作。
下设技术组、质量组、安全组、材料组、施工组等，明确各小组职责。
（2）人员培训对施工人员进行岗前培训，确保其掌握钢箱梁施工技术、安全操作规程等相关知识。
（3）材料设备根据工程量及施工进度，提前准备所需钢材、焊接设备、切割设备、吊装设备、测量设备、焊接材料等。
（4）施工图纸及资料熟悉施工图纸，了解设计要求，收集相关施工资料，确保施工过程中有据可依。
2. 施工工艺（1）钢箱梁制造1）钢材下料：根据设计图纸，将钢材切割成所需尺寸。
2）焊接：采用自动焊接设备进行焊接，确保焊接质量。
3）组装：将焊接好的钢箱梁分段组装，并进行检查。
4）防腐处理：对钢箱梁进行防腐处理，提高其耐腐蚀性能。
（2）钢箱梁运输1）运输前检查：确保钢箱梁无损坏、变形等问题。
2）运输过程：采用专用运输车辆，确保钢箱梁在运输过程中的安全。
3）运输到现场：将钢箱梁运输到施工现场，并按要求摆放。
（3）钢箱梁安装1）测量定位：根据设计图纸，对钢箱梁进行测量定位，确保其位置准确。
2）吊装：采用吊车将钢箱梁吊装至预定位置。
3）焊接：将钢箱梁与桥墩、桥台等结构进行焊接，确保连接牢固。
4）检查验收：对焊接后的钢箱梁进行检查验收，确保施工质量。
3. 施工质量控制（1）材料质量：严格控制钢材、焊接材料等原材料的质量，确保符合设计要求。
（2）焊接质量：严格按照焊接工艺要求进行焊接，确保焊接质量。
（3）测量控制：加强测量工作，确保钢箱梁的位置、尺寸等符合设计要求。
（4）施工过程控制：加强施工过程中的质量控制，确保施工质量。
大跨度钢结构设计施工方案(3篇)
第1篇一、项目背景随着我国经济的快速发展，大型公共建筑、体育场馆、展览中心等大跨度钢结构建筑越来越多。
大跨度钢结构建筑具有结构轻盈、空间灵活、施工周期短等优点，因此在现代建筑中得到了广泛应用。
本方案旨在为一个大跨度钢结构项目提供设计施工方案，以确保项目顺利进行。
二、项目概况1. 项目名称：XX体育馆2. 项目地点：XX市XX区3. 项目规模：建筑面积约5万平方米，最大跨度为120米。
4. 项目功能：体育馆内设篮球场、羽毛球场、乒乓球馆等运动场地，并具备举办大型文体活动的能力。
三、设计原则1. 安全可靠：确保结构在正常使用和特殊情况下具有良好的安全性。
2. 经济合理：在满足功能需求的前提下，力求降低工程成本。
3. 美观大方：注重建筑外观的协调性和美观性。
4. 施工便捷：便于施工、安装和维护。
四、设计内容1. 结构设计（1）结构形式：采用网壳结构，由多根杆件组成，具有良好的承载能力和稳定性。
（2）材料选择：采用Q345B高强度钢材，具有良好的焊接性能和抗腐蚀性能。
（3）连接方式：采用高强度螺栓连接，确保结构连接的可靠性。
2. 基础设计（1）基础形式：采用独立基础，基础埋深根据地质条件确定。
（2）基础材料：采用C30混凝土，具有良好的抗压性能。
3. 钢结构节点设计（1）节点形式：采用焊接节点，确保节点连接的可靠性。
（2）节点材料：采用Q345B钢材，具有良好的焊接性能。
4. 钢结构防腐设计（1）表面处理：采用喷砂除锈，确保钢材表面清洁。
（2）涂层材料：采用环氧富锌底漆、环氧云铁中间漆和聚氨酯面漆，具有良好的防腐性能。
五、施工方案1. 施工准备（1）施工图纸：严格按照设计图纸进行施工，确保施工质量。
（2）施工材料：提前准备足够的钢材、混凝土、焊接材料等施工材料。
（3）施工设备：准备施工所需的各种机械设备，如焊接设备、吊装设备等。
2. 施工流程（1）基础施工：按照设计要求进行基础施工，确保基础稳定性。
（2）钢结构安装：采用分段、分片、分层安装的方式，确保安装质量。
大跨度钢箱梁施工方案
石家庄市南二环西延工程箱型钢梁施工方案目录第一章工程简介 (1)1。
1工程概况 (1)1.2施工重难点 (2)1。
3编制依据 (2)1.4施工目标 (2)第二章钢箱梁在工厂内制作工艺 (3)2。
1钢箱梁制作工艺流程图 (3)2。
2材料选用与管理 (3)2。
3放样与下料 (5)2。
4切割 (6)2.5零件矫正和弯曲 (6)2.6分段制作 (7)2。
7焊接 (8)2.8钢结构的涂装 (12)第三章钢构件的运输 (14)3.1装车方案 (14)3.2分段的加强 (14)第四章施工总体部署 (15)4.1现场平面布置 (15)4。
2施工技术路线 (15)4。
3构件分段 (15)4。
5拟投入劳动力计划 (16)4。
6项目管理组织架构 (16)第五章 WN匝道、EW匝道、石铜路主线施工方案 (17)5。
1施工准备 (17)5。
2胎架布置 (17)5.3构件的拼装及吊装 (17)5.4吊装吊耳的设置及验算 (17)第六章泄洪高架桥钢箱梁顶推施工 (19)16。
1支架设计 (19)6。
2滑道设计 (20)6。
3顶推系统的设计 (21)6.4支架及滑道施工 (21)6.5钢箱梁分段拼装与顶推施工 (22)6.6施工监控 (23)第七章钢结构焊接 (28)7.1焊接概况 (28)7.2主要的焊接施工方法和技术措施 (28)第八章现场安装安全措施 (32)8.1高空作业安全措施 (32)8.2消防安全措施 (32)8。
3安全用电措施 (32)8。
4夏季高温作业安全措施 (32)8。
5夜间施工安全措施 (33)第九章钢结构现场施工应急预案 (34)9.1组织机构 (34)9。
2应急预案 (34)第十章工期保障措施 (37)10。
1技术措施 (37)10.2计划控制措施 (37)10.3组织措施 (38)10.4机械设备因素的控制 (38)10。
5加工制作因素控制 (39)第十一章质量保障措施 (40)11.1管理措施 (40)11.2过程控制措施 (41)石家庄市南二环西延工程箱型钢梁施工方案第一章工程简介1.1工程概况南二环西延线是规划“两环、三横、四纵、九射”的骨架道路系统中一横的一部分,南二环西延线连接主城区、西南片区等组团，是贯穿城市西南部东西向快速路.而南二环与西二环互通立交是将南二环西延线与二环进行衔接，实现中心城区与西南片区的快速转换。
大跨度钢箱梁桥钢管支撑架施工工法
大跨度钢箱梁桥钢管支撑架施工工法一、前言钢箱梁桥是一种应用广泛的大跨度桥梁结构，它采用钢箱梁作为主梁，具有刚性好、荷载能力大等特点。
为了保证钢箱梁桥梁体的稳定性和安全性，钢管支撑架是必不可少的构件之一。
大跨度钢箱梁桥钢管支撑架施工工法就是在建造大跨度钢箱梁桥过程中，对钢管支撑架的施工所采用的一种工艺方法。
二、工法特点大跨度钢箱梁桥钢管支撑架施工工法具有如下特点：1.技术难度大：钢箱梁桥的跨数较大，且有较高的高度，对钢管支撑架的设计、制作和施工要求较高。
2.施工周期长：钢箱梁桥的跨数和高度影响了钢管支撑架的制作以及调整、安装等过程，需要花费较长时间。
3.适应领域广：在跨度较大和地形复杂的桥梁中，该工法应用广泛，能够满足建造不同类型桥梁的要求。
4.材料成本较高：钢管支撑架需选用高强度的钢管，与制作和安装有技术含量的节点、零部件等，因此成本较高。
5.施工难度大：施工过程中存在着构件或者人员坠落、倒塌风险，必须采取一系列安全措施来保障施工人员的安全。
三、适应范围大跨度钢箱梁桥钢管支撑架施工工法适用于跨度超过100米且地形复杂的钢箱梁桥，如板式悬索桥、斜拉桥、悬臂梁桥、拱桥等。
四、工艺原理大跨度钢箱梁桥钢管支撑架施工工法的核心技术在于钢管支撑架的设计，制造和施工。
具体实施时，需按照工法的要求，对施工进行如下措施：1.设计阶段：对钢管支撑架进行详细的结构分析、固有频率计算和考虑风荷载对结构的影响等分析和设计过程。
2.钢管加工：制定施工图纸，对钢筋、钢管、连接件等进行组装加工。
3.安装调整：对已制造完成的支撑架进行在场二次组装、调整，并考虑到现场安装实际情况的调整。
4.防腐处理：进行针对性的防腐处理，防止在长期使用中由于外部自然环境因素而导致的产生的腐蚀等情况。
五、施工工艺大跨度钢箱梁桥钢管支撑架施工工艺包括钢管支撑架制作、调整、安装、防腐等环节。
1.钢管支撑架制作：首先制定支撑架的制作计划和方案，然后加工成形；2.调整：在现场对支撑架进行再次组装和调整，以满足实际施工需要；3.安装：安装支撑架，要求稳固，保证施工中不发生倒塌和其他不良事件；4.防腐处理：根据现场环境，对支撑架进行针对性的防腐处理，以达到延长使用寿命的目的。
跨桥钢箱梁施工方案(3篇)
第1篇一、工程概况本项目位于我国某城市，是一座连接城市东西两岸的重要桥梁。
桥梁全长1000米，主桥采用钢箱梁结构，跨径为300米。
桥梁设计荷载为城市级，通行能力为双向六车道。
本次施工方案针对主桥钢箱梁进行详细阐述。
二、施工准备1. 施工组织（1）成立项目经理部，负责项目的整体管理和协调。
（2）设立工程技术部、质量保证部、安全环保部、物资设备部、人力资源部等职能部门。
（3）建立健全项目管理制度，确保施工顺利进行。
2. 施工人员（1）选拔具有丰富经验的施工人员，确保施工质量。
（2）对施工人员进行岗前培训，提高施工技能和安全意识。
3. 施工材料（1）钢材：选用符合国家标准的Q345B高强度钢材。
（2）焊接材料：选用适合钢材的焊条和焊剂。
（3）涂装材料：选用高性能的防腐涂料。
4. 施工设备（1）吊装设备：选用起重能力满足要求的起重机。
（2）焊接设备：选用符合国家标准的焊接设备。
（3）涂装设备：选用适合涂料喷涂的设备。
三、施工工艺1. 钢箱梁制作（1）放样：根据设计图纸，确定钢箱梁各部分的尺寸和形状。
（2）下料：根据放样结果，对钢材进行切割、下料。
（3）组对：将下料后的钢材按照设计要求进行组对。
（4）焊接：对组对好的钢材进行焊接，确保焊接质量。
（5）涂装：对焊接完成的钢箱梁进行涂装，提高防腐性能。
2. 钢箱梁运输（1）运输车辆：选用符合要求的运输车辆，确保钢箱梁安全运输。
（2）运输路线：根据实际情况，合理规划运输路线，避开交通拥堵区域。
（3）运输时间：合理安排运输时间，确保钢箱梁在运输过程中不受损害。
3. 钢箱梁安装（1）吊装：采用起重机将钢箱梁吊装至指定位置。
（2）连接：将钢箱梁与主桥墩进行连接，确保连接牢固。
（3）调整：对钢箱梁进行调整，使其符合设计要求。
（4）验收：对安装完成的钢箱梁进行验收，确保质量符合要求。
四、施工质量控制1. 钢材质量：选用符合国家标准的钢材，确保钢材质量。
2. 焊接质量：严格按照焊接工艺进行焊接，确保焊接质量。
城市立交桥大跨度钢箱梁安装施工工法(2)
城市立交桥大跨度钢箱梁安装施工工法一、前言城市立交桥大跨度钢箱梁安装施工工法是指在城市道路交叉口地段，采用大跨度钢箱梁作为立交桥的主体结构，通过特定的施工工艺和技术措施，将钢箱梁安装到预定位置的一种施工方法。
本文将从工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例来详细介绍城市立交桥大跨度钢箱梁安装施工工法。
二、工法特点城市立交桥大跨度钢箱梁安装施工工法具有以下几个特点：1. 高效快速：采用预制钢箱梁，可以在工地外预制，减少施工现场的临时设施和人员，提高施工效率。
2. 节约土地资源：由于采用大跨度钢箱梁，相比传统的桥梁结构，可以减少桥墩和桥面面积，节约土地资源，有利于城市的合理规划。
3. 结构牢固：钢箱梁具有较高的强度和刚度，能够承受大跨度的荷载和震动，确保立交桥的结构稳定和安全。
4.维护方便：钢箱梁具有较好的耐久性和抗腐蚀性，减少了维护和修复工作的频率和强度。
三、适应范围城市立交桥大跨度钢箱梁安装施工工法适用于城市道路交叉口和繁忙的交通节点，其中桥梁跨度较大的情况更为适用。
对于地理条件较为特殊的城市，如山区、河流交汇处等，该工法也能够有效地解决道路通行问题。
四、工艺原理城市立交桥大跨度钢箱梁安装施工工法与实际工程之间的联系主要体现在以下几个方面：1. 施工工艺的设计和优化：根据桥梁的设计参数、预制钢箱梁的尺寸和重量等因素，确定合理的施工工艺和安装方案，保证施工的顺利进行。
2. 技术措施的采取：采用适当的技术手段和措施，如使用大型吊装设备、调整施工方向、合理布置临时支撑结构等，确保安装过程中的稳定和安全。
五、施工工艺城市立交桥大跨度钢箱梁安装施工工法主要分为以下几个施工阶段：1. 基础施工：根据设计要求，在交叉口处进行桥墩和基础的施工，确保其承载力和稳定性。
2. 钢箱梁制作：根据设计要求，在工地外对钢箱梁进行预制和加工，包括钢材的切割、折弯、焊接等工艺。
钢箱梁-跨径为45m钢箱梁施工方案、方法及其措施
三、钢箱梁施工方案、方法及其措施（一）钢箱梁设计概况B匝道桥第九联上部结构采用路径为45m的钢箱梁,为单箱单室截面，梁高2.05m，底板宽5。
7m,悬臂长度1。
6m。
钢箱梁顶板厚度20mm,腹板厚度16mm,底板厚度22mm，横隔板厚度12mm，横隔板及悬臂挑板均每300cm和100cm设置一道。
在支座处加密一道横隔板。
顶板采用8mm U形加劲肋，间距60cm。
底板采用166船用球扁钢加劲肋。
腹板上采用10mm厚钢板加劲。
钢箱梁节段在工厂预制，运至工地后拼装.本标段箱梁各部位的连接均采用焊接(即全焊结构）.（二)钢箱梁制作1、经业主、监理同意后,钢箱梁拟委托具有钢结构施工一级资质的企业在工厂车间内分节段预制，节段的大小以满足设计、起重、公路运输限界以及方便现场组拼为原则。
2、各结构零部件表面须光滑平整，不得有凹凸不平、弯曲及翘曲现象.全部钢板均进行预处理，表面处理等级为Sa2。
5。
3、保证钢结构基本尺寸误差在规定允许范围内.4、顶板对按焊缝与腹板对接焊缝错开250mm，腹板与底板再错250mm。
面板、腹板、底板焊缝均按规范围要求开具相应“V”形坡口。
对接焊缝要焊透，各种焊缝高度符合规范围要求。
5、对接焊缝选用引弧板与母材的材质、厚度相同,剖口形成与母材相同.6、焊接不应有裂纹和沿焊缝边缘的未溶合、烧穿、假焊、未填满的火口及超出允许限度的气孔、夹渣、咬肉等。
7、钢梁制作时先详细核对各块尺寸后再下料。
8、钢结构的制作与安装符合《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205—2001)及《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）中有关规定.9、钢梁分节段预制完成后，对主体尺寸严格校验，并在出厂前进行自由状态预拼装。
对不符合预拼装的允许偏差的构件进行修整或返工,合格后方可出厂。
（三）钢箱梁运输、安装由于现场条件受限，大吨位吊机无法进场，所以钢箱梁安装拟使用三台吊机，以相邻路梁为平台，完成顶推施工，其安装施工流程如图2。
大跨度曲线简支钢箱梁设计及受力分析
２０２０年第０３期总第２６１期福㊀㊀建㊀㊀建㊀㊀筑ＦｕｊｉａｎＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＮｏ０３ ２０２０Ｖｏｌ ２６１大跨度曲线简支钢箱梁设计及受力分析叶坚波(福州市规划勘测设计研究总院㊀福建福州㊀３５０１０８)摘㊀要:城市跨线桥设计ꎬ随着路网密度的不断发展ꎬ难免出现在已修建的高速路或城市快速路上方修建跨越式桥梁ꎬ但该类桥梁的构建ꎬ又往往会受到桥下构造物的影响ꎮ为了减少对桥下跨越道路交通的影响ꎬ加快施工进度ꎬ大都倾向于采用自身重量小㊁高跨比小㊁结构轻盈且施工简便的钢箱梁桥ꎮ基此ꎬ以一座跨越城市快速路的５８ｍ简支钢箱梁桥为工程实例ꎬ采用Ｍｉｄａｓ/Ｃｉｖｉｌ软件建立单梁模型ꎬ并对其纵向㊁横向㊁刚度及抗倾覆验算分析ꎮ工程实践结果表明ꎬ钢箱梁可以较好适应道路线型ꎬ相较于预应力梁桥ꎬ高跨比小㊁受力简单ꎬ尤其适应小半径桥梁ꎮ关键词:钢箱梁ꎻ大跨度ꎻ小半径ꎻ有限元分析ꎻ抗倾覆中图分类号:ＴＵ９９７㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:１００４－６１３５(２０２０)０３－０１０６－０４ＤｅｓｉｇｎａｎｄｓｔｒｅｓｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆｌｏｎｇｓｐａｎｃｕｒｖｅｄｓｉｍｐｌｙｓｕｐｐｏｒｔｅｄｓｔｅｅｌｂｏｘｇｉｒｄｅｒＹＥＪｉａｎｂｏ(ＦｕｚｈｏｕｐｌａｎｎｉｎｇｓｕｒｖｅｙｉｎｇｄｅｓｉｇｎｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｓｔｉｔｕｔｅꎬＦｕｚｈｏｕ３５０１０８)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｒｏａｄｎｅｔｗｏｒｋｄｅｎｓｉｔｙꎬｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｕｒｂａｎｏｖｅｒｐａｓｓｂｒｉｄｇｅｓｉｎｅｖｉｔａｂｌｙａｐｐｅａｒｓｉｎｔｈｅｂｕｉｌｔｅｘ￣ｐｒｅｓｓｗａｙｏｒｕｒｂａｎｅｘｐｒｅｓｓｗａｙꎬｂｕｔｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｓｕｃｈｂｒｉｄｇｅｓｉｓｏｆｔｅｎａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｕｎｄｅｒｔｈｅｂｒｉｄｇｅ.Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｒｏａｄｔｒａｆｆｉｃｕｎｄｅｒｔｈｅｂｒｉｄｇｅａｎｄｓｐｅｅｄｕｐｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｇｒｅｓｓꎬｍｏｓｔｏｆｔｈｅｍｔｅｎｄｔｏａｄｏｐｔｔｈｅｓｔｅｅｌｂｏｘｇｉｒｄｅｒｂｒｉｄｇｅｗｉｔｈｓｍａｌｌｗｅｉｇｈｔꎬｓｍａｌｌｈｅｉｇｈｔｓｐａｎｒａｔｉｏꎬｌｉｇｈｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｓｉｍｐｌｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ.Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｉｓꎬｔａｋｉｎｇａｓｉｍｐｌｅｓｔｅｅｌｂｏｘｇｉｒｄｅｒｂｒｉｄｇｅｏｆ５８ｍａｃｒｏｓｓｔｈｅｕｒｂａｎｅｘｐｒｅｓｓｗａｙａｓａｎｅｘａｍｐｌｅꎬａｓｉｎｇｌｅｇｉｒｄｅｒｍｏｄｅｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙＭＩＤＡＳ/ｃｉｖｉｌｓｏｆｔｗａｒｅꎬａｎｄｉｔｓｌｏｎｇｉｔｕｄｉ￣ｎａｌꎬｔｒａｎｓｖｅｒｓｅꎬｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｎｄａｎｔｉｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎｇｃｈｅｃｋｉｎｇｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｔｅｅｌｂｏｘｇｉｒｄｅｒｃａｎａｄａｐｔｔｏｔｈｅｒｏａｄｌｉｎｅｂｅｔｔｅｒ.Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｇｉｒｄｅｒｂｒｉｄｇｅꎬｔｈｅｈｉｇｈｓｐａｎｒａｔｉｏｉｓｓｍａｌｌａｎｄｔｈｅｓｔｒｅｓｓｉｓｓｉｍｐｌｅꎬｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｆｏｒｔｈｅｓｍａｌｌｒａｄｉｕｓｂｒｉｄｇｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＳｔｅｅｌｂｏｘｇｉｒｄｅｒꎻＬａｒｇｅｓｐａｎꎻＳｍａｌｌｒａｄｉｕｓꎻＦｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓꎻＡｎｔｉｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎｇ作者简介:叶坚波(１９８７.０６－㊀)ꎬ男ꎬ工程师ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｊｉａｎｂｏ－ｙｅ＠ｆｏｘｍａｉｌ.ｃｏｍ收稿日期:２０１９－１１－２４０㊀引言在城市快速发展进程中ꎬ互通式立交在城市交通中起到了至关重要的作用ꎬ随着路网密度的不断发展ꎬ难免出现在已修建的城市快速路或高速路上方修建跨越式桥梁ꎮ由于受到桥下构造物的影响ꎬ如采用普通的预应力钢筋混凝土结构ꎬ需要搭设大型的临时支架系统ꎬ施工时间长ꎬ从而加大被交路的交通倒改难度和时间ꎬ影响被交路交通通行效率ꎬ且施工过程对周边环境影响较大ꎮ而钢箱梁则在工厂制造ꎬ现场安装ꎬ施工质量得到保证ꎬ对周边的环境影响小ꎮ同时其自身重量小ꎬ高跨比小ꎬ结构轻盈且施工简便ꎬ更加适合应用于城市桥梁中[１]ꎮ基于此ꎬ为对其他类似桥梁设计提供借鉴ꎬ本文拟以福州市北向第二通道工程为例ꎬ介绍其设计及受力分析ꎮ１㊀工程概述福州市北向第二通道工程园中枢纽互通位于福州东区水厂与上浦岭村之间ꎬ主要实现国道Ｇ１０４线㊁新店片区与福州市三环快速路及辅路的交通转换ꎬ其中三环路为既有快速通达ꎬ交通流量大ꎬ行车速度快ꎮ本次案例桥梁就位于园中互通Ｃ匝道ꎬＣ匝道上跨三环快速路ꎬ匝道宽９ｍꎬ为单车道匝道ꎮ相交处三环快速路宽４５ ６ｍꎬ相交处位于三环快速路上浦岭大桥桥台处ꎬ无法在中央分隔带设置永久性桥墩ꎬ故只能采用一跨跨越三环快速路ꎬ经综合比较后ꎬ上跨三环速Ｃ４~Ｃ５联采用１ｍ~５８ｍ简支钢箱梁ꎬ其与三环快速路交角为８０ʎꎬ位于Ｒ＝１５０ｍ圆曲线上ꎮ该联桥梁平面图如图１所示ꎮ２０２０年０３期总第２６１期叶坚波 大跨度曲线简支钢箱梁设计及受力分析 １０７㊀图１㊀Ｃ匝道平面图２㊀钢箱梁设计方案Ｃ４~Ｃ５联简支钢箱梁梁宽９ｍꎬ为单箱双室结构ꎬ由于处于道路超高段ꎬ横坡大ꎬ横断面采用梁底水平设置ꎬ横坡通过箱梁顶板结构设置ꎬ箱梁中心梁高２ ８ｍꎬ为跨径的１/２１ꎮ钢箱梁底板设计厚度为２８ｍｍꎬ底板厚度为２５ｍｍꎬ腹板跨中厚１４ｍｍꎬ支点处加厚为２０ｍｍꎬ加厚长度为４ｍꎮ钢箱梁上部两侧各设１５００宽挑臂ꎬ挑臂下翼缘板件截面为２００ｍｍˑ１２ｍｍꎬ挑臂处横隔板为１２ｍｍꎮ箱梁顶板下设置Ｔ形和板式加劲肋ꎻ底板上设Ｔ形加劲肋ꎮ腹板设板式加劲肋及竖向加劲肋ꎬ板式加劲肋截面１４０ｍｍˑ１２ｍｍꎻ腹板竖向加劲肋间距以道路中心线为基准ꎬ按２ｍ标准间距布置ꎮ横隔板间距以道路中心线为基准ꎬ按２ｍ标准间距布置横隔板ꎬ与腹板竖向加劲肋间距１ｍꎬ中间横隔板厚１４ｍｍꎮ端支点横梁的腹板厚度为２４ｍｍꎬ端支点支座间距为７ｍꎮ钢箱梁断面如图２~图３所示ꎮ图２㊀钢箱梁跨中断面图３㊀钢箱梁端支点断面３㊀钢箱梁计算模型进行钢梁整体强度㊁刚度验算分析时ꎬ采用Ｍｉ￣ｄａｓ/Ｃｉｖｉｌ软件ꎮ计算模型采用建立单梁模型ꎬ模拟施工阶段ꎬ边界条件按照实际设置ꎬ空间分析计算模型如图４所示ꎮ图４㊀计算模型桥梁荷载包括:①自重(包括横隔板㊁腹板竖向加劲肋等ꎬ转化为梁单元均布荷载ꎬ并考虑由钢箱梁内外侧质量不均匀分布而产生的扭矩)ꎻ②二期荷载(铺装及混凝土护栏)ꎻ③汽车荷载及冲击力(城－Ａ级ꎬ按两车道最不利布置)ꎻ④温度荷载(梯度温度及整体升降温)ꎻ⑤汽车离心力ꎻ⑥汽车制动力ꎻ⑦支座沉降(取１０ｍｍ)ꎮ４㊀钢箱梁计算分析４ １㊀钢梁正应力验算根据«公路钢结构桥梁设计规范»[２]第５ ３ １条的规定进行受弯构件抗弯承载能力验算ꎬ计算结果如图５~图６所示ꎮ图５㊀基本组合主梁上缘应力图(ＭＰａ)图６㊀基本组合主梁下缘应力图(ＭＰａ)㊀㊀该基本组合下主梁最大拉应力为１９０ＭＰａꎬ出现在跨中下缘附近ꎻ最大压应力为１６５Ｍｐａꎬ出现在跨中上缘附近ꎮ主梁应力计算时ꎬ考虑剪力滞和局部稳定影响ꎬ钢梁最大拉应力为２０９ＭＰａꎬ钢梁的最大压应力１０８㊀ 福㊀㊀建㊀㊀建㊀㊀筑２０２０年为１８１ ５ＭＰａꎬ钢材拉压应力容许值均为２７０ＭＰａꎬ均满足规范要求ꎮ４ ２㊀腹板剪应力验算在基本组合作用下对钢箱梁截面腹板剪应力进行验算ꎬ结果如图７所示ꎮ图７㊀基本组合主梁剪力图(ＭＰａ)从图７可以看出ꎬ基本组合下主梁剪应力最大值为９６ＭＰａꎬ满足规范要求ꎮ根据«公路钢结构桥梁设计规范»[２]５ ３ ３－１条的规定ꎬ腹板设置一道横向加劲肋和一道纵向加劲肋时ꎬ腹板最小厚度:ηｈｗ/２４０＝２６２７/２４０＝１１ｍｍꎬ该桥腹板厚度支点加厚段采用２０ｍｍꎬ跨中采用１４ｍｍꎬ均满足规范要求ꎮ４ ３㊀支点横梁验算纵向腹板将荷载传递至端横梁ꎬ横梁再传递至支座ꎬ横梁为横向受弯构件ꎬ按简支梁模拟ꎬ计算原理按照恒荷载纵向由腹板传导至横梁ꎬ以集中荷载的方式加载ꎻ活载按照单列车道产生的活载反力在横梁车道范围内自动布载ꎮ端支点横梁截面翼缘板考虑顶底板作用ꎬ翼缘宽度分别取２４倍顶底板板厚ꎮ经计算ꎬ端支点横梁下缘最大拉应力为１５１ＭＰａꎬ上缘最大压应力为１４０ＭＰａꎬ腹板最大剪应力为７６ＭＰａꎬ均满足规范要求ꎮ４ ４㊀挠度验算及预拱度计算根据«公路钢结构桥梁设计规范»[２]第４ ２ ３条规定ꎬ验算汽车荷载作用下的挠度ꎮ汽车荷载作用下的竖向位移图如图８所示ꎮ图８㊀汽车荷载下最小竖向挠度(ＭＰａ)由图８可见ꎬ活载最大挠度绝对值为４２ｍｍꎬ为跨度５８ｍ的１/１３６０ꎬ规范容许值为１/５００ꎬ满足规范要求ꎮ根据«公路钢结构桥梁设计规范»[２]第４ ２ ４条规定ꎬ主梁预拱度设置大小为恒载标准值加１/２车道荷载频遇值产生的挠度ꎬ频遇值系数为１ ０ꎮ主梁挠度如图９所示ꎮ图９㊀结构自重标准值＋１/２车道荷载频遇值产生的挠度(ｍｍ)由图９可知ꎬ跨中预拱度取跨中挠度的最大值１５６ｍｍꎬ其它位置处按抛物线设置ꎮ４ ５㊀抗倾覆验算钢箱梁自重轻ꎬ恒载反力较混凝土小ꎬ支座在最不利荷载下有脱空可能ꎮ该桥跨径大ꎬ平曲线半径小ꎬ曲线梁在扭矩与竖向荷载的共同作用下ꎬ弯扭耦合效应明显ꎬ在弯扭共同作用下ꎬ当车道荷载偏置布置时ꎬ弯桥内侧支座极有可能出现脱空ꎬ抗倾覆问题不容忽视[４]ꎮ小半径桥梁ꎬ由于曲线内外侧质量分布影响ꎬ桥梁内侧支座恒载反力较外侧小ꎬ当半径一定时ꎬ跨径越大这种支座反力分配不均现象越明显ꎬ需要通过采取一些措施来减轻这种现象[３]ꎮ该桥为简支梁桥ꎬ仅有两端支座提供抗扭效应ꎬ因此采取以下两种措施:(１)尽量拉大两端支座的支座间距ꎬ即在支座反力一定的情况下贡献更大的抗扭效应ꎮ(２)梁端采用无收缩混凝土压重ꎬ加大恒载作用下内侧支座反力ꎬ避免内侧支座产生脱空ꎮ因此ꎬ在总体设计上通过以上两种措施ꎬ避免倾覆的发生ꎮ进行抗倾覆验算时ꎬ在曲线外侧布置车道ꎬ根据该桥横向宽度ꎬ分别按曲线外侧布置１个车道与２个车道ꎬ根据支座反力影响线布载ꎬ取失效支座所对应荷载最不利布置情况下各支座的并发反力进行抗倾覆验算ꎮ验算结果详见表１ꎬ有效支座平面如图１０所示ꎮ图１０㊀有效支座平面示意图根据«公路钢结构桥梁设计规范»[２]第４ ２ ２条规定ꎬ在持久状况下整体式截面的简支梁其结构体系应保持不变且作用效应应满足抗倾覆要求:(１)作用基本组合下ꎬ受压支座不能发生支座脱空ꎬ应一直处于受压状态ꎻ(２)恒载产生的稳定效应/活载产生的失稳效应ȡ２ ５ꎮ２０２０年０３期总第２６１期叶坚波 大跨度曲线简支钢箱梁设计及受力分析 １０９㊀表１㊀抗倾覆验算表项目支座编号１－１１－２２－１２－２支座间距ｌｉ(ｍ)７０７０支座竖向力(ｋＮ)ＲＧＫｉ(永久作用标准值效应)１７２３４５７７１７９８４６５０失效支座对应最不利汽车荷载的标准值效应ＲＱＫｉꎬ１１－２４４１０１５－２２３１１４５ＲＱＫｉꎬ２１－２２３１１４６－２４３１０１４支座反力验算１ ０ＲＧＫｉ＋１ ４ＲＱＫｉꎬ１１１３８１５９９８１４８６６２５３１ ０ＲＧＫｉ＋１ ４ＲＱＫｉꎬ２１１４１１６１８１１４５８６０７０结论满足要求稳定系数验算稳定效应ＲＧＫｉｌｉ(ｋＮ ｍ)１２０６１０１２５８６０失稳效应(ｋＮ ｍ)ＲＱＫｉꎬ１１ｌｉ－１７０８０－１５６１０ＲＱＫｉꎬ２１ｌｉ－１５６１０－１７０１０稳定系数ðＲＧＫｉｌｉ/ðＲＱＫｉꎬ１１ｌｉ７ ５４ðＲＧＫｉｌｉ/ðＲＱＫｉꎬ２１ｌｉ７ ５６结论满足要求㊀㊀由验算结果可见ꎬ该桥通过拉开梁端支座间距和设置梁端混凝土压重两种措施ꎬ梁端支座均不产生脱空ꎬ抗倾覆稳定系数最小值为７ ５４ꎬ均满足规范要求ꎮ５㊀结论(１)根据承载能力极限状态下对钢箱梁的纵向及横向验算结果表明ꎬ桥梁结构顶底板及腹板厚度均满足要求ꎬ支点横隔板厚度满足要求ꎮ(２)根据在正常使用极限状态下对结构挠度及预拱度进行验算ꎬ结果表明桥梁结构刚度满足要求ꎮ(３)小半径桥梁ꎬ由于曲线内外侧质量分布影响ꎬ内外侧支座恒载反力不均ꎬ且由于简支钢箱梁自重轻ꎬ抗扭支座少ꎬ梁端支座更容易产生脱空现象ꎬ从而导致倾覆ꎮ对此ꎬ可通过加大梁端支座间距ꎬ加强抗扭效应并设置一定的梁端压重ꎬ可避免支座脱空和主梁倾覆情况发生ꎮ(４)在城市跨线桥中ꎬ钢箱梁可以较好地适应道路线型ꎬ相较于预应力混凝土梁桥ꎬ钢箱梁桥更适应于小半径桥梁ꎬ高跨比小ꎬ受力简单ꎬ但在设计过程中ꎬ应特别注意曲线梁桥所产生的弯扭耦合效应ꎬ设计时应加强抗倾覆验算ꎬ避免倾覆的发生ꎮ参考文献[１]㊀吴冲.现代钢桥:上[Ｍ].北京:人民交通出版社ꎬ２００６. [２]㊀ＪＴＧＤ６４－２０１５公路钢结构桥梁设计规范[Ｓ].北京:人民交通出版社ꎬ２０１５.[３]㊀熊诚ꎬ汪斌ꎬ梁庆学.城市高架连续钢箱梁计算分析[Ｊ].２０１８(３).[４]㊀谭伟.钢箱梁桥抗倾覆稳定性分析[Ｊ].城市道桥与防洪ꎬ２０００(１):１５－１８.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
大跨度简支钢箱梁设计与施工
姚长见
（中铁九局集团有限公司勘察设计院，辽宁沈阳110051）
摘要：沈阳市南北快速干道工程南段高架桥采用70.0m简支钢箱梁跨越沈吉线及新开河，为减小对铁路运营和地面道路交通的影响，采用顶推法施工。
运用空间板壳有限元理论对钢箱梁在施工及运行阶段进行了受力分析，保证了钢箱梁施工及后期运行安全。
本工程的成功实施为同类型钢箱梁设计及施工积累了宝贵经验。
关键词：大跨度；简支钢箱梁；顶推法；空间板壳有限元理论
箱梁截面抗弯、抗扭刚度大及整体性好，具有较大的跨越能力。
钢箱梁与混凝土梁相比自重轻、相同跨径下其梁高小，施工工期较短，为此钢箱梁常被应用于大跨度桥梁和市政高架桥中。
钢箱梁的施工方法有支架拼装法、顶推法及转体施工法，各施工方法可根据现场实际情况确定。
1 工程概况
沈阳市南北快速干道工程南段高架桥上跨沈吉线、新北热电厂专用线及新开河，为减少施工对桥下电气化铁路及地面道路交通的影响，采用1孔70.0m简支钢箱梁，采用顶推法施工。
高架桥为双向4车道，全宽17.5m，钢箱梁采用单箱五室闭合截面，箱梁中心线位置梁高2.295m。
横坡为双向1.5%，横坡通过调整主梁腹板高度来形成。
钢箱梁断面见图1。
图1 钢箱梁标准断面
2 有限元分析
采用Midas/Civil运用空间板壳有限元理论对结构进行有限元数值分析，模拟计算钢箱梁顶推施工各阶段及运营阶段桥梁结构受力及变形情况。
2.1 有限元模型
采用MIDAS/Civil空间板单元计算，计算模型见图2。
图2 钢箱梁计算模型
2.2 计算参数
2.2.1材料选取
钢材Q345E：弹性模量E=2.06×105MPa，剪切模量G=0.81×105MPa。
钢材抗拉、抗压和抗弯f d=270Mpa
钢材抗剪f vd=155Mpa（根据“公路钢结构桥梁设计规范”选用）
2.2.2计算荷载
（1）恒载：钢材78.5kN/m3，铺装23kN/m3，防撞栏杆12.5kN/m。
（2）活载：城－A级；整体升温36℃、整体降温-63℃。
3 计算结果与分析
3.1应力计算
Midas/Civil空间板壳有限元模型能够全面的计算钢箱梁各构件的应力，受篇幅限制，仅列出正常使用极限短期效应组合下，钢箱梁顶板、底板、腹板及横隔板的应力计算结果。
（1）顶板应力
图3-1 顶板正应力云图
由图3-1可知，顶板最大有效应力为141.6Mpa<270 Mpa。
图3-2 顶板剪应力云图
由图3-2可知，顶板最大剪应力为66.2Mpa<155 Mpa。
（2）底板应力
图4-1 底板正应力云图
由图4-1可知，底板最大有效应力为185.7Mpa<270 Mpa。
图4-2 底板剪正应力云图
由图4-2可知，底板最大剪应力为80.4Mpa<155 Mpa。
（3）腹板应力
图5-1 腹板正应力云图
由图5-1可知，腹板最大有效应力为182.8Mpa<270 Mpa
图5-2 腹板剪应力云图
由图5-2可知，腹板最大剪应力为102.4Mpa<155 Mpa。
（4）横隔板应力
图6-1 横隔板正应力云图
由图6-1可知，横隔板最大有效应力为
147.6Mpa<270 Mpa
图6-2 横隔板剪应力云图
由图6-2可知，跨中横隔板最大剪应力为102.4Mpa<155 Mpa 。
由应力云图3-6可见，钢箱梁顶板、底板、腹板及横隔板的应力均满足规范要求，空间板壳有限元法建模比较繁琐，但是能够准确地模拟钢箱梁各构件之间的联系与作用，能够考虑整体受力与局部受力的耦合关系，计算结果安全可靠。
3.2支座局部承压计算
支座局部承压有效应力按照以下公式计算: ][b D eb s V b t B A R σσ≤+= ，[σb ]为局部承有效容许应力；R V 为支座反力；As 为横向加劲肋净截面积；t D 为横隔板厚度；B eb 为横隔板有效宽度。
67.0410704000059.3920205(820236)30118760
b Mpa σ⨯===⨯⨯++⨯⨯<270Mpa, 支座局部承压满足要求。
3.3抗倾覆稳定计算
抗倾覆稳定按照以下公式计算:
2.5(1)()Gi i qf k k R x q l P e
γμ=≥++∑，q k 为车道荷载中均布荷载；P k 为车道荷载中集中荷载；l 为桥梁全长；e 为横向最不利车道位置道倾覆轴线的垂直距离。
4450 4.8242720 5.171.3[10.570360](4.45 1.35)8256.3
qf r ⨯⨯===⨯⨯+⨯+>2.5，抗倾覆满足要求。
4顶推法施工
4.1顶推结构计算
受建设工期影响，并充分考虑对铁路运营和地面道路交通的影响，该桥采用滑移顶推法施工。
该简支钢箱梁共计70.0m，顶推施工时将桥体分为12段，第一段桥体（顶推前端）布设2个滑靴，其余每段布设一个滑靴，所有滑靴设置位置均有横隔板。
根据现场实际情况，临时支架布置位置见下图7：
图7临时支架立面布置图
按照滑移顶推施工顺序，建立了31个施工阶段的有限元模型，分析导梁、钢箱梁及临时支墩受力及变形状况。
通过计算顶推施工阶段各构件受力及变形均满足规范。
4.2顶推施工控制要点
（1）顶推过程中随时检查桥梁轴线，如发现桥梁中线偏移大于20mm时，应用千斤顶纠偏复位。
（2）滑块随梁段的顶推前进，滑座上的滑块随梁底同步向前滑移，要及时由后面插入补充滑块，保证顶推上部结构与下部临时支墩接触。
5结论
（1）采用Midas/Civil空间板壳有限元模型计算，钢箱梁顶板、底板、腹板及横隔板的应力均满足规范要求；
（2）钢箱梁计算不仅要计算各构件的应力变形情况，还应进行整体稳定、局部稳定、支座局部承压、抗倾覆稳定等项目的计算分析。
（3）本工程大跨度简支钢箱梁顶推法施工的成功实施为同类型钢箱梁设计及施工积累了宝贵经验。
参考文献：
［1］中华人民共和国交通部．JTG D62-2004．公路钢筋混凝土及预应力混凝凝土桥涵设计规范[S]．北京：人民交通出版社，2004
［2］中华人民共和国交通运输部．JTG D64-2015．公路钢结构桥梁设计规范[S]．北京：人民交通出版社，2015
［3］吉伯海、傅中秋.钢桥[M]．北京：人民交通出版社，2016
［4］宋建嫱. 简支钢箱梁设计[J].中国水运.2012（10）:208-210
［5］刘添俊、安关峰、张洪彬. 城市复杂环境下大跨度钢箱梁施工技术研究 [J].城市道桥与防洪.2010（8）:119-121
［6］齐新、秘志辉. 大跨度连续钢箱梁桥设计与施工[J].桥梁建设.2007（5）:46-48
作者简介：姚长见（1983-），男，湖北黄冈人，研究方向：桥梁结构，工程师，2011年毕业于大连交通大学，工学硕士，E-mail:changjianyao@。