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摘要：为了解决跨越河流钢桁梁顶推施工，针对某专用线铁路桥跨越涡河112m无竖杆整体节点平行弦三角桁梁下承式简支钢桁梁顶推施工，采用安装导梁和搭设滑移支架的施工技术。采用midas civil有限元软件，对顶推过程中的工况进行模拟，对导梁和滑移支架结构进行受力分析，对滑移支架基础锚固深度根据地质情况进行计算，计算结果表明：导梁和滑移支架强度、刚度均满足规范要求，根据施工过程监测反馈，该施工技术安全可靠，施工中变形及稳定性满足计算及规范要求。
关键词： 钢桁梁 顶推 导梁 滑移支架 有限元分析
1 工程概况
本梁为单线112m无竖杆整体节点平行弦三角桁梁下承式简支钢桁梁，计算跨度112m（即支座中心距离），梁全长114mm，节间长度为11.2m，桁高13.4m，两片主桁中心距6.6m。
滑移支架分别采用φ800×δ10mm、φ630×δ10mm钢管立柱基础及工字钢滑道。（图1 立面图）
2 顶推施工技术
主墩施工（图1 ③④⑤⑥）→滑移支架施工（图1 1#2#3#4#5#）→钢桁梁拼装→整体滑移→支撑体系拆除
3 导梁及滑移支架受力分析
3.1、有限元分析模型
采用midas Civil建立有限元分析模型（图2 导梁有限元分析模型工况二），导梁受自重和钢桁梁作用力，分别按四个工况计算：工况一，导梁悬臂最大;工况二，导梁前端滑移到支架上;工况三，导梁滑移出支架;工况四，钢梁顶推到位。
钢管支架（图3 岸上单排钢管支架有限元模型 图4 水中钢管支架有限元模型）按导梁计算最大节点力分工况加载到滑移梁上，分五个工况计算：工况一，导梁刚滑移到支架上;工况二，导梁滑移到第一根钢管支架上;工况三，导梁滑移到第一跨跨中;工况四，导梁滑移到第二根钢管支架上;工况五，导梁滑移到第三根钢管支架上。
3.2、导梁及支架受力分析
经计算，导梁、岸上单排钢管支架、岸上双排钢管支架、水中钢管支架受力分别如表1、2、3、4所示。从上述表中可得出结论：，，符合要求。
3.3、基础锚固深度分析
三种钢管支架最大反力分别为922.5KN、1159.9KN、1430.8KN，根据《公路桥涵地基与基础设计规范》 （JTG 3363—2019），单桩容许承载力：，式中，l1为淤泥质土，厚度为3.25m，l2为粉砂夹沙土，厚度为2.5m，l3为粉土夾粉质黏土，厚度为0.45m，l4为粉质黏土，厚度为6.12m，l5为粉土与粉砂互层，厚度为4m，l6以下为粉质黏土与粉土互层，qik为摩阻力标准值，各土层依次取40、20、35、55、55、60Kpa，qR为单位面积极限桩端阻力，各土层依次取150、100、170、170、180、200Kpa，分别计算得出：岸上单排钢管基础（φ630mm）锚固深度为15m时，容许承载力，岸上双排钢管基础（φ630mm）锚固深度为19m时，容许承载力，水中钢管基础（φ800mm）锚固深度为19m时，容许承载力。
4 结论和分析
4.1、根据计算结果，钢桁梁顶推过程中，导梁和支架的强度、刚度满足规范要求。
4.2、严格控制钢管打入深度，确保承载力满足要求。
4.3、支架连接系受力较大，严格控制焊接质量。
4.4、施工中对导梁及滑移支架变形进行监测，实际变形与计算值基本一致，顶推过程安全、可靠。
参考文献
[1] 卫红发.多支点顶推技术在跨铁路桥梁施工中的应用[J].铁道建筑，2011（07）：198-199.
[2] 钟兴康.探讨顶推施工技术在公路桥梁工程中的应用[J].中华民居（下旬刊），2014（02）：380-382.
[3] 程丰臣.顶推法施工技术在桥梁工程中的应用[J].交通世界（建养.机械），2014（08）：265-266.
[4] 冯明生.顶推技术在公路桥梁中的应用探讨[J].科技创新导报，2013（01）：128.
[5] 中华人民共和国交通运输部.《公路桥涵地基与基础设计规范》 （JTG 3363—2019）.北京：人民交通出版社，2019：36-37.
[6] 李军 马广路 秦利升 马利忠. 斜拉桥步履式顶推施工装备设计与应用研究[J]. 机电一体化，2020（05）：26-33.
[7] 姜泽成.顶推法施工技术在桥梁工程中的技术及运用研究[J].中国科技期刊数据库，2017（12）：05.
[8] 张军豪. 顶推法施工技术在桥梁工程中的应用分析 [J]. 百科论坛电子杂志，2019（04）：184.
[9] 王石磊. 不等跨混凝土连续梁顶推施工关键参数合理取值 [J]. 铁道建筑，2019（05）：39-43.
[10] 李兆峰 牛忠荣 方继 丁仕洪 李文杰. 大型连续钢桁梁桥顶推施工中关键节点力学分析研究[J]. 铁道学报，2021（4）：158-165.
[11] 张志德. 顶推法施工技术在桥梁工程中的运用探讨[J]. 科技传播，2011（03）：137-138.
[12] 苏小敏. 小曲率钢箱梁多点同步顶推转向技术研究 [J]. 铁道建筑技术，2021（05）97-101.
作者简介：何进（1985-），男，项目经理，高级工程师，研究方向：桥梁工程
关键词： 钢桁梁 顶推 导梁 滑移支架 有限元分析
1 工程概况
本梁为单线112m无竖杆整体节点平行弦三角桁梁下承式简支钢桁梁，计算跨度112m（即支座中心距离），梁全长114mm，节间长度为11.2m，桁高13.4m，两片主桁中心距6.6m。
滑移支架分别采用φ800×δ10mm、φ630×δ10mm钢管立柱基础及工字钢滑道。（图1 立面图）
2 顶推施工技术
主墩施工（图1 ③④⑤⑥）→滑移支架施工（图1 1#2#3#4#5#）→钢桁梁拼装→整体滑移→支撑体系拆除
3 导梁及滑移支架受力分析
3.1、有限元分析模型
采用midas Civil建立有限元分析模型（图2 导梁有限元分析模型工况二），导梁受自重和钢桁梁作用力，分别按四个工况计算：工况一，导梁悬臂最大;工况二，导梁前端滑移到支架上;工况三，导梁滑移出支架;工况四，钢梁顶推到位。
钢管支架（图3 岸上单排钢管支架有限元模型 图4 水中钢管支架有限元模型）按导梁计算最大节点力分工况加载到滑移梁上，分五个工况计算：工况一，导梁刚滑移到支架上;工况二，导梁滑移到第一根钢管支架上;工况三，导梁滑移到第一跨跨中;工况四，导梁滑移到第二根钢管支架上;工况五，导梁滑移到第三根钢管支架上。
3.2、导梁及支架受力分析
经计算，导梁、岸上单排钢管支架、岸上双排钢管支架、水中钢管支架受力分别如表1、2、3、4所示。从上述表中可得出结论：，，符合要求。
3.3、基础锚固深度分析
三种钢管支架最大反力分别为922.5KN、1159.9KN、1430.8KN，根据《公路桥涵地基与基础设计规范》 （JTG 3363—2019），单桩容许承载力：，式中，l1为淤泥质土，厚度为3.25m，l2为粉砂夹沙土，厚度为2.5m，l3为粉土夾粉质黏土，厚度为0.45m，l4为粉质黏土，厚度为6.12m，l5为粉土与粉砂互层，厚度为4m，l6以下为粉质黏土与粉土互层，qik为摩阻力标准值，各土层依次取40、20、35、55、55、60Kpa，qR为单位面积极限桩端阻力，各土层依次取150、100、170、170、180、200Kpa，分别计算得出：岸上单排钢管基础（φ630mm）锚固深度为15m时，容许承载力，岸上双排钢管基础（φ630mm）锚固深度为19m时，容许承载力，水中钢管基础（φ800mm）锚固深度为19m时，容许承载力。
4 结论和分析
4.1、根据计算结果，钢桁梁顶推过程中，导梁和支架的强度、刚度满足规范要求。
4.2、严格控制钢管打入深度，确保承载力满足要求。
4.3、支架连接系受力较大，严格控制焊接质量。
4.4、施工中对导梁及滑移支架变形进行监测，实际变形与计算值基本一致，顶推过程安全、可靠。
参考文献
[1] 卫红发.多支点顶推技术在跨铁路桥梁施工中的应用[J].铁道建筑，2011（07）：198-199.
[2] 钟兴康.探讨顶推施工技术在公路桥梁工程中的应用[J].中华民居（下旬刊），2014（02）：380-382.
[3] 程丰臣.顶推法施工技术在桥梁工程中的应用[J].交通世界（建养.机械），2014（08）：265-266.
[4] 冯明生.顶推技术在公路桥梁中的应用探讨[J].科技创新导报，2013（01）：128.
[5] 中华人民共和国交通运输部.《公路桥涵地基与基础设计规范》 （JTG 3363—2019）.北京：人民交通出版社，2019：36-37.
[6] 李军 马广路 秦利升 马利忠. 斜拉桥步履式顶推施工装备设计与应用研究[J]. 机电一体化，2020（05）：26-33.
[7] 姜泽成.顶推法施工技术在桥梁工程中的技术及运用研究[J].中国科技期刊数据库，2017（12）：05.
[8] 张军豪. 顶推法施工技术在桥梁工程中的应用分析 [J]. 百科论坛电子杂志，2019（04）：184.
[9] 王石磊. 不等跨混凝土连续梁顶推施工关键参数合理取值 [J]. 铁道建筑，2019（05）：39-43.
[10] 李兆峰 牛忠荣 方继 丁仕洪 李文杰. 大型连续钢桁梁桥顶推施工中关键节点力学分析研究[J]. 铁道学报，2021（4）：158-165.
[11] 张志德. 顶推法施工技术在桥梁工程中的运用探讨[J]. 科技传播，2011（03）：137-138.
[12] 苏小敏. 小曲率钢箱梁多点同步顶推转向技术研究 [J]. 铁道建筑技术，2021（05）97-101.
作者简介：何进（1985-），男，项目经理，高级工程师，研究方向：桥梁工程