铁路特大桥钢箱梁顶推过程受力分析及改善方法

某铁路在建特大桥的2×90 m连续钢箱梁叠合钢箱拱主桥斜向约22°跨越交通繁忙的高速公路。钢箱梁的架设采用胎架上拼装再顶推的方法。3个主墩间设置6个临时支墩,且其中4个临时支墩的横盖梁需跨越高速公路路面,跨度达18 m,顶推中钢箱梁偏在一侧。运用ANSYS软件对顶推过程中钢箱梁的位移和应力进行分析,研究前端墩处钢箱梁的应力分布、应力超限原因及改善方法。结果表明:计算必须考虑钢箱梁、横盖梁、滑道等的变形;滑道和钢箱梁的纵、横向受力很不均匀,直接顶推时钢箱梁的应力超限;减少各滑道横桥向高差可有效改善钢箱梁受力状态;较小的滑道橡胶支座刚度可有效改善各滑道纵向受力的不均匀性。滑道支座采用弹性模量为500 MPa的橡胶材料,一次抬高临时支墩横盖梁远离钢箱梁端支座3 cm,并将中间滑道2,3再抬高2～3 mm时,顶推过程中钢箱梁应力不超过190 MPa,满足强度要求并留有一定的余量。该措施已被应用于施工中,取得了很好的效果。