大跨度连续钢桁梁预拱度设计方法与施工线形控制

朱勇战

中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京102600

1 工程概况

廊坊市光明道东西向连接采用上跨桥梁方案，主桥同时上跨京沪高铁四股道、京沪铁路六股道、规划京津四道以及西牵出线，共计12股道，斜交角度33°。为解决上跨桥梁净空受限，减小施工对京沪高铁的影响，主桥采用（118+268+118）m上加劲弦体系连续钢桁梁，在传统钢桁梁上增设刚性上加劲弦，见图1。加劲弦呈圆弧线形，在跨中和边支点附近与上弦联结在一起，外观类似自锚式悬索桥。

图1 桥型布置（单位：m）

我国已经建成通车的该类桥梁结构有东莞东江大桥和济南黄河桥，东江大桥为主跨208 m双层公路桥［1］，济南黄河桥为主跨180 m双层公铁两用桥［2］。上加劲弦体系既克服了传统悬索桥刚度低的缺点，又继承了钢桁梁建筑高度小、造型优美的优点，在上跨运营铁路限界要求高，小角度斜交等复杂条件下具有更好的适应性。

2 结构线形设计

为了确保设计线形与成桥线形一致，钢梁制作时须考虑预拱度。桥梁结构预拱度一般取恒载和一半活载作用下的挠度，对于刚度较大的桥梁也可以取恒载作用下的挠度。大跨度连续钢桁梁结构复杂，主梁刚度大，特别是采用整体节点技术后，一旦拼装线形出现偏差，调整非常困难。因此，须准确设置预拱度。设置预拱度不仅会直接影响节点设计、杆件长度和结构系统的形状，在超静定构件中还会产生销孔效应和附加应力。设置钢桁梁结构预拱度的方法通常是伸长或缩短上弦杆件拼接缝尺寸，增加或减小上弦节间长度，主要有几何法和升降温法［3-6］。……