五跨連續(xù)鋼管混凝土系桿拱橋施工加載程序優(yōu)化

鋼管混凝土系桿拱橋施工技術(shù)之我見(jiàn) 摘要：對(duì)鋼管混凝土系桿拱橋施工中經(jīng)常出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了剖析，并結(jié)合 工程實(shí)踐，汲取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，詳細(xì)地闡述了科學(xué)、實(shí)際、有效的防治對(duì)策。 關(guān)鍵詞：鋼管混凝土；系桿拱橋；施工技術(shù) 近年來(lái)，鋼管混凝土系桿拱橋以其跨度大、結(jié)構(gòu)輕、造型美、省建材等優(yōu) 點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于公路工程。但該橋型技術(shù)復(fù)雜，施工難度大，已經(jīng)暴露和潛在 的問(wèn)題還很多，亟待廣大工程技術(shù)人員在實(shí)踐中不斷探討和完善，本文將結(jié)合工 程實(shí)踐就有關(guān)問(wèn)題做簡(jiǎn)要闡述。 一、支承系統(tǒng) 1.功能。系桿拱橋支承系統(tǒng)宜選用wdj齒碗扣型多功能支架，該系統(tǒng)具有支 架豎向組合微調(diào)功能，主要以工具支架和特制微調(diào)座組成。 2.地基處理。wdj齒碗扣型多功能支架必須搭設(shè)在經(jīng)處理的堅(jiān)實(shí)地基上，地 基須高出原地面0.5~0.8m，做好防水，避免雨季浸泡。在立桿底部鋪設(shè)墊層和安 放底座，墊層可采用厚度≥20cm的混凝土或厚

下承式鋼管混凝土系桿拱橋的拱腳推力全部由系桿承擔(dān),在不同的施工階段要不斷地張拉系桿進(jìn)行拱肋的內(nèi)力調(diào)整。因此要對(duì)系桿拱橋進(jìn)行拱軸線高程位移觀測(cè)和拱肋應(yīng)力觀測(cè)的施工監(jiān)測(cè),其中拱肋的應(yīng)力監(jiān)測(cè)是重要組成部分。以灞河特大橋施工監(jiān)測(cè)為工程背景,對(duì)下承式鋼管混凝土系桿拱橋的施工控制方法進(jìn)行初步探討。

文章針對(duì)鋼管混凝土系桿拱橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),結(jié)合雙塔大橋施工與監(jiān)控實(shí)踐,研究分析了系桿拱橋吊桿的張拉力確定與優(yōu)化,通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算,表明合理確定吊桿張拉力能夠較好地控制系桿拱橋的整體穩(wěn)定性;在系桿拱橋施工監(jiān)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)基礎(chǔ)上,探討了施工監(jiān)控的線形及應(yīng)力等控制要點(diǎn),從而達(dá)到保證系桿拱橋施工過(guò)程中的受力安全目的,最終實(shí)現(xiàn)滿足設(shè)計(jì)要求的成橋狀態(tài)。

1 鋼管混凝土系桿拱橋施工技術(shù) 引言：近年來(lái)，鋼管混凝土系桿拱橋以其跨度大、結(jié)構(gòu)輕、造型美、 省建材等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于公路工程。但該橋型技術(shù)復(fù)雜，施工難 度大，已經(jīng)暴露和潛在的問(wèn)題還很多，亟待廣大工程技術(shù)人員在實(shí)踐 中不斷探討和完善，本文將結(jié)合工程實(shí)踐就有關(guān)問(wèn)題做簡(jiǎn)要闡述。 一、支承系統(tǒng) 1.功能。系桿拱橋支承系統(tǒng)宜選用wdj齒碗扣型多功能支架，該 系統(tǒng)具有支架豎向組合微調(diào)功能，主要以工具支架和特制微調(diào)座組 成。 2.地基處理。wdj齒碗扣型多功能支架必須搭設(shè)在經(jīng)處理的堅(jiān)實(shí) 地基上，地基須高出原地面0.5~0.8m，做好防水，避免雨季浸泡。 在立桿底部鋪設(shè)墊層和安放底座，墊層可采用厚度≥20cm的混凝土 或厚度≮10cm的鋼筋混凝土或厚度≮5cm的木板。 3.預(yù)壓。支架使用前須全程預(yù)壓，不能以一孔預(yù)壓取得的經(jīng)驗(yàn)數(shù) 據(jù)推概全橋。靜壓5d(120h)以上及達(dá)到沉降穩(wěn)定狀

收稿日期：200８-09-１9 作者簡(jiǎn)介：呂宏亮（1972-)，男，河北涿鹿人，中國(guó)人民解放軍人民理工大 學(xué)工程兵學(xué)院，中國(guó)人民解放軍63926部隊(duì)，副總工程師，工程師。 本工程鋼管混凝土系桿拱橋全長(zhǎng)513.42m，由主、 引橋組成。主橋?yàn)閱慰?3m下承式鋼管混凝土系桿拱 橋，矢跨比1/5，拱軸線為二次拋物線。拱肋斷面為雙肢 啞鈴型鋼管混凝土，截面寬0.75m，高1.8m，寬度和高 度沿拱軸線保持一致。引橋全長(zhǎng)431.4m，由預(yù)應(yīng)力混 凝土組合t形梁組成。 主跨橋面為22cm厚實(shí)心板，縱向擱置在橫梁上。 橋面板之間橫向鉸接，橋面主筋焊接，輔以22cm厚現(xiàn) 澆混凝土接頭及10cm厚防水混凝土橋面現(xiàn)澆層，構(gòu)成 橋面整體連續(xù)體系。橋面鋪9cm厚瀝青混凝土。吊桿將 橋面系重量傳遞給拱肋，采

鋼管混凝土系桿拱橋?qū)偻獠快o定、內(nèi)部超靜定的結(jié)構(gòu)體系,拱肋推力全部由系桿承擔(dān)。因在不同的施工階段要不斷地張拉系桿,對(duì)拱肋進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整,所以通常要對(duì)橋梁進(jìn)行施工監(jiān)測(cè),其中拱肋的應(yīng)力監(jiān)測(cè)是其重要組成部分。結(jié)合江西省瑞金市綿江大橋的施工監(jiān)測(cè),對(duì)下承式鋼管混凝土系桿拱橋的施工控制方法進(jìn)行初步探討。

介紹了大跨徑鋼管混凝土系桿拱橋的施工監(jiān)控的任務(wù)和方法,利用有限元分析程序(midas/civil)建立了格丑溝特大橋主橋鋼管混凝土系桿拱的施工監(jiān)控空間有限元模型,對(duì)整個(gè)施工階段進(jìn)行了模擬計(jì)算,通過(guò)該橋各施工階段實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與模型計(jì)算值的比較,探索了大跨徑鋼管混凝土系桿拱橋的受力特性。結(jié)果表明,施工控制所采用的計(jì)算模型、監(jiān)測(cè)方法和控制方法是可行的,其分析結(jié)果對(duì)該橋的設(shè)計(jì)、施工以及維護(hù)有一定的參考價(jià)值。

鋼管混凝土系桿拱橋施工技術(shù)難題及對(duì) 策 摘要 對(duì)鋼管混凝土系桿拱橋施工中經(jīng)常出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行 了剖析，并結(jié)合工程實(shí)踐，汲取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，詳細(xì)地闡述了科 學(xué)、實(shí)際、有效的防治對(duì)策。 關(guān)鍵詞 鋼管混凝土系桿拱施工難題對(duì)策 1引言 近年來(lái)，鋼管混凝土系桿拱橋以其跨度大、結(jié)構(gòu)輕、造 型美、省建材等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于公路工程。但該橋型技 術(shù)復(fù)雜，施工難度大，已經(jīng)暴露和潛在的問(wèn)題還很多，亟待 廣大工程技術(shù)人員在實(shí)踐中不斷探討和完善，本文將結(jié)合工 程實(shí)踐就有關(guān)問(wèn)題做簡(jiǎn)要闡述。 2鋼管混凝土系桿拱橋施工技術(shù)難題及對(duì)策 2.1支承系統(tǒng) 2.1.1功能 系桿拱橋支承系統(tǒng)宜選用wdj齒碗扣型多功能支架， 該系統(tǒng)具有支架豎向組合微調(diào)功能，主要以工具支架和特制 微調(diào)座組成。 2.1.2地基處理 wdj齒碗扣型多功能支架必須搭設(shè)在經(jīng)處理的堅(jiān)實(shí)地 基上，地基須高出原地面0.5~0.8m，做好防水，避免

以鋼管混凝土系桿拱橋?yàn)榉治鰧?duì)象，探討有限元軟件對(duì)其施工過(guò)程的仿真。針對(duì)不同軟件的特點(diǎn)，討論各仿真方法的重點(diǎn)及難點(diǎn)。為更好的利用有限元對(duì)橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工開(kāi)拓思路。

1引言 近年來(lái)，鋼管混凝土系桿拱橋以其跨度大、結(jié)構(gòu)輕、造型美、省建材等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛 應(yīng)用于公路工程。但該橋型技術(shù)復(fù)雜，施工難度大，已經(jīng)暴露和潛在的問(wèn)題還很多，亟待 廣大工程技術(shù)人員在實(shí)踐中不斷探討和完善，本文將結(jié)合工程實(shí)踐就有關(guān)問(wèn)題做簡(jiǎn)要闡 述。 2鋼管混凝土系桿拱橋施工技術(shù)難題及對(duì)策 2.1支承系統(tǒng) 2.1.1功能 系桿拱橋支承系統(tǒng)宜選用wdj齒碗扣型多功能支架，該系統(tǒng)具有支架豎向組合微調(diào)功 能，主要以工具支架和特制微調(diào)座組成。 2.1.2地基處理 wdj齒碗扣型多功能支架必須搭設(shè)在經(jīng)處理的堅(jiān)實(shí)地基上，地基須高出原地面0.5~0. 8m，做好防水，避免雨季浸泡。在立桿底部鋪設(shè)墊層和安放底座，墊層可采用厚度≥20c m的混凝土或厚度≮10cm的鋼筋混凝土或厚度≮5cm的木板。 2.1.3預(yù)壓 支架使用前須全程預(yù)壓，不能以一孔預(yù)壓取得的

基于多自由度空間體系地震響應(yīng)分析的基本理論,得到大跨度橋梁的空間地震響應(yīng)分析方法,并運(yùn)用線彈性有限元理論將其程序化,分析過(guò)程包括橋梁有限元建模、地震動(dòng)的選擇、反應(yīng)譜分析等。以袍江大橋——五跨鋼管混凝土系桿拱橋?yàn)槔?采用midas/civil有限元軟件對(duì)該橋進(jìn)行了動(dòng)力特性分析,反應(yīng)譜中采用cqc法,考慮三向地震作用,對(duì)其抗震性能進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià),并提出增加橫撐剛度和拱腳外包混凝土等措施增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗震性能,該研究將為大跨度飛燕式鋼管混凝土拱橋的抗震設(shè)計(jì)提供參考。

基于多自由度空間體系地震響應(yīng)分析的基本理論,得到大跨度橋梁的空間地震響應(yīng)分析方法,并運(yùn)用線彈性有限元理論將其程序化,分析過(guò)程包括橋梁有限元建模、地震動(dòng)的選擇、反應(yīng)譜分析等。以袍江大橋——五跨鋼管混凝土系桿拱橋?yàn)槔?采用midas/civil有限元軟件對(duì)該橋進(jìn)行了動(dòng)力特性分析,反應(yīng)譜中采用cqc法,考慮三向地震作用,對(duì)其抗震性能進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià),并提出增加橫撐剛度和拱腳外包混凝土等措施增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗震性能,該研究將為大跨度飛燕式鋼管混凝土拱橋的抗震設(shè)計(jì)提供參考。

大跨度鋼管混凝土系桿拱橋施工方案研究

根據(jù)鋼管混凝土系桿拱橋的特點(diǎn),對(duì)該橋型的施工監(jiān)控做了簡(jiǎn)要介紹。對(duì)監(jiān)控主要內(nèi)容、施工監(jiān)測(cè)過(guò)程、施工控制安排等方面進(jìn)行了分析,以使橋梁施工切實(shí)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,從而使工程施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。結(jié)果表明,施工控制所采用的計(jì)算模型、監(jiān)測(cè)方法和控制方法是可行的。

大跨度鋼管混凝土系桿拱橋在施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)應(yīng)力較高、穩(wěn)定安全系數(shù)較小,選擇合理的施工方案對(duì)于保證結(jié)構(gòu)安全至關(guān)重要.通過(guò)對(duì)丹東月亮島大橋分析,確定采用硫磺砂漿墊塊臨時(shí)固結(jié)承臺(tái)與拱座、先同時(shí)泵送2根下弦管混凝土再泵送2根上弦管混凝土、橫梁和橋面板混凝土分段施工等關(guān)鍵過(guò)程施工方案,保證了該橋施工過(guò)程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和受力安全.該施工方案可為類(lèi)似橋梁設(shè)計(jì)與施工提供參考.

鋼管砼系桿拱橋能充分發(fā)揮系桿的作用,使得該類(lèi)型橋梁的跨徑顯著增大。鋼管砼系桿拱橋主拱肋施工加載期,需要分批次張拉系桿,改善結(jié)構(gòu)受力,保證結(jié)構(gòu)安全,因此系桿的張拉力確定顯得尤為重要,本文以南縣茅草街大橋?yàn)楸尘?以平衡樁頂水平力為控制目標(biāo)分析系桿張拉力的確定。

鋼管砼系桿拱橋能充分發(fā)揮系桿的作用，使得該類(lèi)型橋梁的跨徑顯著增大。鋼管砼系桿拱橋主拱肋施工加載期，需要分批次張拉系桿，改善結(jié)構(gòu)受力，保證結(jié)構(gòu)安全，因此系桿的張拉力確定顯得尤為重要，本文以南縣茅草街大橋?yàn)楸尘?，以平衡樁頂水平力為控制目?biāo)分析系桿張拉力的確定。

該文介紹了利用midas/civil建立袍江大橋空間模型。其主拱、邊拱、吊桿橫梁和橋面系采用梁?jiǎn)卧?、板單元模擬,吊桿和系桿用只受拉單元模擬,并對(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析提取橋跨自振特性。與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較,查看基本振動(dòng)形態(tài),得出該橋?qū)崪y(cè)模態(tài)與理論計(jì)算模態(tài)較吻合,且面內(nèi)振動(dòng)頻率符合簡(jiǎn)化計(jì)算公式規(guī)律,該橋動(dòng)力特性優(yōu)良。

以一座下承式鋼管混凝土剛架系桿拱橋?yàn)楸尘肮こ?進(jìn)行了成橋靜載試驗(yàn)。通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)相對(duì)比可知,該橋處于較好的彈性工作狀態(tài),為后期使用與管理提供科學(xué)依據(jù)。

下承式鋼管混凝土系桿拱橋由于其自身特點(diǎn),近年來(lái)受到工程界普遍重視。論文結(jié)合某具體工程實(shí)例,從設(shè)計(jì)角度出發(fā),采用空間有限元計(jì)算模型進(jìn)行分析計(jì)算,討論了在不同矢跨比、吊桿初張力情況下,全橋成橋狀態(tài)受力優(yōu)缺點(diǎn),并對(duì)這2項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)提出了優(yōu)化建議。

從一座鋼管混凝土系桿拱橋的施工實(shí)踐出發(fā),詳細(xì)闡述了先拱后梁無(wú)支架施工系桿拱橋的施工控制全過(guò)程,并對(duì)鋼管拱肋整體吊裝、鋼管混凝土頂升施工、系桿分段對(duì)稱(chēng)吊裝以及吊桿索力優(yōu)化進(jìn)行了重點(diǎn)論述,可供同類(lèi)工程參考。

雙提籃鋼管混凝土系桿拱橋施工的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題——通過(guò)鎮(zhèn)江新河橋的施工實(shí)踐，對(duì)雙提籃鋼管混凝土系桿拱橋施工的主要技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)，著重介紹了承臺(tái)大體積混凝土施工，拱肋加工、組拼、安裝，自應(yīng)力混凝土施工及吊桿張拉等技術(shù)問(wèn)題。