五跨连续钢管混凝土系杆拱桥施工加载程序优化

钢管混凝土系杆拱桥施工技术之我见 摘要：对钢管混凝土系杆拱桥施工中经常出现的技术问题进行了剖析，并结合 工程实践，汲取经验教训，详细地阐述了科学、实际、有效的防治对策。 关键词：钢管混凝土；系杆拱桥；施工技术 近年来，钢管混凝土系杆拱桥以其跨度大、结构轻、造型美、省建材等优 点，被广泛应用于公路工程。但该桥型技术复杂，施工难度大，已经暴露和潜在 的问题还很多，亟待广大工程技术人员在实践中不断探讨和完善，本文将结合工 程实践就有关问题做简要阐述。 一、支承系统 1.功能。系杆拱桥支承系统宜选用wdj齿碗扣型多功能支架，该系统具有支 架竖向组合微调功能，主要以工具支架和特制微调座组成。 2.地基处理。wdj齿碗扣型多功能支架必须搭设在经处理的坚实地基上，地 基须高出原地面0.5~0.8m，做好防水，避免雨季浸泡。在立杆底部铺设垫层和安 放底座，垫层可采用厚度≥20cm的混凝土或厚

下承式钢管混凝土系杆拱桥的拱脚推力全部由系杆承担,在不同的施工阶段要不断地张拉系杆进行拱肋的内力调整。因此要对系杆拱桥进行拱轴线高程位移观测和拱肋应力观测的施工监测,其中拱肋的应力监测是重要组成部分。以灞河特大桥施工监测为工程背景,对下承式钢管混凝土系杆拱桥的施工控制方法进行初步探讨。

文章针对钢管混凝土系杆拱桥的结构特点,结合双塔大桥施工与监控实践,研究分析了系杆拱桥吊杆的张拉力确定与优化,通过计算机仿真计算,表明合理确定吊杆张拉力能够较好地控制系杆拱桥的整体稳定性;在系杆拱桥施工监控技术发展趋势基础上,探讨了施工监控的线形及应力等控制要点,从而达到保证系杆拱桥施工过程中的受力安全目的,最终实现满足设计要求的成桥状态。

1 钢管混凝土系杆拱桥施工技术 引言：近年来，钢管混凝土系杆拱桥以其跨度大、结构轻、造型美、 省建材等优点，被广泛应用于公路工程。但该桥型技术复杂，施工难 度大，已经暴露和潜在的问题还很多，亟待广大工程技术人员在实践 中不断探讨和完善，本文将结合工程实践就有关问题做简要阐述。 一、支承系统 1.功能。系杆拱桥支承系统宜选用wdj齿碗扣型多功能支架，该 系统具有支架竖向组合微调功能，主要以工具支架和特制微调座组 成。 2.地基处理。wdj齿碗扣型多功能支架必须搭设在经处理的坚实 地基上，地基须高出原地面0.5~0.8m，做好防水，避免雨季浸泡。 在立杆底部铺设垫层和安放底座，垫层可采用厚度≥20cm的混凝土 或厚度≮10cm的钢筋混凝土或厚度≮5cm的木板。 3.预压。支架使用前须全程预压，不能以一孔预压取得的经验数 据推概全桥。静压5d(120h)以上及达到沉降稳定状

收稿日期：200８-09-１9 作者简介：吕宏亮（1972-)，男，河北涿鹿人，中国人民解放军人民理工大 学工程兵学院，中国人民解放军63926部队，副总工程师，工程师。 本工程钢管混凝土系杆拱桥全长513.42m，由主、 引桥组成。主桥为单跨83m下承式钢管混凝土系杆拱 桥，矢跨比1/5，拱轴线为二次抛物线。拱肋断面为双肢 哑铃型钢管混凝土，截面宽0.75m，高1.8m，宽度和高 度沿拱轴线保持一致。引桥全长431.4m，由预应力混 凝土组合t形梁组成。 主跨桥面为22cm厚实心板，纵向搁置在横梁上。 桥面板之间横向铰接，桥面主筋焊接，辅以22cm厚现 浇混凝土接头及10cm厚防水混凝土桥面现浇层，构成 桥面整体连续体系。桥面铺9cm厚沥青混凝土。吊杆将 桥面系重量传递给拱肋，采

钢管混凝土系杆拱桥属外部静定、内部超静定的结构体系,拱肋推力全部由系杆承担。因在不同的施工阶段要不断地张拉系杆,对拱肋进行内力调整,所以通常要对桥梁进行施工监测,其中拱肋的应力监测是其重要组成部分。结合江西省瑞金市绵江大桥的施工监测,对下承式钢管混凝土系杆拱桥的施工控制方法进行初步探讨。

介绍了大跨径钢管混凝土系杆拱桥的施工监控的任务和方法,利用有限元分析程序(midas/civil)建立了格丑沟特大桥主桥钢管混凝土系杆拱的施工监控空间有限元模型,对整个施工阶段进行了模拟计算,通过该桥各施工阶段实测数据与模型计算值的比较,探索了大跨径钢管混凝土系杆拱桥的受力特性。结果表明,施工控制所采用的计算模型、监测方法和控制方法是可行的,其分析结果对该桥的设计、施工以及维护有一定的参考价值。

钢管混凝土系杆拱桥施工技术难题及对 策 摘要 对钢管混凝土系杆拱桥施工中经常出现的技术问题进行 了剖析，并结合工程实践，汲取经验教训，详细地阐述了科 学、实际、有效的防治对策。 关键词 钢管混凝土系杆拱施工难题对策 1引言 近年来，钢管混凝土系杆拱桥以其跨度大、结构轻、造 型美、省建材等优点，被广泛应用于公路工程。但该桥型技 术复杂，施工难度大，已经暴露和潜在的问题还很多，亟待 广大工程技术人员在实践中不断探讨和完善，本文将结合工 程实践就有关问题做简要阐述。 2钢管混凝土系杆拱桥施工技术难题及对策 2.1支承系统 2.1.1功能 系杆拱桥支承系统宜选用wdj齿碗扣型多功能支架， 该系统具有支架竖向组合微调功能，主要以工具支架和特制 微调座组成。 2.1.2地基处理 wdj齿碗扣型多功能支架必须搭设在经处理的坚实地 基上，地基须高出原地面0.5~0.8m，做好防水，避免

以钢管混凝土系杆拱桥为分析对象，探讨有限元软件对其施工过程的仿真。针对不同软件的特点，讨论各仿真方法的重点及难点。为更好的利用有限元对桥梁进行设计和施工开拓思路。

1引言 近年来，钢管混凝土系杆拱桥以其跨度大、结构轻、造型美、省建材等优点，被广泛 应用于公路工程。但该桥型技术复杂，施工难度大，已经暴露和潜在的问题还很多，亟待 广大工程技术人员在实践中不断探讨和完善，本文将结合工程实践就有关问题做简要阐 述。 2钢管混凝土系杆拱桥施工技术难题及对策 2.1支承系统 2.1.1功能 系杆拱桥支承系统宜选用wdj齿碗扣型多功能支架，该系统具有支架竖向组合微调功 能，主要以工具支架和特制微调座组成。 2.1.2地基处理 wdj齿碗扣型多功能支架必须搭设在经处理的坚实地基上，地基须高出原地面0.5~0. 8m，做好防水，避免雨季浸泡。在立杆底部铺设垫层和安放底座，垫层可采用厚度≥20c m的混凝土或厚度≮10cm的钢筋混凝土或厚度≮5cm的木板。 2.1.3预压 支架使用前须全程预压，不能以一孔预压取得的

基于多自由度空间体系地震响应分析的基本理论,得到大跨度桥梁的空间地震响应分析方法,并运用线弹性有限元理论将其程序化,分析过程包括桥梁有限元建模、地震动的选择、反应谱分析等。以袍江大桥——五跨钢管混凝土系杆拱桥为例,采用midas/civil有限元软件对该桥进行了动力特性分析,反应谱中采用cqc法,考虑三向地震作用,对其抗震性能进行了分析和评价,并提出增加横撑刚度和拱脚外包混凝土等措施增强结构抗震性能,该研究将为大跨度飞燕式钢管混凝土拱桥的抗震设计提供参考。

基于多自由度空间体系地震响应分析的基本理论,得到大跨度桥梁的空间地震响应分析方法,并运用线弹性有限元理论将其程序化,分析过程包括桥梁有限元建模、地震动的选择、反应谱分析等。以袍江大桥——五跨钢管混凝土系杆拱桥为例,采用midas/civil有限元软件对该桥进行了动力特性分析,反应谱中采用cqc法,考虑三向地震作用,对其抗震性能进行了分析和评价,并提出增加横撑刚度和拱脚外包混凝土等措施增强结构抗震性能,该研究将为大跨度飞燕式钢管混凝土拱桥的抗震设计提供参考。

大跨度钢管混凝土系杆拱桥施工方案研究

根据钢管混凝土系杆拱桥的特点,对该桥型的施工监控做了简要介绍。对监控主要内容、施工监测过程、施工控制安排等方面进行了分析,以使桥梁施工切实按设计要求进行,从而使工程施工质量达到设计和规范要求。结果表明,施工控制所采用的计算模型、监测方法和控制方法是可行的。

大跨度钢管混凝土系杆拱桥在施工过程中结构应力较高、稳定安全系数较小,选择合理的施工方案对于保证结构安全至关重要.通过对丹东月亮岛大桥分析,确定采用硫磺砂浆垫块临时固结承台与拱座、先同时泵送2根下弦管混凝土再泵送2根上弦管混凝土、横梁和桥面板混凝土分段施工等关键过程施工方案,保证了该桥施工过程中的结构稳定和受力安全.该施工方案可为类似桥梁设计与施工提供参考.

钢管砼系杆拱桥能充分发挥系杆的作用,使得该类型桥梁的跨径显著增大。钢管砼系杆拱桥主拱肋施工加载期,需要分批次张拉系杆,改善结构受力,保证结构安全,因此系杆的张拉力确定显得尤为重要,本文以南县茅草街大桥为背景,以平衡桩顶水平力为控制目标分析系杆张拉力的确定。

钢管砼系杆拱桥能充分发挥系杆的作用，使得该类型桥梁的跨径显著增大。钢管砼系杆拱桥主拱肋施工加载期，需要分批次张拉系杆，改善结构受力，保证结构安全，因此系杆的张拉力确定显得尤为重要，本文以南县茅草街大桥为背景，以平衡桩顶水平力为控制目标分析系杆张拉力的确定。

该文介绍了利用midas/civil建立袍江大桥空间模型。其主拱、边拱、吊杆横梁和桥面系采用梁单元、板单元模拟,吊杆和系杆用只受拉单元模拟,并对其进行模态分析提取桥跨自振特性。与实测值进行比较,查看基本振动形态,得出该桥实测模态与理论计算模态较吻合,且面内振动频率符合简化计算公式规律,该桥动力特性优良。

以一座下承式钢管混凝土刚架系杆拱桥为背景工程,进行了成桥静载试验。通过实测数据与理论数据相对比可知,该桥处于较好的弹性工作状态,为后期使用与管理提供科学依据。

下承式钢管混凝土系杆拱桥由于其自身特点,近年来受到工程界普遍重视。论文结合某具体工程实例,从设计角度出发,采用空间有限元计算模型进行分析计算,讨论了在不同矢跨比、吊杆初张力情况下,全桥成桥状态受力优缺点,并对这2项设计参数提出了优化建议。

从一座钢管混凝土系杆拱桥的施工实践出发,详细阐述了先拱后梁无支架施工系杆拱桥的施工控制全过程,并对钢管拱肋整体吊装、钢管混凝土顶升施工、系杆分段对称吊装以及吊杆索力优化进行了重点论述,可供同类工程参考。

双提篮钢管混凝土系杆拱桥施工的几个技术问题——通过镇江新河桥的施工实践，对双提篮钢管混凝土系杆拱桥施工的主要技术问题进行了总结，着重介绍了承台大体积混凝土施工，拱肋加工、组拼、安装，自应力混凝土施工及吊杆张拉等技术问题。