大跨度钢管混凝土拱桥拱肋少支架安装法
第５卷第３期徐州建筑职业技术学院学报ｖ。１．５№．３２００５年９月ＪＯＵＲＮＡＬ０ＦＸＵＺＨＯＵＩＮＳＴＩＴＵＴＥ０ＦＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＡＬＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＳｅｐ．２００５
大跨度钢管混凝土拱桥拱肋少支架安装法
周水兴
（重庆交通学院桥梁及结构工程系，重庆４０００７４）
摘要：结合实际工程介绍了少支架安装法在大跨度钢管混凝土拱桥中的应用，着重分析说明了
在安装过程中预抬高量计算、地基沉陷以及各节段间标高控制方法．实践证明，少支架法安装大跨
度钢管混凝土拱桥是合理的，不仅安全稳定性好，而且施工快、费用低．
关键词：钢管混凝土拱桥；少支架法；拱肋安装；施工控制
中图分类号：Ｕ４４５．４６文献标识码：Ａ文章编号：１００９—８９９２（２００５）０３—０００１一０３
ＥｒｅｃｔｉｏｎｏｆＲｉｂｓｏｎＬａｒｇｅ—ＳｐａｎＣＦＳＴ
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ｃｎｎｔｒｏｌ
钢管混凝土拱桥拱肋的安装常用无支架缆索吊装法和转体施工法［１］，这两种方法主要用于跨越山谷、大江大河等不适宜搭设支架或根本无法搭设支架的场合．其特点是需要专业的施工队伍，施工难度大，技术要求严，费用较高．在拱肋离地面不高或桥下水位不深，通过缩窄河道可以留有足够开阔平整的场地的情况下，可采用少支架法安装，其特点是操作容易、技术要求低、拱肋节段标高易控制
收稿日期：２００５一０６—２２
作者简介：周水兴（１９６７一），男，浙江嘉兴人，教授，主要从事桥梁设计理论与旧桥加固研究．且稳定性好，施工快捷，工程费用低．
本文结合浙江省东阳市中山大桥的拱肋安装，主要介绍在安装过程中预抬高量计算、地基沉陷以及各节段间标高的控制方法．
１拱肋的吊装及位置的调整
对于拱肋的节装，少支架安装法是在各个节段接头处设置钢支架，用汽车吊、门架吊或浮吊安装．
为便于调整每段拱肋的标高、平面位置和成拱后的落架，在支架顶部设置微调装置，一般用千斤顶、丝杠等．各支架在纵向及横向设缆风索以保证
万方数据万方数据
徐州建筑职业技术学院学报第５卷
支架的整体稳定性．如图１所示．
图ｌ少支架安装法示意
Ｆｉｇ．１Ｓｋｅｔｃｈｏｆｅｒｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｍｅｔｈｏｄ
Ｏｆｌｉｍｉｔｅｄｂｒａｃｋｅｔｓ
２安装过程中的施工控制
２．１施工控制的内容
少支架安装法吊装拱肋成拱的主要控制任务是拱肋节段的线形（标高）控制、稳定性控制（包括支架稳定性）和应力控制．对于拱肋的稳定性是比较容易得到保证，主要是控制拱肋的标高和监控钢管拱肋控制截面处的应力．
２．２拱肋的预抬高量计算
预抬高量的计算是拱肋线形控制的一个重要内容，考虑的因素是否周全与合理，直接影响到合拢精度和拱肋线形［２］．对少支架法吊装拱肋的钢管混凝土拱桥，主要考虑的因素有地基沉降、支架弹性及非弹性变形等．对于地基的沉降量，一般根据地质勘测资料得到（对软弱地基，需要在拱肋安装前进行预压以减少拱肋吊装过程中的沉降量）；对于支架弹性变形，应根据支架的布置形式和结构尺寸，将所有节段重量和临时横联作用在支架上，计算支架的弹性变形值；对于非弹性变形，可根据支架的结构类型，参照其他支架的计算方法确定［３］．
２．３拱肋节段标高的控制
少支架法须将拱肋沿纵向划分为若干段，以减少节段安装自重力．这样就加大了施工控制的难度，因此要特别控制好接头高程和轴线位置．随着拱肋节段和横系梁的不断安装，支架、地基会发生变形，引起拱肋高程的不断变化．对此，我们提出了任意状态下拱肋轴线高程控制算法［４］．
对于一个确定的拱轴线形，拱肋上任意两点之间的相对位置与几何关系是不变的，如图２中的拱肋，不论沿纵向划分为多少段，也不论绕１点如何旋转（在拱肋安装过程中拱脚处设置有临时铰），只要满足拱肋轴线线形，其弦位角的补角肛、屉，岛是不会改变的．利用这个关系，只需要知道上一节段的标高，便能惟一地计算出下一节段的控制标高．
对图１所示的１＃、２＃、３＃、４＃等节点的坐标，可根据已知设计资料求出，不难计算出弦长Ｓ，、Ｓ：、Ｓ。、Ｓ。和高度＾。、九：、矗。、＾。．再利用图中的几何关系，求出弦位角口。、ａ：、口。、口。进而求得它们之间的余角向、屉、胁．
显然，胁一ａ。一口。，同理＆一ａ。一ａ。．在节段安装过程中，由于受到支架变形的影响，为使合拢后的拱肋高程满足设计条件，须经常考虑有预抬高值，且该值随节段的安装过程而变化．即各点的高度＾。、矗。往往是变化的，但余角向、＆、陆和弦长Ｓ。、Ｓ：、Ｓ。、Ｓ。是不变的（忽略拱肋弹性变形）．如果已知前一节段变化后的标高位置为＾７ｉ，就能确定下一节段标高的位置＾７斗。，如图２．如已知１＃节段的标高为＾７。，则２＃节段的标高＾７。的计算式为
＾７２一＾７１＋Ｓ２×ｓｉｎ（ａ’ｌ一儡）．（１）
０
图２拱肋标高控制计算
Ｆｉｇ．２Ｃａｌｃｕｌａｔｉ蚰ｏｆｅｌｅｖａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｏｆａｒｃｈｒｉｂｓ
３中山大桥拱肋少支架安装法
３．１大桥概况
浙江省东阳市中山大桥是一座主跨为１６０ｍ的中承式钢管混凝土拱桥．主拱为桁架式钢管拱，拱肋高３．４ｍ，宽１．７ｍ，主弦杆为垂７５０×１４ｍｍ，上下弦杆之间用垂３００×１０ｍｍ无缝钢管腹杆连成空间桁架．两片拱肋中心间距１７．０５ｍ，全桥共设５道横联．桥面设计荷载：汽一２０（城一Ａ级），挂一１００级，人群３．５ｋＮ／ｍ２．桥面宽度为：２×［ｏ．２５ｍ（栏杆）＋２．５ｍ（人行道）＋３．５ｍ（非机动车道）＋２．ｏｍ（拱肋及分隔带）＋１５．ｏｍ／２（车道）］一３１．５ｍ．按原有设计，每条拱肋分５个大段，其中拱脚段又分为２个小段，到工地再组拼成一个大段安装．施工时因受到吊机吊重限制，分７个节段安装，图３所示．主拱预拱度艿一１３．２ｃｍ，按二次抛物线分配．
图３中山大桥拱肋节段示意
Ｆｉ吕３Ｓｋｅｌｃｈｏｆｔｈｅｒｉｂｐａｎｅｌｊｏｉｎｔｓｏｆ
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万方数据万方数据
第３期周水兴：大跨度钢管混凝土拱桥拱肋少支架安装法
３．２拱肋吊装方法及标高控制
拱肋采用少支架法安装，汽车吊装．在每个支架上安装两台千斤顶，对节段标高进行微调．由于该桥施工控制中已经考虑了预抬高量，因此在实际施工中几乎没有对高程作调整．
节段预抬高量包括支架的弹性和非弹性变形，以及地基变形．对支架的弹性变形，根据作用在支架的拱肋节段的重力、横联及临时荷载，运用材料力学方法计算；对支架的非弹性变形，参照施工单位的经验，考虑为３ｍｍ．对地基变形，应根据两岸地基条件，作不同处理．南岸因地质条件较好，考虑３ｍｍ的地基变形；北岸因临时填筑，没有夯实，虽考虑了１ｃｍ的变形，但是在实际施工时发现地基变形较大，后调整为２ｃｍ．
据此，大桥南１＃节段预抬高量为ｏ．８ｃｍ，北岸１＃节段预抬高量为２．５ｃｍ．其他支架的预抬高量由各个节段之间的线形关系确定．该桥的各节段的控制高程及预抬高量见表１．全桥合拢落架后，各测点的实测高程及实测高程与理论值的差值见表２、表３．
表ｌ拱肋节段各测点处标高与预抬高量
Ｔａｂ．１Ｅｌｅｖａｔｉｏｎａｎｄ
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表２上游实测高程及与理论值的差值
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表中的拱肋高程实测值与理论值最大相差１．４ｃｍ，小于５．３ｃｍ的允许值，非常理想．
一从２００２年３月７日开始吊装到４月１５日上游合拢，合拢当日气温高达３０℃左右，合拢时的段长度比实际长度长２ｃｍ．５月７日下游合拢时，天气为阴天，合拢时的段长度比实际长度仅短１ｃｍ．整体合拢精度完全满足设计和施工规范要求．
４结语
少支架安装钢管混凝土拱肋的优点在于无需大型的吊装设备，拱轴线形容易控制，施工快捷，安全性高，且施工费用较低．据测算，采用少支架法安装比无支架缆索吊装法可节省近一半施工费用．
参考文献：
［１］王道斌，李华，武兰河．钢管混凝土拱桥施工技术综述［Ｊ］．国外桥梁，２００１，（１）：７１—７３．
［２］交通部规划设计研究院．ＪＴＪ０４１—２０００公路桥涵施工技术规范［ｓ］．北京：人民交通出版社，２００１．
［３］周水兴，何兆益，邹毅松．路桥施工计算手册［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００１．
［４］周水兴．李炎．钢管混凝土拱桥多节段安装拱肋轴线标高控制计算口］．工程力学，２０００，（增刊）：５２３—５２９．
万方数据万方数据
大跨度钢管混凝土拱桥拱肋少支架安装法
作者：周水兴， ZHOU Shui-xing
作者单位：重庆交通学院,桥梁及结构工程系,重庆,400074
刊名：
徐州建筑职业技术学院学报
英文刊名：JOURNAL OF XUZHOU INSTITUTE OF ARCHITECTURAL TECHNOLOGY 年，卷(期)：2005,5(3)
被引用次数：2次
参考文献(4条)
1.王道斌;李华;武兰河钢管混凝土拱桥施工技术综述[期刊论文]-国外桥梁 2001(01)
2.交通部规划设计研究院JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范 2001
3.周水兴;何兆益;邹毅松路桥施工计算手册 2001
4.周水兴;李炎钢管混凝土拱桥多节段安装拱肋轴线标高控制计算 2000(zk)
引证文献(2条)
1.韩凤萍大跨径钢管混凝土拱桥缆索吊装技术探讨[期刊论文]-科技创业家 2011(4)
2.刘邵平特大跨径钢桁拱吊装索力计算方法探讨[期刊论文]-现代交通技术 2011(6)
本文链接：https://www.360docs.net/doc/3d12038949.html,/Periodical_xzjzzyjsxyxb200503001.aspx
大跨度中承式钢管混凝土拱桥设计
大跨度中承式钢管混凝土拱桥设计 陈勇勤1,邢 燕2,杨洁琼1,胡亚琴1 (1.浙江省公路水运工程咨询公司,浙江杭州310004;2.大连市政设计院有限责任公司,辽宁大连116011) 摘 要:以大连市开发区滨海路四号桥为例,介绍大跨度中承式钢管混凝土拱桥的总体设计、平面静力分析、空间静力分析、稳定分析和施工工艺的要点。 关键词:拱桥;钢管混凝土结构;系杆拱;桥梁设计中图分类号:U444.22;TU528.59 文献标识码:A 文章编号:1671-7767(2007)03-0018-03 收稿日期:2007-02-01 作者简介:陈勇勤(1975-),女,工程师,1998年毕业于重庆交通学院桥梁工程系,工学学士,2001年毕业于重庆交通学院桥梁与隧道工程专业,工学硕士。 1 工程简介 大连开发区滨海路,是继大连市内滨海路之外 的又一条著名滨海景观旅游线路。滨海路四号桥位于这条旅游线路的中部,桥梁走向南北,背靠山峦,面临黄海。建设单位对该桥的景观要求极高,同时要求尽量降低造价,减少维修养护费用。该设计以美观、靓丽、新颖、独特为出发点,同时兼顾到实用经济、安全合理。该桥的自然条件如下。 (1)水文:桥址与海岸的距离为200m 左右,潮汐对该桥没有影响。 (2)气象:桥位紧靠黄海,历年最大风速为29m/s ,发生在4月;极大风速为48.7m/s ,发生在8 月。通常夏季盛行东南风,其它时节以西北风为主。8月平均最高气温为27.5℃,1月平均气温为-5.5℃,属寒冷地区。最大冻结深度0.5m 。 (3)地质:桥址处为沟谷,设计桥面和谷底的最 大高差约15m ,沟谷边坡坡度为1∶2,谷底为旱地。该地区石英岩广泛分布,地质钻孔由上至下依次为素填土、碎石、强风化石英岩、中风化石英岩。其中,中风化石英岩岩面较浅,岩层稳定,是良好的持力层。 综合考虑地质条件和周围景观环境,在方案设计中,共选择3个方案:自锚式悬索桥、V 形墩连续梁桥、中承式钢管混凝土拱桥。上述方案经开发区有关领导及专家讨论评审,最终选定主拱为160m 跨的中承式钢管混凝土拱桥,采用单索面、异型拱肋。桥面系采用三跨连续梁体系,桥梁全长180m ,主跨150m ,两边跨各15m 。滨海路四号桥布置示意见图1。 图1 滨海路四号桥布置示意 2 总体设计 2.1 主要设计技术标准 (1)桥面宽度:桥面总宽18.5m 。(2)设计速度:60km/h 。 (3)荷载标准:车辆荷载为公路-Ⅰ级;人群荷 载为2.5kN/m 2;温度影响力按年均升温15℃、降温25℃考虑;风载:基本风压强度取750Pa ;地震基本烈度为6度,按7度设防。2.2 拱肋 拱肋中段采用圆端形钢管混凝土[1],肋高1.5m 、宽3.2m 。拱轴线为二次抛物线,抛物线方程为 Y =6.6X 2 /1000(坐标原点位于拱顶中心线位置)。 拱肋两端为人字形,拱轴线为直线,采用直径为2m 的圆形钢管混凝土。中拱肋和边拱肋的拱轴线在相交处相切。 该中承式钢管混凝土拱桥计算跨径160m ,拱肋矢跨比1/4.32,矢高37.036m 。 8 1世界桥梁 2007年第3期
大跨度钢筋混凝土拱桥施工工法
大跨度钢筋混凝土拱桥施工工法 1、前言 随着我国公路事业的高速发展，箱形拱桥工量少、自重轻、截面合理，近年来在大跨度钢筋砼拱桥中被广泛应用。我公司先后承建了陕西省境内的包（头）—茂（名）高速公路毛坝至陕川界MC4合同段，渝（重庆）—昆（明）高速公路云南省境内的水富至麻柳湾23合同段等工程项目，均包括大跨度钢筋混凝土拱桥结构。其中水富至麻柳湾23合同段在施工中大力开展科技攻关，不断完善施工工艺，成功的解决了主拱圈下部原地面基础处理和下沉；扣件钢管拼装满堂式拱架的搭设方法和要求；支撑主拱圈底模的1-80 米弧形杆件的材料选择与制作；主拱圈加载程序和下部支撑卸载程序；主拱圈间隔槽的预留位置；合拢温度的选择；混凝土分段和浇注顺序；拱上运输系统的布置；消除拱架形、控制主拱圈变形等关键技术难题，本工法是在总结上述成功经验的基础上形成的。 2、工法特点 公路工程大跨度钢筋混凝土拱桥，近年来的桥跨已经发展到140m现代桥梁,它是集桥梁结构学、结构力学、地质结构学与材料科学等技术为一体，具有很高的技术含量和远景发展。大跨度钢筋混凝土拱桥具有以下特点： 2.1 对原地面进行处理后采用满堂支架系统克服了传统的土牛胎易产生不均匀沉降导致支架下沉引起主拱圈变形开裂及填筑挖出土牛胎增加工程量的弊端，有效防止了拱架下沉拱圈变形，保证了施工质量。 2. 2 支撑体系和模板系统位于稳固的地基上，安全系数高，不易下沉，结构受力合理，支架、模板安装拆卸方便，操作简单，支架和模板适用
范围广，可再利用。 2.3. 拱圈采用钢筋砼分段现浇，整体性强，结构轻盈，自重小，线性美观，减少了砼用量，节约了投资。 2.4. 施工工艺完善、简便，可操作性强，降低劳动强度，便于推广。 2.5.施工速度、施工质量容易得到保证。 3、适用范围 本工法适用于公路大跨度钢筋混凝土箱形拱桥采用现浇的主拱圈，适合拱圈下部为水流不大的山谷、沟壑、坑洼、平地、河流，跨度50～140m 的钢筋混凝土拱桥施工。 4.工艺原理 大跨度钢筋混凝土拱桥设计理念先进，施工技术成熟，具有广阔的市场前景。通过混凝土原材料把关、配合比选定、埋设循环水管、混凝土搅拌、运输、浇注过程的控制，以及后期通过混凝土养护、控制水温以降低混凝土内外温差，防止大体积混凝土出现裂缝，保证大体积混凝土施工质量。 5、施工工艺 5.1 拱架地基处理 将跨径范围左右共宽13m投影面下的沟槽表层植被、浮土与挖基倾倒土全部清除后，纵横方向挖成错台，横向靠近两桥台处尤其近1号台处的自然坡度大，依土质和风化岩石层的具体情况分别处理为不同宽度及外坡的错台，清除错台废方。顺桥向左侧拱架支承面的外缘，施作一浆砌片石挡土墙, 砂浆标号M7.5.基础处理深度依地质情况而定，但不宜小于0.5m。挡墙顶宽0.8m，外坡直立，内侧背坡依挡墙高度定为1:0.3。挡墙高度在2～4 m。
钢管混凝土系杆拱桥的养护
钢管混凝土系杆拱桥的养护 摘要：近年来，我国陆续修建了数十座钢管混凝土拱桥、系杆拱桥。这些桥梁建成后如何进行规范化管理、及时进行检查与养护维修工作，最大限度地延长桥梁的使用寿命已成为我们必须面临的新课题。针对钢管混凝土系杆拱桥的自身结构特点，探讨了钢管混凝土系杆拱桥各关键部位的检查与养护方法，提出了易损件的更换办法，可为该类桥梁的日常管理与养护工作提供参考。 关键词：钢管混凝土拱桥；系杆拱桥；桥梁养护 1 引言 系杆拱桥为一种梁拱组合体系桥，以其造型美观、造价低廉备受人们喜爱，继1990年我国建成第一座钢管混凝土系杆拱桥---四川旺苍东河桥以来，国内已陆续建成了数十座这类桥梁。如：主跨360 m的丫髻沙大桥、主跨288 m的奉节梅溪河桥、主跨280 m的武汉晴川桥、主跨240 m的武汉江汉五桥等。据不完全统计，我国目前已建或在建的主跨200 m以上的大型钢管混凝土系杆拱桥已将近20座。 但这种体系桥最致命的弱点是其横梁直接吊挂在吊杆上。而吊杆多又采用预应力钢绞线，依靠钢绞线的预应力来抵抗荷载作用。一座桥中哪怕只有少数几根钢绞线断裂，甚至一根钢绞线断裂都会造成灾难性的后果。这类不少，重庆小南门桥即为典型事例。1990年建成的重庆小南门桥（已倒塌），主跨240米，建成时为当时亚洲最大跨度的混凝土拱桥，在中承式拱桥中居世界第一位。其吊杆采用21根Φ15mm钢绞线，每根钢绞线由7Φ5高强钢丝组成，外套钢套管。为考虑换索方便，梁地面至人行道顶面灌硫磺粘结材料，中间灌水泥沙浆。两端采用XM锚具。由于当地为酸雨地区，大气PH值约在4.6-5.6之间，环境腐蚀使外套管锈穿，进而锈蚀到内部钢丝。腐蚀加剧了钢丝的应力集中，应力集中使钢丝应力超过设计值，导致钢丝断裂、桥梁倒塌。 大型桥梁工程投资大，社会经济影响大，确保它们的安全运营是关系到国计民生的大事。桥梁建成后必须加强日常管理，经常进行检查及养护维修方能实现其设计寿命。如不注意检查、养护或养护方法不当将会大大缩短桥梁的使用寿命，甚至造成桥毁人亡的严重后果。在国外，特别是英美等西方发达国家，桥梁的养护、健康检测和修补加固在桥梁领域占主导地位，他们投入了大量的人力物力对桥梁的养护和健康检测进行研究，业已形成较完善的桥梁养护制度。特别是大型桥梁，由于其重要地位和复杂的结构受力形式，根据环境条件和结构特点，对每座桥梁都建立了专门的技术档案，养护制度和健康检测体系，以科学的方法准确把握桥梁的工作状态，对可能出现的隐患及时的预报和评估，及早采取适当的措施避免桥梁的严重损害，延长桥梁的使用寿命，以确保桥梁的安全运营。目前，国内桥梁的养护十分薄弱，大部分中、小型桥梁基本上没有进行养护，即使对大型桥梁，其养护也存在着很大的盲目性，缺少采用定期检查和养护的制度，更没有对桥梁的工作状态的连续监控，一般仅当外观发现严重的问题时才修修补补。对于大型桥梁，缺乏系统科学的保养制度将会显著缩短桥梁的使用寿命，甚至导致重大安全事故的发生。随着时间的推移，由于养护不当，又加上气候的原因，目前我国一些正在使用的桥梁已经出现病害，给桥梁的安全运营带来隐患。 钢管混凝土系杆拱桥，作为一种新型桥梁，国内目前尚未出台关于该类桥梁完整
组织设计钢筋混凝土拱桥实例组织设计
壹百二十米跨现浇钢筋砼箱形拱桥主拱圈 施工工法 1．前言 余姚双溪口水库大桥为净跨径120m上承式悬链线箱形拱桥，该桥为集团公司同类桥的最大跨径，其支架部分及主拱圈施工不仅难度大，而且存于着很大的施工安全风险。 我公司结合以往施工经验，针对大跨上承式钢筋混凝土箱形拱桥技术进行了科技攻关，充分利用该型拱桥结构特点制定科学合理的施工工艺，解决了施工技术难题，经总结形成本工法。 以本工法为核心的“120m跨现浇钢筋砼箱形拱桥主拱圈施工技术”获得集团公司优 秀论文壹等奖。 2．工法特点 本桥主拱圈采用支架现浇施工法，其中支架部分为于俩拱脚段根据原有的地形情况采用于硬化的地面上直接拼装碗扣式脚手架，中间段采用梁柱式复合体系：其结构构成为：明挖现浇混凝土基础;钢支架分三层，底层为置于混凝土基础上钢管立柱支墩;中层用万能杆件搭成框架结构形成纵梁;上层为满布式碗扣式脚手架。拱部利用碗扣式支架调整成拱型，拱架卸落利用碗扣式支架顶的可调托撑完成。而主拱圈混凝土则采用分环、分段的方法进行施工，即：整个拱圈根据支架的结构体系分为3个浇筑环；即底板环、腹板环及顶板环，每环浇筑时再分5段对应水平长度分别均为24m，先对称浇筑拱脚段，再从跨中段向俩拱脚方向浇筑，拱顶段浇筑完后，再浇筑1/4段。段和段之间预设间隔槽(顶板不设间隔槽)，间隔槽宽1.5m，根据监控单位的施工加载计算，腹板和底板环俩环同时合拢，使拱圈形成壹个开口箱形结构，然后再进行顶板环的分段浇筑及合拢。
3．适用范围 本桥施工方法可适用于大跨径现浇钢筋砼拱桥的施工。 4．工艺原理 4.1主拱圈施工技术 4.1.1主拱圈底模标高的确定 主拱圈的支架现浇过程中，立模标高的合理确定，是关系到主拱圈的线形是否平顺、是否符合设计的壹个重要问题。如果于确定立模标高时考虑的因素比较符合实际，而且加以正确的控制，则最终主拱圈和桥面系线形较为良好；否则最终主拱圈线形会和设计线形有较大的偏差。 立模标高且 不等于设计中桥梁建成后的标高，总要设壹定的预抛高，以抵消施工中产生的各种变形（挠度）。其计算公式如下： 模板定位标高＝设计标高＋运营预抛高＋施工预抛高＋支架变形 其中支架变形值是根据支架加载试验，综合各项测试结果，最后绘出支架荷载—挠度曲线，进行内插而得。 根据以往上承式拱桥施工及监控经验，且 结合本桥的具体情况，估计于施工过程中影响本桥结构内力和线形的因素主要有以下几方面： (1)施工临时荷载。 (2)支架变形。 (3)日照影响。 (4)主拱圈混凝土浇筑顺序和主梁的安装顺序。
钢管混凝土圆管拱肋日照温度分布研究
文章编号:1003-4722(2006)06-0018-03 钢管混凝土圆管拱肋日照温度分布研究 彭友松,强士中,刘悦臣 (西南交通大学土木工程学院,四川成都610031) 摘 要:以热传导理论结合有限元方法,提出了圆形钢管混凝土拱肋日照温度分布的分析模型,考虑了太阳辐射、气温变化、地理位置、方位和几何尺寸等对温度分布的影响。结果表明,拱肋横截面内的日照非线性温差可达20 以上,说明应对钢管混凝土拱桥的温度效应予以重视。 关键词:钢管混凝土结构;拱肋;温度分布;日照;有限元法中图分类号:U441 文献标识码:A Study of Sunshine Temperature Distribution in Circular Concrete Filled Steel Tube Arch Rib PENG You song ,Q IANG Shi zhong ,LIU Y ue chen (Scho ol of Civ il Engineer ing,So ut hw est Jiaoto ng U niver sity,Chengdu 610031,China) Abstract:By means of the heat conductivity theory and finite element method,an analy tic model is developed for sunshine temperatur e distributio n in the circular concr ete filled steel tube (CFST )arch rib,in w hich several facto rs having influences on the temperatur e distribution,such as so lar r adiation,tem perature variations,locations,directio ns and g eo metr ic dimensions,have been consider ed.T he results of analysis and study in the paper indicate that the nonlinear sun shine temperatur e differentials in the cro ss sectio n of the arch rib can be greater than 20 and due attention should be paid to such temperature effect o n the CFST ar ch bridg es. Key words:concrete filled steel tube structur e;arch r ib;temperatur e distribution;sunshine;finite element metho d 收稿日期:2006-05-22 作者简介:彭友松(1965-),男,1986年毕业于西南交通大学铁道工程专业,工学学士,1989年毕业于铁道部科学研究院研究生部桥梁与隧道工程专业,工学硕士,现为西南交通大学土木工程学院博士研究生。 1 前 言 钢管混凝土拱桥在近十几年内得到了迅速发展。但对于钢管混凝土拱桥日照温度分布和温度应力问题的研究则相对滞后。而且,由于结构的特殊性,要对钢管混凝土拱的温度分布进行实地观测也十分困难,国内鲜见有关其温度分布的现场实测资料。因此,对钢管混凝土拱桥的温度分布进行理论研究是必要的。 本文根据热传导理论,对影响钢管混凝土圆管拱肋日照温度分布的各主要因素进行了分析,建立了相应的计算模型,并以大型通用有限元软件AN SYS 为平台开发了实用程序,对钢管混凝土圆管拱肋日照温度分布进行计算分析和参数研究,介绍了相关研究成果。 2 计算模型2.1 计算假定 严格来说,由于影响因素和边界条件的复杂性,钢管混凝土拱肋的日照温度分布是一个复杂的三维瞬态热传导问题。考虑到钢管混凝土拱肋为细长杆件,且横截面直径与拱轴线曲率半径相比要小得多,所以沿轴线方向的传热与横向传热相比可以忽略,18 桥梁建设 2006年第6期
车速对大跨度钢管混凝土拱桥车桥耦合振动的影响分析
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ＥｃｏｎｏｍｙｉｎＡｒｅａｓｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ （ＴＥＡＣ）２００６年第３期（总第３５期） 交通科技与经济 钢管混凝土结构早在１９世纪８０年代就已经出现，钢管混凝土技术最早是在前苏联、美国、日本以及西欧等国家得到较好的发展与应用。在我国，钢管混凝土材料已被广泛应用于建筑行业。在桥梁工程方面，钢管混凝土材料也被广泛采用，主要应用于大跨径拱桥，已经建成数量可观的钢管混凝土拱桥，在特殊情况下也被用为桥墩材料。 钢管混凝土组合材料，结合两种不同力学性质材料的优点，具有独特的工作特点：弹性工作而塑性破坏，承载力高而极限压缩变形大。其应力应变关系接近于钢材的性能。这种材料应用于拱桥，与钢筋混凝土拱桥相比，增大了拱桥的跨径，而且使桥梁结构轻盈，提高了桥梁的观赏性，这种桥型的优点在城市桥梁中表现的尤为突出。 随着国民经济的不断发展，交通量显著增长，车辆轴重不断加重，车辆数不断增加，车辆密度也随之提高，与此同时，对桥梁结构的稳定与振动性能的要求也随之提高。随着跨度的增大，研究人员开始对钢管混凝土拱桥的动力性能也进行研究，对移动荷载作用下桥梁与车辆的动态响应也十分关注，从古典的弹簧质点体系到现代车桥相互作用理论，已经进行了不少研究，提出了一个较为综合的模型来模拟桥梁与汽车共同作用组成的系统，但在实际应用时有一定的局限性。 １车桥耦合振动 在车辆动荷载作用下或者风力、地震、地面运动作用下，桥梁结构产生的振动会增大结构所受的内力，可能引起结构的局部疲劳损伤，或者会影响桥梁行车的舒适性与安全性，甚至使桥梁完全破坏。所以，桥梁的设计计算中都包含有车辆荷载动力作用的内容；对于大跨度的吊桥、斜拉桥以及大跨度的拱桥还需要通过理论计算和模型实验，来保证架设时 和建成后的动力稳定性、行车舒适性和安全性。 桥梁结构振动，是伴随着外作用输入（车辆动荷载、风力、地震波）和摩擦损耗（材料的内摩擦和连接及支承的摩擦），结构体系的变形能量和运动能量相互转换的周期过程。体系振动受到外作用输入影响的多少，与它固有频率和输入作用的频率之比密切相关。 同样，车辆的振动，也是伴随着外作用的输入 （路面、桥面对行驶车辆的作用力）和摩擦损耗，体系的变形能量和运动能量相互转化的过程。其振动受到外作用输入影响的多少，也与其固有频率和输入作用的频率之比密切相关。 车桥耦合振动，就是当车辆行驶通过桥梁时，伴随着车辆与桥梁之间的作用力作为外作用，同时对车辆体系和桥梁结构输入，车辆和桥梁产生的相互影响、 相互制约的振动。在车桥耦合振动中，车辆任意时刻的振动情况都会改变车辆对桥梁的作用力，进而改变桥梁结构的振动情况；同样，桥梁结构任意时刻的振动情况也会改变桥梁对车辆的作用力，进而改变车辆的振动情况。两个体系的振动相互影响、相互制约，使其可以看作一个车辆桥梁体系的振动。 车辆与桥梁的相互作用是十分复杂的现象，它受很多因素的影响，主要有：车辆的动力特性，包括车辆的轴数、轴距、轴重、自振频率以及减振装置和弹簧中摩擦装置提供的阻力；桥跨结构的动力特性，如桥跨结构的几何尺寸、结构型式、支撑条件、质量和刚度分布；车速；桥头引道与桥面平整度，桥头沉陷及伸缩装置的状况；车辆的数量和在桥上行驶的位置等。 图１依兰牡丹江钢管混凝土桥有限元模型 ２应用算例与分析 依兰牡丹江大桥位于黑龙江省依兰古城西１ｋｍ，原哈同公路牡丹江上游２５６ｍ处，属同江—— —三亚公路北段黑龙江省境内，是跨越牡丹江的一座大型桥梁。根据桥位地形特点， 【摘要】钢管混凝土材料在桥梁工程中已经得到了广泛的应用，随着研究的深入展，钢管混凝土拱桥在车辆荷载作用下的振动特性研究也备受关注。以依兰牡丹江钢管混凝土拱桥为例，通过编制程序以及对计算结果的分析，讨论了车速对此桥梁结构的车桥耦合振动的影响，并提出相关意见，为大跨度钢管混凝土拱桥的设计提供参考。【关键词】车速；大跨度钢管混凝土拱桥；车桥耦合振动；影响因素【中图分类号】Ｕ４４８．３４ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１００８－５６９６－（２００６）０２－００５２－０２ 车速对大跨度钢管混凝土拱桥车桥耦合振动的影响分析 ●刘舒１，王宗林１，王淑涛 ２ （１．哈尔滨工业大学，哈尔滨１５００９０；２．路桥集团桥梁技术有限公司，北京１０００１０） 投稿日期：２００５－１１－１０ 作者简介：刘舒（１９８１－），女，黑龙江哈尔滨人，硕士研究生，研究方向： 桥梁与隧道工程。
大跨度钢筋混凝土拱桥斜拉扣挂法悬臂浇筑施工关键技术
大跨度钢筋混凝土拱桥斜拉扣挂法悬臂浇筑施工关键技术 尹洪明郭军肖沾 （中交一公局四公司广西南宁 530000） 摘要:钢筋混凝土拱桥悬臂施工法分为悬臂拼装法和悬臂浇筑法两大类。悬臂浇筑法主要采用挂篮悬臂浇筑施工，根据国内外目前的工艺技术又可以分为采用塔架斜拉扣挂法和悬臂桁架浇筑法。而悬臂浇筑法施工的拱桥在国内日前仅建成3座，都采用塔架斜拉扣挂法施工，且因为施工情况又存在不同，技术理论不够完善，整体还处在起步阶段，为进一步完善悬臂浇筑拱桥的施工技术，本文以在建的马蹄河特大桥为背景，谈论大跨度塔架斜拉扣挂法悬臂浇筑拱桥的关键施工技术控制。 关键词:悬臂浇筑斜拉扣挂箱拱挂篮索力优化施工技术 0 前言 拱桥是一种以受压为主的结构,受力合理, 外形美观, 是我国公路上广泛采用的一种桥梁体系。随着钢筋混凝土的出现，拱桥的施工技术得到提升，跨越能力增大，大跨度混凝土箱拱造价低廉、施工方便、养护简单，在我国适合贵州、广西、云南等多山地区。制约混凝土箱拱跨度的一个重要因素是施工方法，拱桥的施工方法一般有缆索吊装法、劲性骨架法、转体施工法、悬臂施工法、悬臂施工与劲性骨架组合法等。小跨度箱拱可以采用支架施工或分多个节段吊装，随着跨度增大，山区沟谷多，环境条件限制，提出采用的悬臂施工法更能适应山区拱桥发展。 悬臂法分为悬臂拼装法和悬臂浇筑法，我国钢筋混凝土拱桥发展在20世纪70年代得到提升，伴随无支架缆索吊装技术的成熟和设计方法进步，才逐渐出现了大跨度的钢筋混凝土悬臂拼装拱桥。90年代后先后建造了跨度最大的中承式钢筋混凝土——广西邕林邕江大桥（312m,1996年）和世界第一跨的钢管混凝土劲性骨架钢筋混凝土拱桥——重庆万州长江大桥（420m，1997年）。然而，随着时间发展，国家对工程质量、技术要求更高，悬臂拼装法需要足够大的预制空间和吊装能力，且成拱后拱圈接头多，整体性不高，在进几年开始推广挂篮悬臂浇筑施工的钢筋混凝土拱桥，由于主拱圈采用挂蓝浇筑一次成形、无需分环、工艺简单、整体性好、施工中横向稳定和抗风性能好、运营阶段养护费用低、耐久性好的特点。 而在国外，20世纪60年代就开始采用悬臂浇筑施工拱桥，目前施工技术已经比较成熟，最大跨径由德国2000年建造的WildeGera桥，跨径252m，我国建成挂篮悬浇拱桥仅有三座，2007年净跨150m的白沙沟1#大桥、2009年净跨182m的新密地大桥，2010年净跨165m的木蓬特大桥，以及在建净跨180m的马蹄河特大桥，且都采用斜拉扣挂悬臂浇筑施工。
钢管混凝土拱桥的施工方法和结构设计..
钢管混凝土拱桥的施工方法 钢管砼结构，由于能通过互补使钢管和混凝土单独受力的弱点得以削弱甚至消除，管内混凝土可增强管壁的稳定性，钢管对混凝土的套箍作用，使砼处于三向受力状态，既提高了混凝土的承载力，又增大了其极限压缩应变，所以自钢管砼结构问世以来，是桥梁建筑业发展的一项新技术，具有自重轻、强度大、抗变形能力强的优点，因而得到突飞猛进的发展。在桥梁方面，已以各种拱桥发展到桁架梁等结构形式，并发展到钢管混凝土作劲性骨架拱桥。其施工方法发展很快，已经应用的有无支架吊装法，支架吊装法，转体施工法等。 1 拱肋钢管的加工制作 拱肋加工前，应依理论设计拱轴座标和预留拱度值，经计算分析后放样，钢管拱肋骨架的弧线采用直缝焊接管时，通常焊成1.2-2.0m的基本直线管节；当采用螺旋焊接管时，一般焊成12.0~20m弧形管节。对于桁式拱肋的钢管骨架，再放样试拼，焊成10m左右的桁式拱肋单元，经厂内试拼合格后即可出厂。具体工艺流程为：选材料进场材料分类材质确认和检验划线与标记移植编号码下料坡口加工钢管卷制组圆、调圆焊接非坡口检验附件装配、焊接单节终检组成10m左右的大节桁式拱肋焊接无损检验大节桁式拱肋终检 1：1大样拼装检验 防腐处理出厂。 当拱肋截面为组合型时，应在胎模支架上组焊骨架一次成型，经尺寸检验和校正合格后，先焊上、下两面，再焊两侧面（由两端向中间施焊）。
焊接采用坡口对焊，纵焊缝设在腔内，上、下管环缝相互错开。在平台上按1：1放样时，应将焊缝的收缩变形考虑在内。为保证各节钢管或其组合骨架拼组后符合设计线型，可在各节端部预留1cm左右的富余量，待拼装时根据实际情况将富余部分切除。钢管焊接施工以“GBJD05—83、钢结构施工和施工及验收规范”的规定为标准。焊缝均按设计要求全部做超声波探伤检查和X射线抽样检查（抽样率大于5%）。焊缝质量应达到二级质量标准的要求。 2 钢管混凝土拱桥的架设 2.1无支架吊装法 2.1.1缆索吊机斜拉扣挂悬拼法 具体做法与其他拱肋的架设相似，只是钢管混凝土拱肋无支架架设方案用于较大跨度，它可根据吊机能力把钢管拱肋合成几大段进行分段对称吊装，并随时用扣索和缆风绳锚固，稳定在桥位上，最后合拢。如净跨度150m 四川宜宾马鸣溪金沙江大桥，为钢筋混凝土箱拱，分五段吊装，吊重700KN。广西邕宁邕江大桥，主跨312m的钢管混凝土劲性骨架箱肋拱，每根拱肋的钢管骨架分9段吊装，吊重590KN。四川万县长江大桥，跨径420m的钢管混凝土劲性骨架上承式拱桥，分36段吊装，吊重612.5KN。 缆索吊机斜拉扣挂悬拼法施工是我国修建大跨度拱桥的主要方法之一。施工理论成熟，施工体系结构简单，施工调整与控制较方便。但这种方法起吊端要有一定的施工场地，缆索跨度较桥跨要大，用缆索较多，主塔架与扣索塔架相互分开，存在受压杆稳定要求塔高不能过高，并且要设置各种缆风索而占地面积较大。
钢管混凝土拱桥温度应力数值分析
文章编号:1000-2243(1999)03-0015-04 钢管混凝土拱桥温度应力数值分析 徐爱民,陈宝春 (福州大学土木建筑工程学院,福建福州350002) 摘要:以钢管混凝土拱桥的温度应力为分析对象,编制了钢管混凝土构件截面热传导差分计算 程序.在此基础上,编制求解钢管混凝土拱肋温度应力的有限元程序,定性分析了钢管混凝土拱 桥的温度特性. 关键词:钢管混凝土;拱桥;温度;应力 中图分类号 U 441.5 文献标识码:A 钢管混凝土肋拱桥拱肋截面上温度场为非均匀温度场,可分解为等效的线性温度场和非线性温度场〔1〕.非线性温度场会引起截面自应力;线性温度场变化在常用的超静定拱桥中产生内力.钢管混凝土拱桥温度应力计算,未见文献报道.本文采用Fortran 语言利用数值方法,编制了钢管混凝土构件受均匀大气温变和内热源共同作用下的温度场变化情况的计算程序,并建立有限元程序计算线性温度场引起的拱肋内力、应力和变形,以及非线性温度场引起的截面自应变和自应力.根据计算结果,初步分析了钢管混凝土拱桥按现行桥规分析时的合拢温度、年温差温度的取值问题,并讨论了拱肋截面非线性温度场的自应力问题.1 钢管混凝土拱肋截面温度场差分计算 1.1计算基本假定 1)钢管混凝土拱肋为细长结构物,假定沿拱肋轴向大气温度场均匀,并视拱肋与墩台接触面为绝热边界.则沿拱轴方向无热传导,钢管混凝土拱肋温度场为断面上的平面问题. 2)作为初步分析,不考虑日照影响以简化分析,即认为环境温度场环绕着拱肋断面为均匀温度场,则钢管混凝土拱肋断面温度场是平面轴对称问题. 3)管内混凝土与钢管接触良好,接触面上温度和热流是连续的,为完全接触边界条件(第四类边界条件);钢管外表面的边界条件为热传达边界条件(第三类边界条件). 1.2热传导差分方程 由文献[2]可得圆坐标系下导热方程:ρC p T t =1r r r λ T r +1r 2 φλ T φ+ z λ T z + Q t t t (1) 根据1.1节中的假定,钢管混凝土拱肋的传热问题可简化为圆截面的一维问题,上述导热方程可简化为: 收稿日期:1998-12-31 作者简介:徐爱民(1975-),男,助教,硕士.第27卷第3期 1999年6月福州大学学报(自然科学版)Journal of F uzhou University (Natural Science )Vol .27No .3June 1999
大跨度钢筋混凝土拱桥施工工法
大跨度钢筋混凝土拱桥施工工法 （杨忠领） （中铁十六局集团五公司河北唐山 063030） 摘要：本工法成功的解决了主拱圈下部原地面基础处理和下沉；满堂脚手架的搭设方法和要求；支撑主拱圈底模的1-80米弧形杆件的材料选择与制作；主拱圈加载程序和下部支撑卸载程序；主拱圈间隔槽的预留位置；合拢温度的选择；混凝土分段和浇注顺序；拱上运输系统的布置；消除拱架变形、控制主拱圈变形等关键技术难题，对类似工程的施工有一定的借鉴作用。 关键词：大跨度钢筋混凝土拱桥工法 一、前言 箱形拱圬工量少、自重轻、截面合理，近年来在大跨度钢筋砼拱桥中被广泛应用。国道318线甘孜境段二郎山至康定公路改造工程滴水岩大桥为1-80m悬链线钢筋混凝土箱形拱桥，是全线的控制工程。主拱圈正拱斜置，跨度80m，厚度1.4m，宽8.96m，矢跨比1/6，是全桥结构受力最复杂，施工难度最大的部位。拱上结构为空腹式，共设8孔腹拱，腹拱圈为等截面圆弧拱，净跨5.5m，横墙厚度0.8m。0#桥台下部为明挖扩大基础，拱座以上台身为引桥式桥台,引桥为1-13m预应力空心板桥，1#桥台为重力式Ｕ形桥台，基础为明挖扩大基础。中铁十六局集团五公司在施工中大力开展科技攻关，不断完善施工工艺，成功的解决了主拱圈下部原地面基础处理和下沉；满堂脚手架的搭设方法和要求；支撑主拱圈底模的1-80米弧形杆件的材料选择与制作；主拱圈加载程序和下部支撑卸载程序；主拱圈间隔槽的预留位置；合拢温度的选择；混凝土分段和浇注顺序；拱上运输系统的布置；消除拱架变形、控制主拱圈变形等关键技术难题，大跨度钢筋混凝土拱圈施工技术研究获集团公司科技进步奖，本工法是在总结上述成功经验的基础上形成的。 二、工法特点 1.对原地面进行处理后采用满堂支架系统克服了传统的土牛胎易产生不均匀沉降导致支架下沉引起主拱圈变形开裂及填筑挖出土牛胎增加工程量的弊端，有效防止了拱架下沉拱圈变形，保证了施工质量。 2.支撑体系和模板系统位于稳固的地基上，安全系数高，不易下沉，结构受力合理，支架、模板安装拆卸方便，操作简单，支架和模板适用范围广，可再利用。 3.拱箱采用钢筋砼预制件组装，底板、纵缝、边腹板、顶板采用现浇，整体性强，结构轻盈，自重小，线性美观，减少了砼用量，节约了投资。 4.施工工艺完善、简便，可操作性强，降低劳动强度，便于推广。 5.施工速度快，施工质量容易得到保证， 三、适用范围 本工法适用于公路大跨度钢筋混凝土箱形拱桥采用预制与现浇相结合的主拱圈施工、适合拱圈下部为水流不大的沟壑、坑洼、平地。主拱圈下部为河流时不适用。 四、施工工艺 （一）、拱架地基处理 在跨径范围左右共宽13米投影面下的沟槽表层植被，浮土与挖基倾倒土全部清除后，纵横方向
大跨度钢管混凝土拱桥拱肋少支架安装法
第５卷第３期徐州建筑职业技术学院学报ｖ。１．５№．３２００５年９月ＪＯＵＲＮＡＬ０ＦＸＵＺＨＯＵＩＮＳＴＩＴＵＴＥ０ＦＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＡＬＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＳｅｐ．２００５ 大跨度钢管混凝土拱桥拱肋少支架安装法 周水兴 （重庆交通学院桥梁及结构工程系，重庆４０００７４） 摘要：结合实际工程介绍了少支架安装法在大跨度钢管混凝土拱桥中的应用，着重分析说明了 在安装过程中预抬高量计算、地基沉陷以及各节段间标高控制方法．实践证明，少支架法安装大跨 度钢管混凝土拱桥是合理的，不仅安全稳定性好，而且施工快、费用低． 关键词：钢管混凝土拱桥；少支架法；拱肋安装；施工控制 中图分类号：Ｕ４４５．４６文献标识码：Ａ文章编号：１００９—８９９２（２００５）０３—０００１一０３ ＥｒｅｃｔｉｏｎｏｆＲｉｂｓｏｎＬａｒｇｅ—ＳｐａｎＣＦＳＴ ＡｒｃｈＢ“ｄｇｅｓｗｉｔｈＭｅｔｈｏｄ０ｆＬｉｍｉｔｅｄＢｒａｃｋｅｔｓ ＺＨＯＵＳ＾甜ｉ—ｚｉ咒ｇ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＢｒｉｄｇｅＷｏｒｋａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉＶｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００７４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆａｐｒａｃｔｉｃａｌｐｒｏｊｅｃｔ，ａｂｒｉｅｆｉｎｔｒｏｄｕｃａｔｉｏｎｉｓｍａｄｅｏｎｔｈｅａｐｐｈｃａｔｉｏｎｏｆ ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｌｉｍｉｔｅｄｂｒａｃｋｅｔｓｏｎｌａｒｇｅ—ｓｐａｎＣＦＳＴａｒｃｈｂｒｉｄｇｅｓ，ａｎｄａｎｅｘｐｌａｎａｔｉｏｎｉｓａｄｄｅｄｔｏ ｔｈｅｃａｍｂｅｒｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｅｔｔｉｎｇｏｆｓｕｂｇｒａｄｅａｎｄｔｈｅｅｌｅｖａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｏｖｅｒｔｈｅｐａｎｅｌｊｏｉｎｔｓｉｎ ｔｈｅｅｒｅｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｐｒａｃｔｉｃｅｓｈｏｗｓｔｈａｔｉｔｉｓｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｔｏｅｒｅｃｔｒｉｂｓｏｎ１ａｒｇｅ—ｓｐａｎＣＦＳＴ ａｒｃｈｂｒｉｄｇｅｓｗｉｔｈｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆ１ｉｍｉｔｅｄｂｒａｃｋｅｔｓ，ｗｈｉｃｈｔａｋｅｓｐｒｉｏｒｉｔｙｏｆｈｉｇｈｓｅｃｕｒｉｔｙａｎｄｓｔａ— ｂｉｌｉｔｙ，ｑｕｉｃｋｎｅｓｓａｎｄ１０ｗｃｏｓｔｉｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣＦＳＴａｒｃｈｂｒｉｄｇｅ；ｍｅｔｈｏｄｏｆｌｉｍｉｔｅｄｂｒａｃｋｅｔｓ；ｅｒｅｃｔｉｏｎｏｆａｒｃｈｒｉｂｓ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｎｎｔｒｏｌ 钢管混凝土拱桥拱肋的安装常用无支架缆索吊装法和转体施工法［１］，这两种方法主要用于跨越山谷、大江大河等不适宜搭设支架或根本无法搭设支架的场合．其特点是需要专业的施工队伍，施工难度大，技术要求严，费用较高．在拱肋离地面不高或桥下水位不深，通过缩窄河道可以留有足够开阔平整的场地的情况下，可采用少支架法安装，其特点是操作容易、技术要求低、拱肋节段标高易控制 收稿日期：２００５一０６—２２ 作者简介：周水兴（１９６７一），男，浙江嘉兴人，教授，主要从事桥梁设计理论与旧桥加固研究．且稳定性好，施工快捷，工程费用低． 本文结合浙江省东阳市中山大桥的拱肋安装，主要介绍在安装过程中预抬高量计算、地基沉陷以及各节段间标高的控制方法． １拱肋的吊装及位置的调整 对于拱肋的节装，少支架安装法是在各个节段接头处设置钢支架，用汽车吊、门架吊或浮吊安装． 为便于调整每段拱肋的标高、平面位置和成拱后的落架，在支架顶部设置微调装置，一般用千斤顶、丝杠等．各支架在纵向及横向设缆风索以保证 万方数据万方数据
钢管拱桥施工质量控制浅见
钢管砼拱桥施工质量控制浅见 【摘要】文章对施工实践中的钢管混凝土拱桥的施工步骤与方法等方面进行了总结，剖析施工中可能存在的问题，并针对性地提出了相应处理方法，详细阐述了实践施工中的有效防治对策和质量控制措施。 【关键词】钢管混凝土系杆拱桥施工技术质量控制 最近几年来，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，被广泛应用于公路桥梁工程。但该桥型技术复杂，施工技术难度大，已经暴露和潜在的问题还很多。通过施工实践南通通州区金余大桥、南水北调泰州卤汀河港口大桥两座跨径85米以上的大跨度钢管系杆拱桥，总结了一些施工质量控制浅见，以供同行参考。 1施工方案的选择 一般在施工设计图纸上都有大致的施工要求，钢管混凝土拱桥的整个施工过程大致可划分为六个阶段：第一阶段是钢管拱桥墩及砼系杆、拱脚施工；第二阶段是钢管拱肋厂内制作；第三阶段是架设空钢管拱段形成裸拱(即拱肋骨架)；第四阶段是往空钢管拱内压注混凝土形成钢管混凝土拱；第五阶段是桥面系道板的安装施工；第六阶段系杆拱预应力施工，其中第六阶段预应力施工贯穿整个系杆施工的全过程是个逐步完善的关键施工步骤。一般钢管拱肋的架设可以根据不同的施工条件采用不同的施工方法，主要有满堂或少支架施工法、缆索吊装法、平转法、竖转法，或几种方法综合应用(如少支架施工、平转与竖转结合等)如图1所示。 图1 钢管混凝土拱桥主要施工方法简图 目前公司均采用先梁后拱支架法施工，金余大桥砼系杆现浇是采用满堂支架，拱肋安装采用少支架综合法，优点是系杆轴线控制好，吊索位置精确，桥梁的整体性好，缺点是支架费用高，施工技术难度大。港口大桥系杆采用预制吊装结构，拱脚端横梁支架现浇，拱肋安
钢管混凝土弹塑性极限承载力研究现状
收稿日期:2004204220. 作者简介:王 (19772),女,助教;武汉,武汉理工大学土木工程与建筑学院(430070). 钢管混凝土弹塑性极限承载力研究现状 王 1 瞿伟廉1 (1.武汉理工大学 土木工程与建筑学院,湖北 武汉 430070) 摘 要:介绍了钢管混凝土极限承载力计算方法的研究历程:从简单公式模拟到通过大量试验得到大量数据而后回归出各种通用近似公式,再到现在的有限元等数值方法.介绍了国内外钢管混凝土轴压、偏压构件和拱桥平面、空间的几何非线性及双重非线性分析的各种理论方法.关键词:钢管混凝土; 弹塑性分析; 极限承载力 中图分类号:TU 375:TU 392.3 文献标识码:A 文章编号:167227037(2004)022******* 钢管混凝土具有优越的力学性能:内填混凝土增加了钢管壁的稳定性;钢管的套箍作用使核心混凝土处于三向受压状态,提高了混凝土的抗压强度和变形能力,但同时也导致其力学性能的复杂性.近十余年来钢管混凝土在拱桥中的应用日益增多,发展迅速.目前我国已建和在建的钢管混凝土拱桥已达80余座,跨径在200m 以上的有13座.1997年建成世界上最大跨的钢管混凝土拱桥:四川万县长江大桥,跨径420m . 前苏联对钢管混凝土轴压和偏压柱进行过较为深入的研究,成功地用极限平衡法求解了钢管混凝土轴压短柱的极限承载能力.美国在60和70年代进行过大量的钢管混凝土试验和理论分析工作[1～5],改进并规范钢管混凝土轴压和受弯构件设计公式[3].国内以钟善桐和翰林海为代表的一批学者研究了方形和圆形截面钢管混凝土两端简支梁柱平面内稳定极限承载力,通过实验及数值分析方法探寻钢管混凝土构件在轴压、偏压作用下的荷载、挠度曲线和极限承载力. 钢管混凝土拱的稳定性是拱桥设计中的一个重要问题.对于复杂的拱桥结构的弹性稳定分析,目前都是采用有限元等数值方法计算,分为线性屈曲和非线性稳定计算[6].线性屈曲分析假设结构失稳状态为弹性小变形,结构的内力与外荷载成比例关系,结构的稳定分析就转化为求解特征值问题,求得的最小特征值即是失稳临界荷载.当拱肋在结构自重及外荷载作用下产生附加的内力和较大的变形,进行稳定计算时就应计入结构大位移的影响[7].对于弹塑性材料,拱的极限承载力 破坏是伴随结构的材料非线性和几何非线性共同发生的,这使得其极限承载力既有可能发生在弹性屈曲临界荷载范围之内,又有可能发生在弹性屈曲临界荷载范围之外,因此对于钢管混凝土拱桥,仅仅采用弹性稳定分析是不够的,必须进行弹塑性分析计算,确定其极限稳定承载能力.随着稳定理论和有限元技术的发展,人们逐渐采用非线性有限元方法来求解稳定问题,它通过求解结构从加载开始到失稳全过程的结构响应,得出荷载2位移关系,求出结构的极限承载力. 1 轴压构件极限承载力分析 起初,研究者采用求极限荷载的方法来作钢管混凝土轴压构件极限承载力的分析,但后来发现,当试件内部混凝土达到极限状态时,钢管的承载能力并未充分发挥,仍然可以继续承受荷载[8].于是,研究者们转而采用以钢管发展塑性,混凝土达极限的方法.对钢管混凝土构件轴心受压时的极限承载力求解的方法大致有以下三种. a .欧拉公式 N cr =Π 2 (E s I s +E c I c )L 2 ,(1)式中,E s 和E c 分别为钢管和混凝土的弹性模量,I s 和I c 分别为钢管和混凝土的截面惯性矩 .构件的极限承载力等于钢管和混凝土的欧拉临界力之 和.此法只适用于细长柱在弹性阶段稳定极限承载力的计算. b .利用试验结果回归公式 .将试验结果回归,2004年6月 J.of HU ST.(U rban Science Editi on )Jun .2004
钢管混凝土拱桥拱肋安装工艺
钢管混凝土拱桥拱肋安装工艺 摘要：根据桥梁拱肋实际安装情况，对拱肋岸上段、水上段安装分别进行详细介绍，主要分析吊装中存在难点、重点、疑点，提出响应的施工保证措施，并在文中对提出注意事项，该施工保证拱肋安装的安全与精确性，供类似工程参考。 关键词：钢管混凝土拱桥拱肋安装 1 概述 现在我国处于交通基础设施建设的高潮，钢管混凝土拱桥以钢管与砼共同作用，增强了抗荷能力，横截面尺寸响应减小，从而减轻了上部构造的自身重量、减小基础应力，达到节省材料、增大跨度的作用，其桥型将不断的发展与应用。拱桥拱肋安装是钢管混凝土拱桥施工中最为复杂、风险最高的过程，该施工过程关系到整个桥梁的施工成败。以主桥为下承式钢管混凝土系杆拱桥为例，主桥计算跨径115m，矢跨比为1/4.8，拱肋采用哑铃型钢管混凝土，截面高3.0m，每个钢管外径1.3m。 2拱桥拱肋安装工艺 2.1岸上拱肋按装 陆上段拱肋可在岸上先行安装就位，减少跨中过河段的重量，降低吊装难度。岸上拱肋在拱脚浇筑之后拼接，在拱脚混凝土浇筑后，开始安装岸上拱肋。 2.1.1支架搭设 岸上拱肋段长度分别为22/30m，为在拱肋安装后不发生偏移，设两个支撑墩。在支撑点支撑墩采用4根φ60钢管作为支撑立柱，基础为4×4×0.8m的扩大基础。 钢管顶端放置拱肋的支撑钢板，支撑钢板采用2cm钢板焊制而成。现场放样调整支撑钢板位置及接触点的高程，确保支撑点位置与拱肋钢管相吻合。 2.1.2底模施工 系杆支架搭设完毕后，在纵向贝雷上搁置10#槽钢，调整好底模标高，在工字钢上放置三排双拼10#槽钢，纵梁上每30cm放置10×10×1.5m方木，上铺宽0.3m，厚5cm木板，木板间距20cm，再在其上铺设1.5cm竹胶板作面板。 2.1.3系杆劲性骨架施工 底模施工完毕后，即可进行劲性骨架的拼装。
大跨度钢管混凝土拱桥拱肋混凝土无隔舱泵送工法
大跨度钢管混凝土拱桥拱肋混凝土无隔舱泵送工法 1．前言 岭南高速蒲山大桥主跨结构形式为下承式系杆钢拱桥,其主跨横向设置三片拱肋，标准桥梁横断面宽３8．8m,其跨度为225米。由于拱顶距离地面达到了70余米，距离桥面也达到了4６米，中铁七局集团郑州工程有限公司在施工中参照了国内外相同或相近结构拱桥拱肋混凝土有隔舱泵送施工技术及相关排浆的方法，对现场实际情况进行了分析:若采用有隔舱泵送施工方法,需在拱肋间加焊隔舱板若加焊拱肋内隔舱板，需要将拱肋开孔后施工人员进入拱肋内部焊接，焊接隔板产生的高温会对拱肋钢管造成影响，不但会影响拱肋的线性变化,也违背了设计院关于尽量少在拱肋开孔的设计意图；同时增加了高空作业量,增加了人员机械的投入，延长了泵送施工周期。而采用无隔舱泵送施工技术,在拱顶进行排浆,从而取消焊接拱肋间隔舱板，直接在拱顶处设置排浆孔排浆辅助混凝土泵送的方法进行泵送，可以避免因加焊隔舱而增加的施工投入，同时也能保证在工期内完成泵送施工任务。最后采用无隔舱泵送施工技术进行了施工，采用该技术应用于蒲山大桥拱肋混凝土泵送施工中，在安全、进度、质量上赢得了业主的高度赞扬及奖励，现将该技术及其管理过程进行总结形成成本工法。 2．工法特点 2.1取消横隔舱，采用拱顶排浆孔排浆辅助泵送施工，相对于传统的有隔舱辅助泵送混凝土排浆相比可省去焊接隔舱板而增加的施工投入,节省了成本，同时避免高空焊接作业，安全上有保障。
2．２能实现较快的施工进度,以岭南高速蒲山大桥为例,全桥１４根弦管计2310m3混凝土在5天之内全部完成，减小了施工周边环境的干扰。 2.３拱顶设置排浆孔排浆,其排浆效果与隔舱两侧设置排浆孔排浆的效果一致，浮浆同样能顺利排出,且省去了焊接拱肋间隔舱板的工序,施工更简便，投入少,效果明显,混凝土的质量同样达到了规范要求。 3．适用范围 3.１适用于跨河流、公路、铁路和房屋密集区等钢管混凝土拱桥拱肋混凝土施工。 4.工艺原理 4.１排浆孔设置 图4.1 如图4.1所示，顶升时拱肋内混凝土顶面为水平面,在距离拱顶还有17.4m时,灌注较快一侧混凝土就会越过拱顶流向另一侧,两侧混凝土接头处夹杂浮浆,该处混凝土质量难以保证。本桥设计无隔舱板,考虑在拱顶设置一个出浆孔，直径为20cm。只要保证两侧混凝土同时顶升至拱顶后，浮浆可以同时由拱顶设置的出浆口排出,相对于