钢管混凝土劲性管架拱桥施工监控
钢管混凝土拱桥监理质量控制要点

钢管混凝土拱桥监理质量控制要点钢管混凝土拱桥作为一种重要的桥梁形式,具有结构强度高、耐久性好、施工周期短等优点,因此在桥梁项目中得到了广泛应用。
而拱桥的监理质量控制是确保拱桥施工质量的关键环节。
下面将从设计、施工过程、施工材料以及质量控制等方面介绍钢管混凝土拱桥监理质量控制的要点。
一、设计阶段1.桥梁设计图纸的审查:监理单位应对桥梁设计图纸进行审查,确保设计符合相关规范和标准要求,并及时发现并纠正设计中存在的问题。
2.材料的选择与审查:监理单位应对使用的钢管、混凝土等材料进行审查,确保材料质量符合规范要求。
同时,要求设计单位提供相应的检测报告和合格证明。
3.桥梁施工方案的审查:监理单位应对桥梁施工方案进行审查,确保施工方案合理、可行,并符合施工工艺规范和安全规范。
二、施工过程1.基坑开挖:监理单位应对基坑的开挖进行监督,确保基坑开挖的深度、坡度、边坡稳定等符合设计要求,并保证基坑开挖工程的安全。
2.钢筋施工:监理单位应对钢筋施工进行监督,确保钢筋的质量和布置符合设计规范。
同时,要求施工单位提供相应的钢筋质量检测报告和焊接工艺验收证明。
3.模板安装:监理单位应对模板安装进行监督,确保模板的稳定性和刚度满足施工要求,并对模板的支撑、调整进行检查和验收。
4.混凝土浇筑:监理单位应对混凝土浇筑过程进行监督,确保混凝土的配合比、浇筑层次符合设计要求,并进行质量抽查和取样检测。
5.钢管安装:监理单位应对钢管安装进行监督,确保钢管连接牢固、位置准确。
并对焊缝进行质量抽查和控制。
6.拱桥的支撑与拆除:监理单位应对拱桥支撑与拆除进行监督,确保在支撑过程中不产生过大的变形,而在拆除过程中确保结构稳定。
三、施工材料1.钢管:监理单位应对使用的钢管进行监督,确保钢管的材质和规格符合设计要求,并进行质量抽查和取样检测。
2.混凝土:监理单位应对混凝土进行监督,确保混凝土的配合比、水灰比、强度等参数符合设计要求,并进行质量抽查和取样检测。
大跨径钢管混凝土劲性骨架拱桥的施工及控制

图 4 抗风 缆 示 意
21劲性骨架施工 .
劲性钢 骨架预先在工厂分段制作 , 待运输到工地后再拼 焊成 吊装段长度 ,然后按从拱脚 段至拱 顶段的顺序 进行安
装 。施工 时在劲性钢骨架段与段 间接头外部设置 法兰块 , 以
图 5 拱 圈纵 向 分 段 示 意
便 吊装就位后迅速形成铰连接 , 最后再精确调整到施工拱轴 线要求的位置。劲性钢骨架安装精度要求 为 : 面内竖 向偏差 小 于 ±8m , m 面外水 平偏差小 于 ±1 m 劲性 钢 骨架 问相 3m ,
2 工程施工技术
本工程因桥梁跨径大 , 跨越河谷深, 若采用传统支架或
吊装施工法难以实现。经多种方案 比选 , 决定利 用两岸岩体 搭设缆索 , 采用缆 索吊装施工劲性 骨架及桥面 系。缆 索吊装
【 日期 】 0 7 0 — 8 收稿 20 — 3 2
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可作为主拱圈一部分参与受力,是跨越 江河、峡谷等障碍的大跨径拱桥优选施 工方法之一 。以香溪 河大桥 为对 象,介 绍大跨 径
钢管混凝 土劲性骨架拱 肋的骨架制作 、拼装 ,内填 、外 包混凝土施 工过程 以及控制要 点。
【 关键词 】 拱形桥 钢管混凝土劲性骨架 拱 肋 施 工控制 【 中图分类号 】43 uJ ‘ 43 / 文献标识码 B
张征文 、 巍 、 王 江根 明: 大跨径钢 管混凝 土劲性 骨架拱桥 的施工及控 制 及抗风 缆设置 见图 3 图 4 、 。
第 4期
完成第①环混凝土的浇筑, 结构仍为两铰拱; 第②环浇筑拱
箱腹 板混凝土 、 横隔板及拱脚 实腹段 、 封闭拱脚 , 使拱圈形成 无铰拱 ; 第③环 浇筑拱肋 间底板混凝 土 ; 环浇筑拱 箱顶 第④ 板 混凝土 , 进而完成拱箱 浇筑 。 工中遵循的原则是 : 施 在上一
钢管混凝土拱桥的监控要点

钢管混凝土拱桥的监控要点【摘要】结合钢管混凝土拱桥监测控制的实例,探讨钢管混凝土拱桥施工监控的主要内容与方法,对监控结果进行分析,并对施工中需注意的事项提出几点建议。
【关键词】钢管混凝土;监控;控制1. 工程概况安吉县一号大桥位于安吉县城北新区内,主桥为55M+70M+55M的中承式钢管混凝土拱桥,其中钢管拱肋的拱圈采用直径1.2 米Q345C钢管,内灌注C50微膨胀混凝土,总体布置见图1。
2. 施工监测监控的目的监测监控的目的主要是为保证桥梁运营的可靠性,检验桥梁结构的承载力及其工作状况是否符合设计标准,确保结构在施工中应力、变形与稳定状态在允许范围内。
3. 监测项目及主要测试内容3.1 拱脚水平位移的监测。
桥面施工荷载及张拉系杆均会引起两拱脚的水平位移。
为控制由此产生的拱肋内力的变化,指导系杆张拉或超张拉的吨位,消除施工荷载引起的拱脚水平位移,保证施工安全,须监测拱脚位移的全部数据,使拱脚的相对位移控制在设计范围内,并随时记录温度对结构的影响。
3.2 拱肋变形监测。
拱肋实际轴线若偏离设计值,将引起拱肋内力变化。
施工过程中拱肋局部偏离拱轴线过大将会引起施工安全隐患或安全事故。
特别是在钢管拼装、灌注混凝土和脱架状态必须严格控制拱轴线的偏移量,根据监测数据及时调整。
拱肋变形监测不仅测试拱肋的横向变位,还要测试拱肋在1/8、1/4和1/2各特征点的标高,保证成桥阶段的轴线与设计吻合,使拱桥在使用期间受力合理和灌注阶段防止“冒顶”现象的发生。
3.3 施工阶段钢管砼拱的应力测试。
(1)对钢管砼拱桥应力监测的全过程中,测试数据量大,影响因素多的结构特征,因此必须根据结构的受力特点和施工阶段的受力变化,选择控制参数,对结构进行有效的监测、监控,力争做到既保证施工安全,又不影响施工。
如果有些截面的应力测点超过设计值,但小于允许值,则可通过基于实测参数的计算分析并考虑环境的影响,综合分析原因,判断结构在后续的施工工序中是否安全。
钢管混凝土劲性管架拱桥施工监控

求出新的成桥状态。 此时的成桥状态与设计的成桥状态一般都部 吻合, 因此, 必须把新的成桥状态作为虚拟的设计 成桥状态 , 进行步骤() 2和步骤( ) 3 的操作, 直至最 终得出的成桥状态与实际的设计成桥状态一致。 此 时的初始状态即为理想的初始状态, 中间各阶段状 态则 为 中间 目标 。 循环迭代中, 初始状态的坐标的 确定 ; 误差分析尽管在施工监控中千方百计排除各 种确定和不确定因素的干扰 , 实测值与理论值之间 还是不可避免地存在一定的偏差, 有时甚至相差甚 远。误差分析就是通过对应力或位移偏差分析、 结 构参数敏感度分析、 结构参数识别, 找出产生偏差 的原因, 确定设计参数的真实值, 以保证后阶段的 理论分析的可靠性, 并对偏差进行适当的修正。
土拱桥的无支架施工。 其思路是借助钢骨架阶段吊 装的扣索来调整混凝土浇注fJ 介 【爱内力。 通过对扣索 的张放 , 给拱肋施加一定量的拉力 , 以减少各浇注 阶段混凝土产生的弯矩, 从而达到减小应力 、 控制 变 形的 目的。 此法与前面提到的两种外力平衡法反其道而 行之, 锚索加载法和水箱加载法都是通过外力, 给 主拱施加方向向下的荷载, 斜拉扣控法则通过扣索 给主拱施加方向为斜上的荷载。 无外力控制法。 无外力 控制法也叫多点均衡浇 注法 , 即混凝土的浇注分多工作面进行, 它是我国 传统的双曲拱桥拱板混凝土的浇注方法。 这种方法 是采用横 向分环纵向分段的方法来浇注主拱 因外 包混凝土 , 在主拱拱箱混凝土, 尤其是底板混凝土 的浇注过程中, 多工作面作业, 使劲性骨架受力相 对均匀 , 从而使劲性骨架应力分配均匀, 变形和顺。 联合法。 外力平衡法中的描索加载法和水箱加 载法都可以与斜拉扣挂控法联合使用 , 为方便起 见, 我们暂且把它称为外力混合法, 具体作法是从 拱脚到 L 采用斜拉扣控法 , 到拱顶采用锚索加 4 L 4 载法或水箱加载法, 这样, 无论是扣索、 锚索的拉力 还是水箱的重量都可以大幅减小, 使得拱圈的应力 和变形更易控制。 2 2控制理论分析 目前 , 国内外提出的控制理论主要有 : J 最/ S.  ̄ 乘法最优控制法、 卡尔曼滤波随机最优终点控制方
钢管混凝土拱桥施工监控分析

较快 , 泛应用 于公 路桥梁 中。文 中以生米大 桥主桥 为例 , 广 其为
钢管混凝 土中承式 系杆拱桥加 T形刚构结构为钢拱柔梁 , 单拱跨 度为 2 8I, 2 I T 箱梁采用对称平衡施工 。
或主梁线பைடு நூலகம்误差偏大 , 则应暂停施工 , 查明原因, 时纠正 , 可 及 以尽
斤顶拆除后 , 座往 相 反方 向 回缩。每 一合 拢段 支 承钢 管共 有 间最低 温度时 , 紧并施焊 固定 。必要 时 , 支 扭 在支承垫 板周 围浇 水
度及稳定性计算如下 : 钢管长度为 2I, I T 钢管面积为 A=58 8Hl2 7 l 。 n
4 穿临时钢柬及张拉。 ) 安装完支承钢管后 , 穿临时钢 束 , 利用 4个 4 0t 0 千斤 顶张拉
临时钢束 2 , B1后张拉临时钢束 2 1 , T 2 张拉力 为 7 。 0t 张拉时钢管被压 , 生收缩现 象 , 支座和偏移量 产生影 响。 发 对
中 图分 类 号 : 4 8 2 U 4 .2 文献标识码 : A
钢管混凝土是 在钢管 内填充 混凝 土形成 的组 合材料 。钢 管 1 监 控 的原则 与 方法
借助 内填混凝土提 高钢管壁 受压 时 的稳 定性 、 抗蚀 性 和耐久性 。 混凝土则借助钢管壁 的套箍作用 , 提高 了混凝 土的抗压强 度和延 性 , 钢材和混凝土有机地结 合起 来 ; 将 在施 工方面 , 管混凝土可 钢
4套 , 顶板 2套 , 底板 2套。钢管规格 : 1套共有 2条钢管和 1 条套 降温 , 以免烧伤混凝土 。 管 , 管直径 =13Hm, 钢 3 l 长度 L=9 0mm, 9 管壁厚 1 6mm; 套管 直径 =19mm, 5 长度 L=30m 管壁厚 1 2 m, 6mm。支 承钢管强
钢管混凝土系杆拱桥施工监控

Ab s t r a c t : B y me a ns o f s e t t i n g u p s t r e s s a n d d e f o r ma t i o n mo n i t or i n g p o i nt s i n t he c o n s t r u c t i o n s i t e f o r t h e c o n s t r u c t i o n p r o c e s s o f c o n c r e t e - f i l l e d
c u s s e d o n h o w t o s c i e n t i f i c a l l y mo n i t o r t h e s t r e s s a n d d e f o r ma t i o n i n d i f f e r e nt c o n s t r u c t i o n p r o c e d ur e s .
关键词 : 钢管混凝土 ; 系杆拱桥 ; 预应力 ; 监测 ; 应力 ; 变形 ; 支架 ; 实施方案
中图分类号 : U4 4 8 . 2 2 文献 标 识码 : A 文章编号 : 1 6 7 2 一 l 6 8 3 ( 2 O 1 3 ) O O 2 — 0 1 2 9 — 0 4
The Co ns t r u c t i o n Mo ni t o r i ng 0 f Ti e d Co nc r e t e - il f l e d St e e l Tub u l a r Ar c h Br i d g e s
a n d p r e d i c t i o n b a s e d o n mo d e r n c o nt r o l t he o r y . I t i s f e a s i b l e t o a c h i e v e r a t i o n a l c o mp l e t e b r i d ge s t a t e a nd t o e n s u r e t h e s a f e t y o f c o n s t r u c t i n g
大跨径钢管砼拱桥吊索施工及监控技术

0 引言下承式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。
该桥型的吊索是将外部荷载由系杆传递给拱肋的关键构件,决定桥梁最终成败的关键,通过对国内类似桥梁结构监控技术的了解发现:唐俊等[1]的连续刚构桥挂篮主体结构监控点布设并采集挂篮数据进行应力应变分析。
黄中营等[2]利用Midas 空间有限元程序对钢栈桥施工各工况进行仿真分析计算方法。
本文在此基础上结合空间有限元仿真和频谱法实测的数据相互对比,并借鉴了黎栋家等[3]对钢管砼拱桥结构分析方法,验证吊索在施工中精度以及后期加动载作用下的结构可靠性。
提出通过监控取得实测数据与仿真设计和理论研究的对比,分析桥梁在各种工况下吊索力学性能变化的观点。
1 工程概况新建桥梁——山阴路跨秦淮河桥位于南京市江宁区禄口街道山阴路。
桥梁全长289.56m。
桥梁荷载等级是公路I 级,跨径布置(3×20)m+(4×20)m+83.2m+(3×20)m,主桥采用1~83.2m 下承式钢管砼系杆拱一座,其立面图如图1所示。
2 技术应用的目的对于系杆拱来说,吊索是该类桥型的施工控制难点,究其原因,吊索的张拉将引起拱肋和系杆的受力及变形的耦合效应。
吊索的施工精度、张拉的次序直接决定着系杆拱桥成桥后的内力分布状态以及桥梁的安全运营和使用寿命。
吊索的施工技术目的是确保各构件的制作安装精度满足设计要求。
监控技术的应用旨在通过全程收集吊索参与整体受力后各主要构件的结构数据,印证吊索在不同工况下,引起的系杆、拱肋的应力和变形及自身的索力值的变化与理论研究的吻合程度,为最后判定桥梁在施工和荷载试验下的安全性提供依据。
3 吊索施工工艺及技术难点虽然吊索自身安装是在系杆及拱肋完成后实施的,具体工序流程如图2所示(鉴于篇幅,图中工序从拱肋吊装开始),但为保证其施工精度,从上部结构开工前,项目部就高度重视,成立的专项技术团队立项《提高系杆拱桥吊索安装一次验收合格率》的QC 质量攻关课题。
钢管混凝土拱桥施工监控与拱肋吊装计算

钢管混凝土拱桥施工监控与拱肋吊装计算摘 要钢管混凝土拱桥拱肋节段吊装施工过程是一个复杂的过程, 为了保证最终的 成桥线型和受力状态满足设计要求,对其采取施工阶段的监控是十分必要的。
本 文以在建的江西省吉安市白鹭钢管混凝土拱桥为施工背景,制定施工监控方案。
在稳定性满足要求的前提下,对变形、应力(变)进行双控,且以变形控制为主, 严格控制各个控制截面的挠度和拱轴线的偏移,同时兼顾考虑应力(变)的发展 情况。
目前, 钢管混凝土拱桥斜拉扣挂施工方法存在索力调整次数过多、施工工期 较长等一些不足。
拱肋吊装施工中扣索一次性张拉的施工方法能够克服这些不 足,具有显著的优点。
而该施工方法的关键所在是准确计算拱肋吊装阶段各拱段 控制点的预抬高值和扣索索力值。
本文首先建立了吊装节段拱肋控制点预抬高值 和扣索索力值计算的三维有限元优化算法,该法采用有限元方法进行仿真计算, 将优化理论引入钢管混凝土吊装施工中,采用一阶分析方法进行反复迭代计算, 最终得到各吊装节段拱肋控制点预抬高值和扣索索力值。
为便于工程应用,考虑施工拱肋为弹性体,本文建立了拱肋各吊装节段控制 点的预抬高值和扣索索力值计算的简化工程算法, 该法将拱段控制点的预抬高值 分为两部分进行力学分析: 拱段刚体位移引起的控制点预抬高值和拱段弹性变形 产生的控制点预抬高值,最终的拱段控制点预抬高值为这两部分之和。
简化工程算法与三维有限元优化算法结果比较表明,简化工程算法是可行的。
计 算结果还表明, 拱肋弹性变形引起的拱肋控制点的预抬高值达到刚体产生的预抬 高值的量级,且这种差别势必随着拱桥跨度的增大而增大,所以拱肋为刚体的假 定将会带来一定不可忽略的误差。
具体应用时,简化工程算法和三维有限元优化算法可互为补充:可先用简化 工程算法进行拱段控制点预抬高值和索力的初步计算,条件许可时,再用三维有 限元优化算法进行详细分析计算,互为验证,确保拱段控制点预抬高值和索力的 计算的正确性。
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钢管混凝土劲性管架拱桥施工监
控
内容摘要:钢管混凝土劲性管架拱桥施工监控
钢管混凝土劲性管架拱桥施工监控郭启江
本文介绍了钢管混凝土劲性骨架拱桥的施工监控理论和方法,对主要设计参数进行参数识别及敏感度分析,对实测值和理论值进行比较,通过误差分析提供的信息,对结构进行控制,成桥线性符合设计要求。
达到控制目的。
钢管混凝土劲性骨架拱桥施工监控
一、控制技术、理论及控制计算
1.控制技术
(1)外力平衡法
顾名思义,外力平衡法是对需要调整的结构施加外力,凭借外力的作用来改变结构行为的方法。
它主要包括锚索加载法、水箱加载法和斜拉扣控法。
a.锚索加载法
锚索加载法是利用钢索把加载点和地锚相连,中间设置拉力紧固器,按计算加载量加载的方法。
这种利用地锚加载的办法优缺点并存,优点是加载量控制方便,缺点是仅适用于旱地和干涸的河床。
在后来修建丹东河口桥时,这种方法得到改进,把由拉力紧固器提供外力改进为以悬挂重物实现预加载,这种改进使得锚索加载法不再受地形限制。
b.水箱加载法
水箱加载法是在浇注拱箱混凝土时,在拱肋顶部布置水箱,随着混凝土浇注的推进,根据拱箱特征,变形观测值,结合应力(应变)监测情况,通过对水箱加水加载和排水卸载实现对拱轴线竖向变形的控制和应力的调整。
宜宾南门金沙江大桥施工中就运用了这种控制方法。
该桥在应用水箱加卸载的控制过程中运用优化控制分析原理控制应力和变形,其控制方程为:
应力控制方程σx(p1,p2,...,pn)≤1.25[σ]
变形控制方程Δx(p1,p2,...,pn)≤1.25[Δ]
其中,σx,Δx表示优化选择的目标函数,p1,p2,...,pn 则表示水箱的作用位置和水箱荷载的大小。
只要求出符合控制方程的集中力p1,p2,...,pn的数值,就可根据pi
(l≤i≤n)的大小施加水箱荷载,进行调整。
此法加载、卸载都十分方便,操作可靠,不失为一种可行的控制方法。
c.斜拉扣挂法
斜拉扣控法在国外较早用于大跨径钢筋混凝土拱桥的无支架施工,修建广西邕宁邕江大桥时,首次成功运用斜拉扣控法作为拱桥主拱应力和变形的调整方法。
其思路是借助钢骨架阶段吊装的扣索来调整混凝土浇注阶段内力。
通过对扣索的张放,给拱肋施加一定量的拉力,以减少各浇注阶段混凝土产生的弯矩,从而达到减小应力、控制变形的目的。
此法与前面提到的两种外力平衡法反其道而行之,锚索加载法和水箱加载法都是通过外力,给主拱施加方向向下的荷载,斜拉扣控法则通过扣索给主拱施加方向为斜上的荷载。
(2)无外力控制法
无外力控制法也叫多点均衡浇注法,即混凝土的浇注分多工作面进行,它是我国传统的双曲拱桥拱板混凝土的浇注方法。
在大跨径劲性骨架拱桥中,万县长江大桥首次采用这种方法。
这种方法是采用横向分环纵向分段的方法来浇注主拱因外包混凝土,在主拱拱箱混凝土,尤其是底板混凝土的浇注过程中,多工作面作业,使劲性骨架受力相对均匀,从而使劲性骨架应力分配均匀,变形和顺。
(3)联合法
认为,外力平衡法中的描索加载法和水箱加载法都可以与斜拉扣挂控法联合使用,为方便起见,我们暂且把它称为外力混合法,具体作法是从拱脚到L/4采用斜拉扣控法,L/4到拱顶采用锚索加载法或水箱加载法,这样,无论是扣索、锚索的拉力还是水箱的重量都可以大幅减小,使得拱圈的应力和变形更易控制。