下承式钢桁架桥施工监控要点研究
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双机吊装钢桁架天桥控制要点分析内容本文结合具体工程实例,对双机吊装钢桁架天桥的施工方案及各环节控制要点等进行分析与阐述,为今后吊装施工的发展提供参考依据。
标签:双机吊装;钢桁架天桥;质量;控制对于钢桁架天桥来说,涉及到地面拼装、高空就位等若干重要环节,因此需要利用大型吊机进行整体安装,以此确保安装效率与质量。
通过分析并探讨双机抬吊的吊装过程,确保在提升过程中的结构合理受力,实现均衡负荷承载,提高稳定性。
与传统的安装方法相比,双机吊装可避免高空作业,减少各种危险因素,提高施工效率,确保结构质量。
一、工程概述京沪高速铁路天津西站站场及相关工程中,天津西站客运业务需在杨柳青站过渡。
因此杨柳青站需新建旅客进出站天桥1座,工程地点位于杨柳青站内,里程为京沪K151+950,天桥为钢结构,设计使用年限为50年,结构设计安全等级为二级。
地基采用高压旋喷桩加固,桩径500mm,长7米。
独立混凝土基础,天桥桥身为H型钢纵梁连接而成,立柱为方钢,宽度为12米,共2跨,跨度分别为:一、二站台跨Ⅰ、Ⅱ、3道19.95m,梁总重29.85吨;二、三站台跨4、6、8道21.29米,梁总重35.31吨,二站台天桥立柱重5.9吨,横梁3.5吨,净高为8.63米。
天桥上设镀铝锌彩色压型钢板雨蓬,一、二、三站台分别设双侧踏步,天桥中间设不锈钢栏杆隔开,分为进出站,避免旅客产生对流。
二、吊装方案设计1、总体思路本次杨柳青站旅客天桥吊装均采用汽车吊装,1、3站台符合汽车吊装需求。
由于站台施工,3、8道在封锁中,1、3站台天桥立柱、横梁、踏步等距行车线路均在11m外,距最近接触网在6m外,提报施工日计划,设好防护在点外吊装,其中最重立柱5.9吨,采用50吨汽车吊机吊装。
2站台天桥立柱、横梁,要点封锁上行及上行侧线并停电吊装,吊机站在3站台作业,最重立柱5.9吨,最大作业半径25.7m,出杆长度40m,采用300t汽车吊,安全系数2.5。
大跨度钢桁架连续梁桥施工及监控技术摘要:铁路、公路桥梁施工技术的提升与施工装备的升级不仅是我国从“交通大国”向“交通强国”转变的重要因素,同时也是我国基础建设和民生工程的根基。
钢桁架梁桥具有承载能力强、跨越能力大、施工速度快和结构耐久性好等特点,在国外各类桥梁和我国铁路桥梁建设中较早地得到普遍应用。
近几年,为提升我国公路桥梁的品质和耐久性,降低全寿命周期成本,在公路桥梁中积极推进钢结构桥梁建设,钢桁梁桥在公路桥梁中得到普遍应用。
本文以某工程为例,探究大跨度钢桁架连续梁桥施工及监控技术的有效应用。
关键词:大跨度;钢桁架连续梁桥;施工;监控近些年来,随着我国在基础建设上的巨大投入,各种不同结构类型的桥梁不断涌现,尤其是大跨度桥梁发展迅速。
以前,施工技术多依靠工程人员长期的实践经验积累。
人们在建造桥梁的过程中并没有过多的考虑结构安全,“施工监控”这一概念也没有被提及。
由于条件的限制,在桥梁施工过程中桥梁的安全往往得不到充分的保证,尤其在大跨径桥梁的施工过程中,施工监控显得更加重要。
可以说,大型桥梁的施工过程是一个系统工程,系统中的各个部门是这个系统的组成单元,施工监控部门是确保桥梁施工安全最重要的单元,是为确保桥梁施工的安全与质量特殊设置的。
大跨度钢桁架连续梁桥作为一种特殊的桥梁类型,在交通工程建设中得到了广泛应用。
笔者结合某工程项目,探讨大跨度钢桁架连续梁桥施工及监控技术。
1.工程概况某桥梁跨越高铁线路与公路线路之上,其钢桁梁主桁为正三角结构,其间为倒三角结构,布置图如图1所示,尺寸参数如表1所示,斜交角为14°、72°,总重约为2700t。
期初设计施工方案为配重纵向顶推法,简支梁铺架后进行简支梁平台两侧钢管帮宽布置,于拼装平台进行导梁布置,其后配重,最后进行顶推作业。
经过比选与优化设计,原施工方案可能影响下部已有线路,施工风险较大,随即进行施工方案调整,采用刚桁架梁整体横移方案施工。
桥梁工程架梁施工监控要点及注意事项一、架梁工程监理要点1. 预控内容1.1 检查施工组织设计是否已经编制完成并经审查和批准。
1.2 检查开工报告是否已经批准。
1.3 检查劳动力组织情况,是否已经满足施工要求。
检查是否制定了技术交底、作业指导书。
1.4 检查岗前技术交底培训记录,要有参加人员的签名。
1.5 检查关键岗位操作人员的资质证书。
1.6检查各种机械设备、仪器的合格证和检定、标定文件。
根据国家规定,架桥机、运梁车、提梁机必须经过国家技术监督部门认证,并经相关部门验收后,获得许可证后方可投入使用。
1.7 检查架桥机解体运输、拼装、调试及试验的现场记录。
尽可能见证空载和重载试验的过程。
见证架桥机运行的安全性、可靠性和稳定性是否符合要求。
1.8 见证劳动力组织、指挥方法、联络方式是否适应架梁作业。
1.9 检查预防安全的措施和制定的应急预案。
1.10 检查环保和文明施工措施。
二、主控内容1. 梁体质量梁体规格和梁体质量必须符合设计要求。
提梁装运时,监理工程师应仔细核对待架成品梁的合格证,检查梁体外观、梁长、编号等,查验梁场和架梁单位双方的交验单。
2. 支座检查2.1 支座安装前,应检查产品出厂合格证,必须符合设计要求和产品质量标准。
2.2 支座安装后,应检查固定支座及活动支座的安装位置必须与设计要求一致。
2.3 检查固定支座上下座板应互相对正,活动支座上下板横向应对正,纵向预留错动量应根据现场施工条件计算确定。
体系转换全部完成时的梁体支座中心应符和设计及验标要求。
2.4 检查和尺量支座锚栓埋置深度和螺栓外露长度必须符合设计要求。
3. 墩台检查架梁前,监理工程师应检查或见证墩台施工单位和架梁单位的交接测量记录,确认墩台支座中心线、支承垫石高程必须符合设计要求。
4. 梁体存放和运输监理工程师应做好两方面检查:检查梁体存放和运输支点位置必须符合设计要求,支点应位于同一个平面上,梁体同一端支点间相对高差不得大于2mm。
桥梁施工监控重点和难点分析本桥为中承式三跨连拱,结构受力和施工过程均相当复杂,施工监控具有较大的难度。
本桥施工监控的重点和难点表现在以下几个方面:一、吊索制造及张拉控制1、吊索一般在拱肋安装完成后,通过实测拱肋的线形,并考虑各种因素给出其下料长度。
如果吊索制造的太短,根本无法安装,吊索制造的太长,必须临时加垫块才能正常张拉。
因此吊索制作前,给出适当的吊索长度也是监控的重点。
2、吊索索力也是影响主梁标高的主要因素,吊索索力微小的变化都会对其产生较大影响。
吊索索力还影响到主拱的整体稳定性,因此要加强对吊杆索力和坐标的控制。
二、边跨三角区拱肋施工边跨三角区拱肋采用支架法施工,其内力和变形直接受支架影响。
因此如何准确预测并控制其变形和确定拆除时机是施工监控的重点之一。
支架拼装完成后,通过预压消除非弹性变形,并通过实测弹性变形数值与理论计算值比较,作为预抛高的依据。
施工过程中应加强对支架的观测。
支架拆除时是结构体系转换的过程,因此在支架拆除前应制定详细的拆除方案,拆除过程中应重点监控结构的变形和应力。
三、中跨拱肋吊装控制中跨拱肋采用缆索吊装逐段悬臂拼装,该过程的控制是全桥施工控制的最难点和最重要点。
本阶段施工控制的重点内容包括:临时扣塔变形和安全控制、斜拉扣锚索索力的确定和优化、钢管拱肋的安装控制以及钢拱肋合龙控制。
1、临时扣塔变形和安全控制扣塔作为临时结构,理论上可以通过计算了解其受力情况,但由于结构本身构造复杂,杆件之间的连接均是现场施工,不确定性因素多,实际上理论计算不能完全反应其真实受力情况。
因此在监控中必须采取一定的措施,保证其安全。
一般采取的措施除了对重点部位经常人工检查,并在个别截面布置应力测点进行应力监测外,更重要的是加强扣塔变形的测量,及时了解其实际变形和受力情况,发现异常情况及时采取措施。
2、斜拉扣锚扣点的布置及索力的确定和优化拱肋悬臂拼装过程中,自重作用下本身要产生变形的同时对已安装节段的受力和变形也会产生影响。
钢桁架桥梁顶推法施工的控制要点摘要:随着经济的快速发展,上世纪90年代初建设的高速公路已不能满足当下社会发展的要求;目前已建成“五纵十横”的国家高速公路骨架网,大多已进入车辆通行设计饱和阶段,出现交通缓行情况。
江浙沪已在15年前启动改扩建施工,我省也在8年前启动合宁高速的改扩建施工,改扩建高速公路和增设互通出入口是今后相当长一段时间的重要基础工作,其中桥梁的改扩建是高速改扩建的重中之重。
关键词:钢桁架桥梁跨高速顶推施工要点一、工程概况:为改善县城西部区域的内外交通条件,促进西侧区域的经济发展,在县城西侧新增怀宁西互通。
怀宁西互通采用A型单喇叭互通,其中互通区A匝道在AK1+454.3处采用1-70m简支钢桁架桥跨越G50沪渝高速;满足G50沪渝高速远期四改八方案实施空间。
桥下净空大于5.5m。
主桥全宽21.1m,跨径为70米钢桁架桥,先拼装、后焊接、再整体顶推的施工工艺,该工法在我省的营运高速施工中尚属首次。
新建钢桁梁桥立面图二、钢桁架桥技术参数(1)主桥下弦杆主桥有两榀钢桁架组成,钢桁架之间间距为20.3m。
(2)主桥上弦杆上弦杆采用箱型断面,高1.0m,宽0.8m,标准段顶板、底板厚24mm,腹板厚32mm,上弦杆节点处断面顶板、底板厚24mm,腹板厚36mm。
(3)腹杆腹杆断面分工字型和箱型两种,普通工字型腹杆宽800mm,高700mm,翼板厚36mm,腹板厚30mm。
(4)下平联横梁横梁间距为2.5m,分为节点横梁和普通横梁两种类型,均采用倒T型断面,横梁高1.4~1.55m,节点横梁腹板厚20mm。
(5)下平联纵梁主桥横向设置3道小纵梁,纵梁间隔 4.8m,纵梁腹板高 600mm,厚 12mm,底板尺寸为440×16mm,纵梁与横梁熔透焊处理。
(6)上平联桁架上平联采用钢管截面,节点横向连接采用φ600×14mm,K型横撑钢管采用500×10mm。
(7)桥面系桥面系采用正交异形板,顶板U肋加劲(厚8mm),U肋间距600mm。
钢结构桥梁的施工质量控制与监测钢结构桥梁是现代桥梁工程中一种重要的桥梁类型,它具有建造周期短、使用寿命长、抗震性能好等优点。
然而,在钢结构桥梁的施工过程中,质量控制与监测是至关重要的环节。
本文将从施工质量控制和监测的角度,探讨钢结构桥梁的相关问题。
一、施工质量控制1. 管理体系建设在钢结构桥梁的施工过程中,必须建立完善的管理体系,确保各个环节的质量得以控制。
这包括施工组织设计、质量监督、工序控制、施工计划等。
只有建立了严谨的管理体系,才能确保施工质量的有效控制。
2. 施工工艺技术在钢结构桥梁的施工中,采用正确的工艺技术也是保证施工质量的重要条件。
施工人员应具备专业技能,了解各项施工工艺的要求,掌握正确的操作方法。
同时,还应加强施工工艺技术的培训,提高施工人员的业务水平。
3. 原材料选择与检验钢结构桥梁的施工涉及大量的原材料,其中钢材的质量尤为重要。
在施工过程中,应选择符合规定标准的钢材,并对钢材进行必要的检验。
只有确保原材料质量的合格,才能保证施工质量的可靠性。
4. 焊接质量控制钢结构桥梁的施工过程中,焊接是一个关键环节。
焊接质量的好坏直接影响到钢结构桥梁的强度和稳定性。
因此,在施工中应严格按照相关规范要求进行焊接操作,并采取必要的检测措施,确保焊缝的质量。
二、监测方法与技术1. 荷载监测荷载监测是钢结构桥梁施工过程中的一个重要环节,它可以帮助我们了解桥梁的受力情况,及时发现潜在的质量问题。
在荷载监测中,可以采用应变测量、应变片、应变计等方法,通过数据采集和分析,得到桥梁在施工过程中的荷载情况。
2. 桥墩变位监测钢结构桥梁在施工过程中,桥墩的变位情况是需要密切关注的。
桥墩变位监测可以通过使用测距仪、位移传感器等设备来实现。
监测数据的及时采集和分析,可以帮助我们评估桥梁的变形情况,及时采取相应的措施以保证施工质量。
3. 腐蚀监测钢结构桥梁在使用过程中,由于受到环境因素的影响,可能出现腐蚀现象。
因此,在施工过程中可以采用腐蚀监测技术来预防和检测腐蚀问题。
管理及其他M anagement and other 钢结构桥梁的施工监控与质量控制肖 静摘要:钢结构桥梁作为重要的交通基础设施,其施工质量直接关系到公共安全和工程寿命。
本论文旨在深入研究钢结构桥梁施工的监控与质量控制。
摘要涵盖施工中的关键问题,包括人为因素、材料选择、设备应用等,分析其对质量的影响。
通过引入先进监测技术和有效的管理策略,以确保施工过程的透明性和高效性。
研究还强调了领导力强化、决策效率提升、组织沟通优化等应对策略。
论文旨在提供实用的指南,促进钢结构桥梁施工领域的可持续发展和高质量工程实践。
关键词:钢结构桥梁;施工监控;质量控制在现代社会中,桥梁作为连接城市、促进交通的关键基础设施,其施工质量直接影响着交通安全和经济发展。
桥梁结构施工的重要性不仅体现在基础交通功能的实现上,更在于其对城市发展、区域经济繁荣以及社会生活质量的深远影响。
作为支撑城市骨架的重要组成部分,桥梁的建设和质量保障对于确保人们出行顺畅、货物运输高效、城市可持续发展至关重要。
因此,深入研究桥梁结构施工的监控与质量控制,不仅是提高交通安全性的需要,也是推动城市建设与发展的关键一环。
本论文旨在探讨桥梁结构施工中面临的挑战,提出有效的监控与质量控制措施,以促进桥梁工程的可靠性、安全性和可持续性。
1 钢结构桥梁施工中的关键问题1.1 人为因素在钢结构桥梁施工中,人为因素发挥着至关重要的作用。
首要的是施工人员的专业技术水平,其直接关系到工程的质量。
他们需要具备对钢结构施工工艺的熟练掌握,深刻理解相关标准和规范,确保每个施工环节都达到高标准。
领导人员的管理水平在团队协同作业和施工计划的执行中扮演决定性的角色。
高效的组织和领导能力是确保整个施工过程协调顺利推进的关键。
优秀的领导者能够有效分配资源、解决问题,并时刻保持团队的积极性和士气。
此外,施工人员的工作态度及责任划分同样至关重要。
积极主动的工作态度体现了对工程的责任心,而明确的责任划分有助于减少人为失误和施工中的沟通障碍。
钢桁架梁桥顶推施工监控要点作者:吴高杰来源:《科技风》2018年第34期摘要:顶推法施工钢桁架梁运用广泛,但顶推施工过程中具有梁体处于动态运动过程、结构经历多次体系转换、落梁就位精度控制难度大的特点。
本文以某钢桁架梁顶推施工为例,介绍了顶推施工在拼装支架及滑移轨道施工阶段、钢桁架拼装及滑移阶段的监控方法和要点,以期为同类型工程提供参考。
关键词:钢桁架梁;顶推法施工;施工监控1 概述钢桁梁桥由上弦杆、下弦杆、腹杆及连接系杆件组成,整体具有梁桥的受力特性,以受弯和受剪为主,而桁架内部杆件以受轴向力为主。
与实腹梁相比,节省材料,减轻结构自重,同时钢桁梁可做成较大高度,具有较大的刚度,增加了跨越能力。
桁架杆件在厂内预制,现场拼装,能够缩短建设工期、提高工程质量,是运用比较广泛的一种结构形式。
钢桁架梁桥由于其结构自重小、采用预制拼装施工的特点,在现场架设方法上,多采用顶推施工方案,桁架梁在跨越物附近的场地处逐段拼装成整体,通过千斤顶或者其他方式牵引梁段,在轨道上滑移前行,使梁体通过各临时墩墩顶或浮船,架设就位。
用顶推法施工桥梁,对所跨越线路、航道的交通影响小。
在城市高架桥、跨越铁路的桥梁、跨越航道的桥梁施工中,有明显优势。
但顶推施工梁体处于动态运动过程,结构往往经历多次体系转换,如何确保顶推过程安全平稳、梁体准确就位,是施工监控工作面临的挑战。
2 工程概况某跨河桥梁主桥采用78m带竖杆的华伦式三角形腹杆体系钢桁架梁,节间长度6.5m,主桁上弦采用直线形,主桁高度9.5m;两片主桁中心距11.2m,桥面全宽10.0m。
本桥采用步履式顶推施工方案,钢桁梁采用“杆件厂内制作→现场整体拼装→浮托顶推滑移”的整体施工思路。
施工流程如图2所示。
步骤1:拼装钢桁梁桥、安装滑移设备,钢桁架滑道上向前滑移步骤2:滑移至悬挑4节,浮托移动至第3节点下方,浮托排水上升,使钢桁架前端与轨道脱空步骤3:钢桁架继续滑移至对岸轨道,浮托注水离开步骤4:钢桁架前后端滑靴千斤顶的共同作用下向前滑移,直至滑移到设计位置并落梁3 施工特点分析该桥顶推施工梁体处于动态运动过程,发生三次体系转换,在浮船上浮拖的过程,受水流影响,梁体轴线易发生偏位,如何确保梁体能准确就位,对施工控制要求较高,难度较大。
浅谈跨京杭运河120m钢桁架现场施工摘要:随着社会的不断进步,城市建设步伐不断加快以及国内汽车数量的持续增长,原有的城市道路已经不能满足出行的需求;高架桥作为缓解城市交通压力,提高道路运输效率的一种桥梁,但是涉及到跨高速以及航道等大跨径桥梁时,钢结构相比预应力混凝土桥具备总重量较小、施工高效快速、跨度大等优点,因此,钢结构高架桥正日渐成为高架桥建筑工程的首选。
考虑到钢结构桥现场拼装重的要性以及针对我部现场施工的难度,本文从多个方面对120m钢桁架现场施工的控制要点进行探讨。
关键词:120m钢桁架;现场施工;控制1 工程概况本工程位于苏州市吴江区北路,规划为吴江主城快速内环线的北环,我部钢桁架桥跨京杭运河三级航道,采用120m跨径下承式简支钢桁梁,横向分为四幅桥。
钢桁桥与京杭运河航道斜交约63°。
主桁采用变高三角桁架,节间长度为11.84m,共10个节间,结构全长120m。
主桁高度9~15.915m。
主线桥两片主桁架主心距18.3m,宽跨比为1/6.47,桥面宽度17.0m;辅道桥两片主桁主心距15.8m,宽跨比为1/7.49,桥面宽度14.5m。
本钢桁架的施工方法:按照深化设计图,钢桁架所有构件在厂里加工制造;然后经各上级部门验收合格后运输至工地现场拼装。
在JL92#~JL91#工地作为拼装场地,用260t履带吊将各构件按照厂里预拼的顺序进行吊装。
我部120m钢桁架桥分5大节段,分段吊装分段顶推。
钢桁架施工现场布置图2 施工重难点1)江陵大桥钢桁架桥施工受京杭运河Ⅲ级航道(封航不能超过4小时)的限制,只能采取顶推施工的方法;2)由于桥跨达到120m,受航道通航宽度的限制,京杭运河中不能施工钢管桩,所以在满足受力及整体稳定性的要求下,导梁设计达到85m长,顶推施工时最大悬挑达到110m左右,这给施工安全带来了极大的挑战;3)受施工拼装场地的影响,只能采取分段拼装分段顶推的方法,而且全桥基本采用高强螺栓连接,这对安装精度提出了很高的要求;4)施工跨交通路、运河路,交通路属于国道,车流量比较大,施工需要进行交通导改以及交通疏导,安全风险比较大;3 现场施工总结1)拼装方面1.深化设计时未考虑到横隔板的吊装问题,未设置方便吊装的吊点,采用两点吊装,卸扣只能在装在U槽上口(见图一),发现吊装时存在较大的安全隐患,一但遇到大风天气,以及在安装临时螺栓时,一但钢丝绳稍微松点,就会出现卸扣松掉的现象,后来我部用夹板的形式,四点吊装(见图二),取得了不错的效果。
下承式钢桁架桥施工监控要点研究
摘要:为了确保钢桁架梁桥在施工过程中结构受力和变形始终处于安全的范围内,且成桥后的主梁线形符合设计要求,结构恒载内力状态接近设计期望,在主桥施工过程中必须进行严格的施工控制。
关键词:钢桁架桥;施工监控;应力;线形
引言
为了确保钢桁架梁桥在施工过程中结构受力和变形始终处于安全的范围内,且成桥后的主梁线形符合设计要求,结构恒载内力状态接近设计期望,在主桥施工过程中必须进行严格的施工控制。
对于支架拼装施工的钢桁架桥来说,通过监控施工时临时墩的应力和标高、贝雷架的应力和标高、桁架杆件标高、应力及施工完成后几何状态,来保证成桥后桥面线形以及结构内力状态符合设计要求。
通过施工过程的数据采集和严格控制,确保结构的安全和稳定,保证结构的受力合理和线形平顺,避免施工差错,尽可能减少调整工作量,为大桥安全顺利建成提供技术保障。
本文以某75m下承式钢桁架桥为依托,研究下承式钢桁架桥施工监控的控制要点。
1施工监控方法及原则
钢桁架桥施工过程的影响参数较多。
如:结构刚度、组成桁架的杆件及桥面系的重量、施工荷载、砼的收缩徐变和温度等。
求施工控制参数的理论设计值时,都假定这些参数值为理想值。
为了消除因设计参数取值的不确切所引起的施工中设计与实际的不一致性,在施工过程中对这些参数进行识别和预测。
对于重大的设计参数误差,提请设计方进行理论设计值的修改,对于常规的参数误差,通过优化进行调整。
1、设计参数识别
通过在典型施工状态下对状态变量(位移和应力应变)实
测值与理论值的比较,以及设计参数影响分析,识别出设计参数误差量。
2、设计参数预测
根据已施工梁段设计参数误差量,采用合适的预测方法(如灰色模型等)预测未来梁段的设计参数可能误差量。
3、优化调整
施工控制主要以控制桁架杆件标高、控制截面弯矩为主,
优化调整也就以这些因素建立控制目标函数(和约束条件)。
通过设计参数误差对桥梁变形和受力的影响分析。
应用优化方法(如采用加权最小二乘法、线性规划法等),调整本梁段与未来梁段的立模标高,使成桥状态最大限度地接近理想设计成桥状态,并且保证施工过程中受力安全。
施工控制是要对成桥目标进行有效控制,修正在施工过程中各种影响成桥目标的参数误差,确保成桥后结构受力和线形满足设计要求。
1、受力要求。
应力控制要求施工过程结构安全、成桥后应力达到设计要求。
反映钢桁架桥受力的因素主要是桁架杆件的截面内力(或应力)状况。
通常起控制作用的是桁架杆件的正应力及临时墩所受内力。
不论是在成桥状态还是施工状态,要确保各截面应力的最大值在允许范围之内。
主桁落架前,全桥钢桁架杆件都置于临时支墩上,未承受较大的自重荷载,主桁架杆件的应力均能控制在容许应力范围之内。
落架时应力发生剧烈变化,此阶段是应力监测的重点。
2、线形要求。
线形主要是指钢桁架线形和桥面线形。
成桥后(通常是长期变形稳定后)桁架和桥面的标高要满足设计标高的要求。
3、调控手段。
对于主桁线形的调整,调整预拱度是最直接的手段。
将参数误差以及其他因素引起的桥面板标高的变化通过预压标高的调整予以修正。
2施工监控内容
2.1工程概况
本文针对一75m的钢桁架简支梁桥,主桁采用上弦折线形的普拉特桁架,计算跨径为73.8m,节件长度6.9m和10m,
跨中桁高16m,桥梁全宽15.5m,两片桁中心距12m。
主桁、下平纵梁、横撑和桥门架为杆系结构,主桁架结构各构件除端斜杆采用矩形断面外,其余均采用工字型断面,主桁下弦各节点采用二次抛物线过渡。
桥面系为联合梁,由下部的钢梁和上面的桥面板结合而成,其钢梁部分仍采用纵横梁体系,主横梁高900~1013mm,为工字型截面,纵横梁高600mm,也采用工字型截面,在纵梁腹板上设置一对角钢与横梁腹板
相连,横向每2m设置一道。
2.2施工步骤
主桥的下部结构施工完成后,进行临时支墩及贝雷梁的施工及预压;再安装支座。
然后进行钢桁架的拼装,安装顺序为先装下弦杆及主横梁、下平连、纵梁、次横梁挑臂、次纵梁等桥道系杆件;再安装腹杆、上弦杆等主桁杆件;待全桥主桁、桥道系贯通后,最后安装桥门架、上平联。
主桁架拼装完成后后,再完成高强螺栓的初拧、终拧。
全桥高强螺栓终拧完成后,再将下弦杆各节点下的支撑钢管拆除,完成落梁。
最后在进行桥面板、桥面铺装及人行道等附属设施的施工。
第一步:主桥下部结构施工。
第二步:临时支墩及贝雷梁的施工。
第三步:主桥钢桁架的拼装。
安装的基本顺序为:
(1)安装下弦杆及主横梁。
(2)安装系杆下平联、纵梁等桥道系杆件。
(3)安装直腹杆、斜腹杆。
(4)安装上弦杆。
(5)安装桥门架、上平联。
安装的基本原则为:从下至上,从外至内。
第四步:落梁。
第五步:进行钢桁桥附属结构的施工。
2.3仿真模拟
(1)计算假定
①采用Midas civil软件进行计算,计算模型中钢桁杆件、纵横梁、上下平联及桥门架均采用梁单元进行模拟。
②计算中支座及临时墩均未考虑各支点由于地质情况引起的支点沉降;
③计算中新安装的单元考虑其由于已安装单元转角引起的初始位移;
④计算未反映预拱度的影响;
(2)计算参数
①几何参数:主体结构及施工临时结构构件的几何参数按设计图纸取值。
②荷载参数
由于一些板件,如节点板其重量在杆系计算模型中不易模拟,本工程通过对结构杆系模型自重乘上自重系数来反映,取钢桁桥自重1.3倍安全系数。
由仿真计算得知,在施工过程及成桥后各构件应力均小于其承载力,施工过程中竖向位移较小,满足受力及线形要求。
3施工监控结果及分析
施工监控组根据相关规范、资料及现场情况,在整个施工过程中对全桥应力及标高进行严格的监测。
根据现场数据及情况,得到以下结论:
1、落梁前,临时墩及贝雷架应力随着主桁架的拼装而变大,但远小于钢材的容许应力值,即处于安全状态,且安全储备比较大。
2、由于落梁阶段结构发生体系转换,主桁架测点应力在落梁前后发生很大变化,斜腹杆测点应力甚至改变了方向;
主桁架在各个施工阶段的测点应力均小于钢材的容许应力值,即处于安全状态,且安全储备比较大。
3、测点应力在各个施工阶段的实测值与计算软件MID AS2012理论计算出来的施工阶段应力很接近,即桥梁状况
处在安全可控的范围内。
4、成桥状态下主桁架各节点标高及桥面标高于设计值相比处在误差范围内,线形平顺、满足设计要求及规范要求。
4 结论
主桥支架施工过程中主要是对临时墩的变形和应力、桁架梁的结构变形(主要由于贝雷架变形)和控制截面的应力(应变)进行监控。
其中临时墩的变形和应力测试内容包括:
临时墩在支架架设和预压时的标高及应力观测;临时墩在主桁架拼装时的标高及应力观测。
桁架梁的结构变形主要测试内容包括:钢桁架拼装时的变形及变形回复情况、临时墩拆除时钢桁架的变形、桥面板砼浇筑和桥面系施工过程中桁架杆件位移测量、施工完成后几何状态测量。
桁架杆件应力(应变)主要测试内容包括控制截面的应力(应变)观测
全桥的落架过程是一个体系转换的过程,由多支点的连续梁体系转转换到简支梁体系,使全桥的重量全部落在支座上,落架过程中主桁应力变化剧烈,这个阶段主要对线形和杆件落架前后的应力变化进行检测。
参考文献:
1《高等桥梁结构理论与计算方法》贺栓海
2 《大跨刚桁架桥设计与施工中高差引起的非线性问题研究》胡兴健
3 《大跨径刚桁架桥健康监测方法及技术研究》江祥林4《大跨度刚桁架桥预拱度设置及拼装误差理论研究》蔡禄荣。