大跨径钢箱提篮拱桥的施工监控与仿真

大跨度下承式钢箱提篮拱桥设计摘要：下承式钢箱提篮拱桥兼具简支梁桥对地基的适应性及拱桥的跨越能力，又具有优美的线型及轻盈的外观，是目前大跨径城市桥梁中优先考虑的桥型方案。

本文结合韶关市金凤大桥的结构设计思路来探讨该类桥梁的设计要点及力学性能，为同类建设条件下的桥梁设计提供参考。

关键词：下承式钢箱提篮拱；应力验算；桥梁设计0 引言下承式钢箱提篮拱桥是由拱肋、吊杆、系杆、桥面系等组成的外部静定而内部超静定的桥梁结构[1]。

它保持了拱桥的力学特性及强大的跨越能力，同时拱圈的波浪造型又具有飘逸的美感，在现代城市桥梁中备受青睐。

与此同时，为了满足桥梁创新性发展需求，对钢箱提篮拱桥结构力学特性、抗震性能及创新改良方向的深入研究也成为当前重要的工程课题。

1 工程概况韶关市金凤大桥建设工程位于韶关市西河片区与十里亭片区交界处，路线呈南北走向，跨越武江连接省道S248，路线全长 1548米，为城市主干道，双向六车道。

桥位处武江桥面宽度达260m，为Ⅲ级航道，综合考虑桥位处路线走向与水流方向的夹角、通航净宽、桥墩紊流区[2]宽度等设计因素及经济性、景观性等客观因素，金凤大桥主跨采用下承式钢箱系杆拱桥方案，主跨跨径为185 m，设计速度50km/h，该处地震动峰值加速度为0.05g[3]。

2 主桥结构设计2.1 总体设计金凤大桥桥跨组合为2×30m+60m+185m+60m+3×30m，桥梁全长460m，主桥标准横断面为2.5m人行道+ 4m拱肋+3m非机动车道+11.5m机动车+ 0.5m防撞墙+11.5m机动车+ 4m拱肋+3m非机动车道+2.5m人行道=42.5m。

主桥为单跨185m 跨下承式钢箱提篮拱桥，引桥上部采用预应力混凝土现浇箱梁及简支钢箱梁，下部结构主墩采用门式墩，引桥采用方柱墩，桥台为柱式台、座板式台，桩基为钻孔灌注桩基础。

图1 主桥总体布置图（单位:cm）2.2 主桥上部结构设计主桥结构为提篮式钢箱拱，由矩形钢箱拱肋，分离式钢箱系梁，柔性吊杆与整体桥面系组成。

钢箱提篮拱桥吊装关键技术摘要：为探索大跨度钢箱式提篮拱桥施工控制的主要内容及技术难题，提出一次张拉到位的思路，以钢箱式提篮拱桥的施工控制要点，确定主拱圈的扣索力及位置标高。

采用吊索一次张拉到位的方法，对一座实桥钢箱式拱桥进行了施工控制，得到了其合理的扣索力和位置高度。

通过与实测数据的比较，表明该方法是可行、有效的。

这种计算方法可以用于其它采用斜拉扣挂施工技术的其它拱桥的实际控制。

关键词：吊装关键；钢箱提篮；技术；拱桥钢箱吊篮拱桥是一种拱形结构，它是将中承式钢箱拱桥的拱肋，围绕拱脚连接向桥轴线方位转动，或者在拱顶上合拢。

这种桥型设计既能改善平拱的静力模式，又能改善水平稳定性，又能更有效地克服施工中的面外稳定性问题，又具有很高的审美价值。

钢箱式吊篮拱桥的施工管理是保证这种桥型按期、高质量的关键。

针对云南小湾大桥使用的钢箱式吊车组合吊车，其主拱圈通常由距离桥梁较远的大型钢结构厂房进行，在进行加工、制造时，为了确定加工生产的线型，必须按照建筑控制原理进行计算；由于受运输条件、缆绳吊装能力等因素的制约，在制造过程中，拱圈中一定会有更多的节段，并且单个或预制节段体积大，线型复杂，空间定位精度高，在长途运输后，会导致拱段的局部变形；针对施工过程中预拱度线型误差、拱架随机几何误差、焊接变形误差等原因，在现场测量变形、索力、应变试验与理论计算结果的量化对比，可以对后续节段的位置标高进行及时的反馈和修正，从而保证了最终大桥的安全、高质量、按时完工。

因此，在钢箱式吊篮拱桥施工中，其关键技术表现为：主拱圈的设置、吊索力、拱段的定位标高、横梁位置标高等，特别是当扣、背索采用钢铰线施工时，客观上要求扣、背索应尽量减少张拉次数，而不应反复调高；否则，就会使缆绳松驰，从而使索力失去，甚至会出现滑落，造成质量事故。

一、施工过程中的关键技术1.扣、背索张拉索的受力计算原则在斜拉扣挂悬臂拼装钢箱提篮拱桥的扣、背索索力确定时，运用了几种不同的计算方法，如斜拉桥中的吊索一次张拉到位的思路，在相关专家的帮助下，通过各种理论分析（包括倒卸法）的对比，得出了一种较为理想的计算方法。

提篮拱桥钢管混凝土施工监控摘要：提篮拱桥钢管混凝土施工技术在现在的桥梁建设中应用非常广泛。

本文通过钢管混凝土提篮拱桥及其优点、钢管的混凝土设计及施工工艺分析、提篮拱主体结构施工、提篮拱桥钢管混凝土施工质量监控要点四个方面对提篮拱桥钢管混凝土施工监控进行了详细的探讨。

关键词：提篮拱桥；钢管混凝土；施工；要点；监控一、前言随着我国经济的迅速发展，建筑工程也逐步发展成熟，尤其是在桥梁建设方面，应用了许多先进的设计方法以及施工技术。

钢管混凝土提篮拱施工技术凭借着很多的优势，成为了目前应用在桥梁上的一项非常受欢迎的施工技术。

二、钢管混凝土提篮拱桥及其优点钢管混凝土拱桥是一种由混凝土和钢材两种材料组合而成的新型桥型，在钢管内填充混凝土，由于钢管的径向约束而限制受压混凝土的膨胀和钢管的套箍作用，使混凝土处于三向受压状态，从而显著提高混凝土的抗压强度。

同时钢管兼有纵向主筋和横向套箍的作用，同时可作为施工模板，方便混凝土浇筑，施工过程中，钢管可作为劲性承重骨架，其焊接工作简单，吊装重量轻，从而能简化施工工艺，缩短施工工期。

为了增强桥梁结构整体的横向刚度，提高了结构的稳定性，拱肋往往采用提篮的形式，这也使得桥梁整体的线形更加优美，鉴于此，大跨度钢管混凝土提篮拱桥具有很好的发展前景。

钢管混凝土提篮拱桥以其轻质高强、稳定性好、施工快捷、造型美观等独特优点，近十几年来，在我国铁路、公路和城市桥梁建设中得到了迅速发展。

然而，在其向着大跨、轻型、柔性化方向的不断迈进中，桥梁结构的动力性能也越来越受到关注。

三、钢管的混凝土设计及施工工艺分析1、建筑工程钢管柱吊装在采用预制钢管混凝土构件时，要先等到钢管里的混凝土的强度达到50%，这样才可以进行吊装，吊装时还要密封。

防止异物落入钢管内。

在吊装时一定要应注意吊装在荷载作用下是否变形，根据钢管的稳定性和它的强度计算可以确定吊点的位置。

在钢管吊装一切都结束后，必须要马上进行检验和校正，一定要保证构件的稳定性。

一、工程概况凤凰三桥主桥全长510 m ，为（40+61+308+61+40）m中承式无推力钢箱系杆拱桥。

主跨249.5 m，矢高68.44 m，矢跨比1/4.5，拱轴线采用m=1.25的悬链线，主拱肋按1/5角度横桥向内倾，拱顶处拱肋间跨为19.1 m。

钢箱拱总重量达4690t，提升高度约30m。

主桥跨越下横沥水道，为一级航道，航道繁忙，河面宽约400 m。

水深2～12m，最大流速约0.6m/s，河水受潮水影响，具半日潮、潮时潮差不等的特点，最大潮差约2.0m。

图1 主桥立面图二、施工方案比选1.缆索吊扣挂施工法。

即工厂制造预拼好各节段钢箱拱，利用缆索吊机扣索塔依次吊装节段钢箱拱，直至合龙。

2.整体提升法。

主桥钢拱肋在工厂匹配组拼，然后将单元件运输至预拼场，采用支架低位组拼成型，整体滑移上船、浮运、利用提升架液压整体垂直提升完成拱肋安装。

由于选址处地质条件较差，淤泥层较厚，不利于缆索吊机锚碇施工；桥址位于珠三角台风多发地区，拱肋架设工期较长（至少9个月），根据施工安排很难避开台风季节，存在较大安全风险；采用缆索吊扣挂施工法较整体提升法施工工期超过至少6个月。

综上所述，从经济、安全、进度等方面综合比选，整体提升方案明显优于缆索吊机扣挂安装方案。

三、整体提升施工方案1.拱肋拼装从钢箱拱制造基地通过水路运输到拼装场，利用500t 履带吊机卸货装至运梁台车，在胎架上定位后焊接组拼。

安装拱肋拼装支架，用履带吊对称安装拱肋节段，通过鞍座调节千斤顶调整拱肋线形，从支架两端拼装，在拱顶处合龙。

2.拱肋脱架及支架拆除当钢拱肋拼装及横撑拼装焊接完成后，将拱肋滑靴与滑道间清理干净，并将滑道上钢板抹上黄油。

安装临时水平索，张拉至设计要求。

对称解除拱肋的竖向约束，并用吊挂销轴使船上支架与钢箱拱连接。

拆除船上支架基础的砂箱，使支架完全脱空，拱肋结构的重量由支架支点全部转移到两端头的滑靴上。

完成体系转换后拆除其他剩余支架。

大跨度拱桥的结构形式及施工控制要点【摘要】文章简单分析了拱桥的受力特点及类型，结合自身实践，提出了大跨度钢管混凝土拱桥施工和大跨度钢桁架拱桥的施工方法及控制要点，最后阐述了桥梁施工控制的重要性。

【关键词】：大跨度；施工控制；施工控制Abstract: the article analyzed the simple arch bridge mechanical characteristics and types, combined with their own practice, this paper puts forward long-span concrete-filled steel tube arch bridge construction and big span steel truss arch bridge construction method and control points, finally expounds the importance of bridge construction control.Keywords: big span; Construction control; Construction control引言近年来，随着我国交通事业的快速发展，需要修建更多的大跨度桥梁跨过江河海峡等。

桥梁跨度越大，其施工难度也越大。

对大跨桥梁实施施工过程控制，是确保施工质量和安全的重要环节，是确保成桥状态符含设计要求的重要措施。

1拱桥的受力特点及类型拱桥在竖向荷载作用下，两端支撑处产生的水平推力使拱内产生轴向压力，并大大减小了跨中弯矩，其主截面材料强度得以充分发挥，跨越能力越大。

拱桥的型式多种多样，构造各有差异，可以按照不同的方式来进行分类。

按照主拱圈所使用的材料可分为钢筋混凝土拱桥和钢拱桥等；按照拱上建筑的形式，可以分为实腹式拱桥及空腹式拱桥；按照拱轴线的形式，可分为圆弧拱桥、抛物线拱桥以及悬链线拱桥等；按照桥面的位置可分为上承式拱桥、下承式拱桥和中承式拱桥；按照有无水平推力，可分为有推力拱桥和无推力拱桥等。

大跨径钢箱拱拱桥拼装测量控制技术摘要；随着我国经济发展，自上世纪90年代以来钢拱桥我国桥梁建设中应用越来越广泛。

钢结构拱桥具有结构自重轻、跨径大、施工周期短、造型优美、承载能力强，广泛应用于跨越江、跨河、山谷等地形中，钢拱桥因造型优美在城市桥梁建设中也有较多应用。

钢结构拱桥通常采用拼装方法进行施工，拼装过程中需要大量高精度测量工作确保拱桥各节段拼装到位，从而实现钢拱桥的设计线形，确保钢拱桥处于最佳的受力状态。

因此选用合适的测量控制方法对提高钢结构拱桥的拼装效率和拼装精度具有重要意义。

摘要：中交第三公路工程局有限公司对“轴线法控制钢拱桥拼装施工”的测量方法进行了研究，形成轴线法控制钢拱桥拼装施工的测量工法。

由于在减少测量人员现场计算工作量，提高测量仪器周转率，加快拱桥节段拼装速度提高生产效率，缩短工期降低施工成本，技术先进，故有明显的社会效益和经济效益。

关键词：钢箱系杆拱桥；拱肋；预拱度；制造线形。

1工法特点（1）轴线法减轻测量人员现场计算工作量，有效减少计算错误概率；（2）轴线法控制拱桥节段梁拼装，可以化繁为简，使用吊垂线的方法替代部分仪器测量，加快节段拼装速度，提高生产效率，减少人员和设备的作业时间，降低施工成本；（3）轴线法减少测量放样次数，提高仪器周转率，降低测量误差，提高拱桥节段拼装精度；2适用范围轴线法适用于采用支架法拼装的钢拱桥，也可用房建轴线施工的建筑工程。

3工艺原理1.在拼装场地或拼装支架上放样出拱桥中轴线和拱桥各节段中线；2.在桥中轴线合节段中线上放样拱桥各节段端点位置并作出明显标识，并测量各标识点地面标高；3.在拱桥各节段上标识出其中线，使用铅锤和直尺对拱桥各节段进行精确定位；4.拱桥节段定位完成后，用全站仪对定位后节段进行复核。

4施工流程及操作要点施工流程轴线网法控制施工流程如下图所示：4.1控制网的建立建立控制网，以原有的施工控制网和水准网为基础，在主桥拼装场地布设控制点，以原有控制网起算点，构成主桥施工控制网，采用平面和高程点兼用方式。

大跨提篮式钢管混凝土拱桥拱肋安装施工工法大跨提篮式钢管混凝土拱桥拱肋安装施工工法一、前言大跨提篮式钢管混凝土拱桥拱肋安装施工工法是一种以钢管拱肋为主要构件，结合混凝土进行支撑和固定的拱桥施工方法。

该工法具有关键的工艺原理和施工工艺，可以满足大跨度拱桥的建设需求。

二、工法特点1. 结构简单：采用提篮式钢管拱肋，结构简单、可重复使用且经济实用。

2. 施工速度快：通过钢管拱肋的预制和现场安装，可以大大缩短施工周期。

3. 承载能力高：提篮式钢管拱肋和混凝土的结合形成了强大的承载能力。

4. 适用性广：适用于多种地质条件和环境要求，可以在不同的项目中灵活应用。

三、适应范围大跨提篮式钢管混凝土拱桥拱肋安装施工工法适用于中高墩高的大跨度拱桥建设。

特别适合于江河、铁路等大跨度拱桥的建设。

四、工艺原理该工法主要通过钢管拱肋和混凝土的结合形成坚固的拱桥结构。

钢管拱肋作为主要承载构件，通过提篮式安装工艺与混凝土进行联结。

具体工艺原理包括以下几个方面：1. 钢管拱肋预制：在工厂进行钢管拱肋的预制，包括割管、组装、焊接等步骤。

2. 提篮式安装：通过提篮将预制好的钢管拱肋运至现场，提升到预定位置。

3. 混凝土浇筑：在钢管拱肋的上部和两侧进行混凝土的浇筑，与钢管形成牢固的连接。

4. 后期处理：对浇筑好的混凝土进行养护和修整，确保拱桥的整体性能。

五、施工工艺1. 地基处理：对拱桥的地基进行处理，确保基础稳定。

2. 钢管拱肋预制：在工厂进行钢管拱肋的预制，包括割管、组装、焊接等步骤。

3. 提篮式安装：将预制好的钢管拱肋运至现场，通过提篮将其提升到预定位置。

4. 混凝土浇筑：在钢管拱肋的上部和两侧进行混凝土的浇筑，与钢管形成牢固的连接。

5. 后期处理：对浇筑好的混凝土进行养护和修整，确保拱桥的整体性能。

六、劳动组织1. 建设单位：负责项目前期的规划和组织管理工作。

2. 施工单位：负责具体的施工工艺和施工过程的实施和组织。

3. 监理单位：负责对施工过程和质量进行监督和检查。

大跨度钢箱拱肋合拢方案仿真分析刘长海【摘要】某主跨308 m的中承式钢箱系杆拱桥,主拱肋采用工厂拼装、驳船浮运、整体提升的合拢方案.详细介绍了钢箱拱肋的合拢方案及合拢细节措施,采用有限元分析软件ANSYS对合拢段的受力进行了仿真计算,论证了合拢设计的合理性和安全性,本桥的成功实施,对今后同类型桥梁设计和施工有着借鉴作用.【期刊名称】《黑龙江交通科技》【年(卷),期】2018(041)007【总页数】3页(P110-112)【关键词】钢箱拱肋;整体提升;合拢段;仿真分析【作者】刘长海【作者单位】广东省交通规划设计研究院股份有限公司,广东广州 510507【正文语种】中文【中图分类】U4421 工程概述某中承式钢箱系杆拱桥，跨径组合为(40+61+308+61+40) m，全长510 m。

主拱肋采用提篮式结构，内倾1∶5，拱轴线采用悬链线，矢跨比1∶4.5，矢高68.444 m。

拱肋采用混合箱拱结构，桥面以下拱肋为C60预应力混凝土箱型结构，桥面以上中跨拱肋为钢箱结构，并在桥面处设钢混结合段。

钢箱拱肋截面为高度为6.0～3.8 m的变截面，箱宽为等宽3 m，腹板厚32～24 mm，顶底板厚44～32 mm。

本桥主拱肋采用工厂预制、驳船浮运、整体提升的合拢方案，把高难度、高危险的高空水上施工转变为陆地施工，缩短了工期，降低了施工风险，提高了焊接质量，同时把对航道的影响降到了最低。

2 拱肋合拢方案2.1 合拢施工流程步骤第一步：通过驳船将预制好的钢拱肋运至桥位处，各提升支架同步提升钢拱肋就位，通过提升系统和张拉抗风风缆措施进行拱肋的姿态精确定位。

第二步：安装下放段并进行临时固定，焊接各下放段与钢混段的对接焊缝并检查。

第三步：进行各下放段与提升段之间合拢口形态的24 h观测，并对拱肋姿态进行精细微调，通过精确测量确定嵌补段各板块的几何尺寸并进行配切。

第四步：安装嵌补段，在设计温度下，通过连接件及码板将嵌补段与拱肋进行锁定，第五步：将嵌补段与下放段及提升段进行焊接，实现拱肋合拢。