大跨度钢管混凝土拱桥拱肋线形控制技术

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。

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。

先拱后梁法钢管混凝土系杆拱桥拱肋施工技术摘要：随着我国桥梁建筑业的飞速发展，桥梁的设计和施工水平也越来越高，钢管混凝土系杆拱桥梁作为充分发挥梁受弯、拱受压的结构性能和组合作用的桥型，正被越来越广泛的使用。

本项目针对先拱后梁法钢管混凝土系杆拱桥中最为重要的拱肋结构进行施工技术攻关创新，提高了施工质量及工效，可为类似工程提供借鉴和参考。

关键词：先拱后梁；系杆拱桥；拱肋；施工0引言近年来，钢管混凝土拱桥先拱后梁法工艺快速发展，该工艺能大幅度降低施工对下部通行的影响。

通过对钢管混凝土系杆拱桥先拱后梁法施工中拱肋施工工艺的综合研究分析，采用新型胎架结构拱肋拼装技术、500t浮吊内河航道吊装等关键技术，总结其工程特点及施工经验，为系杆拱桥在跨航道工程中的广泛应用提供参考。

1工程概况商合杭铁路某特大桥采用1-96m下承式钢管混凝土系杆拱桥跨越长兴港航道，拱肋横截面采用哑铃形钢管混凝土截面，截面高度h=3.0m，沿程等高布置。

每榀拱肋由2根弦管组成，弦管法向中心距2.0m，钢管直径为1000mm，由厚16mm的钢板卷制而成，两弦管之间用δ=16mm的腹板连接，拱肋上、下弦管填充C55无收缩混凝土。

本桥拱肋两端采用支架安装方法施工，中间大节段采用吊装方法施工。

如下图所示：拱肋结构示意图2 吊装方案比选拱肋安装是1-96系杆拱“先拱后梁”法施工重中之重，可采用的方案有“大节段整体垂直提升法”、“缆索吊法”及“浮吊安装法”等。

“大节段整体垂直提升法”是利用岸边搭设的临时码头和拼装支架进行拱肋中段(双肋)的拼装，然后将拱肋浮运至桥位，利用提升系统将拱肋中段整体提升到位，最后进行合龙，完成拱肋拼装。

该法施工工期较短，线型控制理想，但对整体提升设备吨位要求较高。

“缆索吊法”是在吊装时拱肋分作小节段(双肋)，从两边向中间对称吊装，不设支架，需要使用大量的钢绞线作各段拼装的扣索，拼装一段锚固一段。

该法拱肋节段可以先在厂内拼装成双肋，无需搭设临时码头进行倒运，但施工工期较长，缆索吊吊装工艺复杂线型控制难度大且占用航道次数多，施工成本较高。

钢管混凝土拱桥的施工控制结合钢管商品混凝土拱桥施工控制的实例,探讨钢管商品混凝土拱桥施工控制的主要内容与控制方法,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。

工程概况大桥主桥为60 m(钢筋商品混凝土箱形拱) + 3 ×98 m(钢管商品混凝土拱) + 60 m(钢筋商品混凝土箱形拱) ,总体布置见图1。

其中钢管拱肋的主拱圈均采用哑铃形截面,上、下钢管均为厚14 mm <900 mm ,与腹板一起组成高2．2 m 的竖哑铃,内灌C50 商品混凝土。

钢管拱肋采用缆索吊装法施工。

钢管商品混凝土拱桥的施工过程大致可分为四个阶段: ①钢管拱肋制作; ②架设空钢管拱肋; ③灌筑管内商品混凝土; ④桥面系的安装施工。

2 施工控制的目的和原则2．1 施工控制的目的钢管商品混凝土只有在受压时才能充分体现出其优越的技术经济性能,合理的拱轴线可以使拱肋在成桥后处于受压状态,能够充分发挥材料的特性。

大跨度拱桥的设计拱轴线虽是经过设计人员精心计算确定的,但施工中由于多种不确定因素的影响,难免与设计间存在误差,特别是拱肋的施工方法,往往会给结构带来复杂的内力和位移的变化,对倮裹大桥进行施工控制的目的就是使其成桥后的内力和线形最大限度地接近理想设计状态。

2．2 施工控制的原则根据钢管商品混凝土拱桥的特点,在施工过程中总的控制原则是,在确保拱肋稳定的情况下,采取以变形控制为主、兼顾应力控制的双控原则。

在不同的施工阶段,施工控制的侧重点有所不同:1) 钢管拱肋架设阶段由于钢管拱肋一经合龙,在此后的施工过程中无法再进行大的调整,或者说调整的余地非常有限,因此,本阶段的控制重点是对钢管拱肋的轴线和标高进行控制,即以线形控制为主,应力控制为辅。

2) 管内商品混凝土浇筑阶段拱肋截面特性随施工进程不断变化,先期浇筑的商品混凝土与钢管拱肋一起参与后期商品混凝土的荷载,在整个浇筑过程中拱肋截面的应力和变形都在变化,该阶段以应力控制为主,变形控制为辅。

文章编号：1009-4539(2021)增1-0143-0414O m大跨度钢箱系杆拱桥预拱度控制关键施工技术蒋威(中铁十四局集团第四工程有限公司山东济南250002)摘要：无砟轨道具有可靠的稳定性和高平顺性，对线路的平顺度要求较高。

以松福路1号特大桥1-140m钢箱系杆拱桥为工程背景，开展桥梁铺设二期恒载之前预留后期变形的预拱度研究。

支架施工前所设预拱度既要包括恒载位移和支架变形，又要包括无砟轨道施工产生的下挠。

本文从支架施工和无砟轨道施工两个阶段分析桥梁的预拱度。

依据MIDAS数值分析结果，对比支架现场施工阶段实测变形数据，两者吻合度较好。

剩余预拱度为桥面板、无砟轨道底座、道床及附属工程施工预留。

为更好地控制无砟轨道施工时的预拱度，采用先进行左线施工，再进行右线施工，一次浇筑完成的施工方法。

混凝土浇筑时必须从两端向中间对称同步进行，防止加载不均导致梁部下挠值与数值模拟预拱度值不匹配。

关键词：系杆拱无砟轨道预拱度平顺度施工精度中图分类号：U448.22+5文献标识码：A+B DOI：10.3969/j.issn.1009-4539.2021.S1.035Key Construction Technology for Pre-camber Control of14O mLong-span Steel Box Tiee Arch BringeJIANG Wei(China Railway14t h Bureau Group4t h Engineeyng Co.Ltd..Jinan Shandong250002,China)AbstraC::BaCastWss Wack has reliable stability and high smoothness,which requires high smoothness of bridges.This paper takes the1-140m steel box tied arch bridge of No.1Songfu Road Bridge as the engineering background to study the pee-cambee teeseeeingtheeatedetematin beteeeasingthebeidgeundeethesecnd dead ead.Thepee-cambeesetbetee the construction stage of the bracket should include not only the dead load displacement and the deformation of the bracket, but aWo the deCection c aused by the construction of baCastWss Wack.Pre-c amber of the bridge is analyzed from two aspects:support construction stage and baCastWss Wack construction stage.Based on the MIAAS numerical analysis results,it is found that the deCection of the beam is basically in accordance with the measured data and the calculation.The remaining camber is reserved for the construction of bridge deck,baCastWss Wack base,baCast bed and ancillara woeks.In oedeeobeeeconJeoehepee-cambeeon ba e a see s eack conseucoon$Jheeet-eoneconseucoon osca e oed ouJ betoeetheeoght-eoneconsteuctoon$and theconsteuctoon oscompeeted atonetome.When theconceeteospoueed$otmustbe ssncheonoeed teom both endstothemoddeessmmeteoca e stopeeeentuneeen eoadongteom causongthemosmatch between the deteectoon otthebeam and thepee-cambeeeaeuecaecueated bsthenumeeocaemodeeong.Key wo U s：tied arch；baCastWss Wack；pre-camber；smoothness；construction accuraca［引言维修工作量小、轨道平顺性高等优点［1］'无砟轨道引言具有可靠的稳定性和高平顺性，以确保行车安全和无砟轨道具有轨道几何形位保持能力强、养护旅客乘坐的舒适度，所以无砟轨道对梁体的平顺度收稿日期：2021-02-13基金项目：山东省技术创新项目(201821901164)作者简介：蒋威(1986—),男，安徽宿州人，工程师，主要从事铁路、市政、隧道、路基、桥梁工程专业施工技术研究方面的工作；E-mail：285856247@蒋威：140m大跨度钢箱系杆拱桥预拱度控制关键施工技术要求较高。