大跨径钢管混凝土拱桥施工新技术研究与应用
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大跨度钢管混凝土拱桥拱肋整体吊装施工工法大跨度钢管混凝土拱桥拱肋整体吊装施工工法一、前言大跨度钢管混凝土拱桥是一种应用广泛的桥梁结构,其拱肋的整体吊装施工工法对于保证工程质量和提高施工效率起到重要作用。
本文将介绍大跨度钢管混凝土拱桥拱肋整体吊装施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点大跨度钢管混凝土拱桥拱肋整体吊装施工工法具有以下几个特点:1. 施工效率高:采用整体吊装施工,可将拱肋一次性安装到位,大大缩短了施工周期。
2. 质量可控:整体吊装能够保证拱肋的准确位置和正确姿态,提高了工程质量。
3. 运输成本低:整体吊装减少了拱肋在运输过程中的拆卸和组装工作,降低了运输成本。
4. 施工风险小:相比于分段施工,整体吊装减少了连接接头,降低了施工风险。
5. 施工环境要求低:整体吊装不受地形、土质等条件的限制,适用范围广。
三、适应范围大跨度钢管混凝土拱桥拱肋整体吊装施工工法适用于桥梁跨度较大,且工程条件允许使用吊车进行整体吊装的情况。
适用范围广泛,可用于公路、铁路、高速公路等各类桥梁工程。
法的理论依据是通过吊车将拱肋整体吊装到位,采取一系列的技术措施保证施工质量和安全。
首先,需要进行强度计算和结构稳定性分析,确保拱肋的设计满足工程要求。
其次,选择合适的吊车进行整体吊装作业。
吊车需具备足够的起重能力和稳定性,在吊装过程中需合理进行配重。
再次,制定详细的工艺方案,包括吊装方案、固定方案等。
通过调整吊装绳索的位置和姿态,保证拱肋能够平稳、准确地吊装到位。
最后,对吊装后的拱肋进行验收和固定,确保其稳定性和安全性。
五、施工工艺大跨度钢管混凝土拱桥拱肋整体吊装施工工艺主要包括以下几个施工阶段:1. 准备工作:确定施工现场、清理施工区域、安装施工临时设施等。
2. 吊装前准备:选择合适的吊车进行整体吊装作业,检查吊车的起重能力、稳定性和配重情况。
简析大跨度钢管拱桥钢结构施工技术钢管混凝土拱桥拱肋结构形式、架设方法多种多样,拱肋间横撑结构形式、连接方式也不尽相同。
因此,对不同结构形式的钢管混凝土拱桥,在施工过程中,应根据拱桥现场环境条件及设计要求,采取不同的施工技术。
1工程概况某桥道路等级为城市主干道,双向六车道。
此桥的主桥为五跨连续无风撑钢管硅系杆拱桥,桥宽30m,其跨径为:C跨(85m)+B跨(114m)+A跨(160m)+B跨(114m)+C跨(85m),主桥桥墩位于水域中,河道内引桥为46m跨预制T型梁,河道外引桥为30m跨现浇预应力钢筋砼连续箱梁。
2拱肋加工特点与相规拱桥相比,主桥为无风撑钢管拱桥,虽然全桥拱肋总量仅为2650吨,但其结构复杂,拱肋加工也有其独特之处,具体如下:(1)线形各异,种类多。
竖拱截面属于变截面,由拱脚往拱顶逐渐变小,竖拱上弦管与下弦管的线形不相同。
此外,斜拱单管线形也不同于上弦管或下弦管,因此每跨拱肋有三种不同线形的单管。
考虑两个C跨、两个B跨对称,全桥A,B,C五跨拱肋共有九种不同线形的单管,这样拱肋加工工序会比较繁杂。
(2)管径大,板材厚。
A跨钢管直径为1200mm,壁厚24mm;B跨钢管直径为950mm,壁厚22mm;C跨钢管直径为800mm,壁厚20mm。
管径越大、板材越厚,加工成管难度越大,而且加工效率也会随之降低。
(3)结构复杂。
竖拱为变截面的哑铃型(拱脚截面最大,拱顶截面最小);斜拱与竖拱通过连接管组合为不对称的三角结构,三角结构从拱顶往拱脚逐渐变宽以提高拱肋的横向稳定性;斜管与竖拱的每组连接节点采用四根不同长度、不同空间方向的无缝钢管焊接连接(异径正心斜交相贯连接)。
(4)场外周边道路等级较低,运输困难;韩江水位经常变化,水路运输受到限制。
3拱肋加工方案的选择对于常规拱桥,以下两种加工方案均可以满足要求:第一种为弯管加工成型(螺旋卷板长管热弯或短管拼成长直管热弯);另一种为以折代曲加工成型(短直管折线连接逼近曲线)。
钢管混凝土拱桥施工技术的探讨摘要:介绍芷江县舞水大桥钢管混凝土系杆拱桥施工中构件预制、起吊、安装等施工技术。
可为同类工程提供参考。
关键词:拱桥;构件施工;起吊安装;引言近年来,钢管混凝土系杆拱桥以其跨度大、结构轻、省建材、外形美观等优点,被广泛应用于公路工程。
但该桥型技术复杂,施工难度大,已经暴露和潜在的问题还很多,亟待广大工程技术人员在实践中不断探讨和完善,本文将结合工程实践就施工关键技术进行阐述。
1、工程概况芷江县舞水大桥是芷江县城跨越舞水河的第四座桥梁,位于芷江三桥上游大约二百米,是芷江老城到新开发区之间的便捷通道,桥梁起于芷江县政府旁沿河路,全长278.0m,该桥的建成将有利于芷江县城城市的发展,为再造芷江新城提供基础保障。
桥梁上部结构是20(空心板)+69.5(下承式钢管拱)+88(下承式钢管拱)+69.5(下承式钢管拱)+20m(空心板),全长278.0m。
空心板采用预应力结构。
中跨计算跨径88m,边跨计算跨径68m,中跨拱肋宽1.1m;边跨拱肋宽0.95m。
拱矢跨比1/4,拱轴系数是1.167,为等截面钢管砼悬链线无铰拱,下承式拱上部由刚性拱、刚性纵梁、柔性吊杆组成。
2、工程结构设计(1)下部结构0#、5#台为扩大基础配u型桥台,1#~4#墩采用桩基础加墩柱,不设系梁;在柱顶以下1.20m处设箱形系梁。
桩基采用嵌岩钻孔桩。
(2)引桥部分上部结构两侧引桥均是1—20m预应力空心板,共设板17片,桥面铺装层由8cm水泥混凝土+7cm沥青混凝土组成。
(3)拱肋结构拱肋采用等截面钢管混凝土结构,中跨拱肋截面高2.5m,宽1.1m;边跨拱肋截面高2.2m,宽0.95m;中、边跨两条拱肋中心间距均是18.0m。
中跨每条拱肋断面由2根φ1100mm钢管组成上、下弦杆,上、下弦杆之间用缀板相连,缀板外距30cm;边跨每条拱肋断面由2根φ950mm钢管组成上、下弦杆,上、下弦杆之间用缀板相连,缀板外距30cm。
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。