钢管系杆拱桥吊杆更换施工监控
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钢管混凝土拱桥的监控要点摘要:工程建设中,设计、监理、施工单位责任明确,互相配合,抓好工程建设的每一个环节,在建设前就能准确瞄准质量、工期和安全目标,落实各方自己的责任,同时树立全员质量、品质和安全意识,在建设过程中不断采取有效措施而保证了大桥顺利进行和圆满成功。
关键词:钢管混凝土;监控;控制前言钢管混凝土刚架系杆拱桥是我国近年来广泛应用的一种新桥型,由于其自重轻、强度高且受力合理、施工方便,是大跨度拱桥比较理想的结构形式。
本文结合某钢管混凝土刚架系杆拱桥的工程实例,采取正装计算法,运用MIDAS/CIVIL软件对拱桥的拱肋、系杆、吊杆等结构在施工过程中和成桥状态下的结构内力、应力和变形进行了模拟计算,重点对钢管拱肋在拱肋安装、灌注混凝土、成桥状态的拱肋线形和应力进行模拟计算,对每个施工阶段制定监控方案。
1 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。
2 监测项目及主要测试内容2.1 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。
2.2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。
2.3 施工阶段钢管砼拱的应力测试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。
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。
系杆拱桥吊杆索更换施工工法系杆拱桥吊杆索更换施工工法一、前言系杆拱桥是一种常见且重要的桥梁类型,其吊杆索是桥梁中承受桥墩、拱腿与上部结构反力的关键构件。
由于长期使用或其他原因导致吊杆索出现断裂、锈蚀或变形等问题,必须进行更换。
在进行吊杆索更换施工时,需要采用一种科学有效的工法来确保施工的顺利进行和施工质量的可靠保障。
二、工法特点系杆拱桥吊杆索更换施工工法具有以下特点:1. 高效节约:采用该工法可以在短时间内完成吊杆索的更换,提高施工效率,并减少施工时间和成本。
2. 安全可靠:该工法采用的施工设备和技术措施能够确保施工过程中的安全性,同时保证吊杆索的可靠性和稳定性。
3. 工艺简洁:工法采用的施工工艺相对简单,不需要大量的人力物力投入,且施工过程中的噪音、污染和对环境的影响较小。
三、适应范围该工法适用于各种类型的系杆拱桥,无论是大型还是小型,都可以采用该工法进行吊杆索的更换。
同时,该工法还适用于各种地形条件和环境要求。
四、工艺原理吊杆索更换施工工法的工艺原理是通过采取特定的施工工艺与实际工程进行联系,以及采取一系列的技术措施来保障吊杆索更换的效果和工程的质量。
具体包括以下几个方面:1. 断旧索:首先需要拆除或剪断旧的吊杆索,确保更换的顺利进行和施工的可行性。
2. 安装支架:根据桥梁的结构和设计要求,安装相应的支架,使其能够支撑吊杆索。
3. 更换索杆:使用吊车等适当设备,将新的吊杆索运输到指定位置,并进行准确的安装和调整。
4. 调整张力:采用张力调整装置,对吊杆索进行张力调整,确保符合设计要求。
5. 测试检查:进行吊杆索的质量检查和功能测试,确保其满足使用条件和要求。
6. 完善保护:在吊杆索更换完成后,进行相应的防腐、涂装和保护措施,以延长使用寿命和确保工程质量。
五、施工工艺1. 准备工作:确定施工方案,准备施工材料和机具设备,并进行现场勘测和技术论证。
2. 断旧索:采用搭设临时支架和吊车等设备,将旧的吊杆索剪断或拆除,并确保现场安全。
下承式钢管混凝土系杆拱桥施工监控概述范海军;曹建安;曹霖【摘要】桥梁施工监控是保证桥梁建设安全可靠的重要环节.施工监控的目的是要对成桥目标进行有效控制,修正在施工过程中各种参数误差对成桥目标的影响,确保成桥后结构内力和线形满足设计要求.系杆拱桥结构复杂,施工工序多,对施工的要求较高.系统的分析系杆拱桥的施工监控过程对以后的工程具有良好的借鉴意义.%Construction monitoring and control of bridges occupies an important position to guarantee the bridge construction safe whose purpose is to control the goals to finish a bridge efficiently,correct every kinds of parameter errors which influences the goals in the process of construction, ensure that internal force and linear of the finished bridge satisfies the design requirements. The structure of tied arch bridge is complex, the construction process is too much, the requirements to the construction is too high. System analysis on construction control process of tied arch bridge are good for future projects with good reference.【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2012(037)002【总页数】4页(P8-10,32)【关键词】施工监控;系杆拱桥;钢管混凝土【作者】范海军;曹建安;曹霖【作者单位】湖南省吉茶高速公路建设开发有限公司,湖南吉首416000;中南大学,湖南,长沙410075;湖南省吉茶高速公路建设开发有限公司,湖南吉首416000【正文语种】中文【中图分类】U448.22+5施工控制的目的是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对成桥目标的影响,确保成桥后结构受力和线形满足设计要求。
138Academic Papers学术交流影响有影响的人系杆拱桥更换吊杆施工技术和质量控制浅析文/丽水市公路港航与运输管理中心 曹发文0 引言吊杆作为系杆拱桥的重要承重构件,处于高拉应力状态。
吊杆内钢丝虽然处于保护套内,但随着服役时间增加,保护套出现破损、开裂时,外界腐蚀介质将会进入吊杆内部,对钢丝产生腐蚀作用。
处于高应力状态下的钢丝对腐蚀作用的抵抗能力尤为脆弱,严重时将导致吊杆整体断裂,并可能引发多米诺效应,导致桥梁的整体坍塌。
目前国内垮塌的桥梁中,中下承式吊杆拱桥的数量居于前列,吊杆失效是垮塌的重要因素之一。
1 项目背景丽水市塔下大桥主桥为柔性系杆拱结构,主桥长 93.4m。
主桥结构为下承式系杆拱(二片拱肋),矢跨比为 f/l=1/5,跨径90m。
拱肋采用钢管混凝土结构,哑铃形截面,高 2.4m,由两根直径1100mm、厚16mmA3钢管和两块厚14mm 缀板组成,钢管中及缀板间灌注C40混凝土。
该桥共有17对吊杆,吊杆主要病害有:(1)吊杆下端锚箱内下锚杯、锚下钢板及上导管锈蚀。
(2)吊杆钢管护套表面锈蚀约。
(3)吊杆上导管减振填充物老化。
(4)吊杆下锚杯钢丝镦头锈蚀。
(5)左6#吊杆下锚杯封闭混凝土凿开后,有水渗出。
(6)左7#、右15#吊杆吊杆下锚窝南侧壁斜向裂缝。
(7)右17#吊杆下防水罩缺失。
吊杆设计使用年限一般为 10~20 年,本桥建成约 13年,且吊杆防护措施较落后,因此可考虑对其进行更换。
摘要:本文以钢管混凝土系杆拱桥与耐久性相关的更换吊杆为切入点,通过探讨实际案例中吊杆更换施工方案及荷载试验后评价,总结桥梁可更换构件耐久性养护上的对策,以确保维修、养护和使用期间的安全性,达到保障桥梁耐久和使用寿命的目标。
同时,可为同类桥型耐久性养护实施提供参考。
关键字:系杆拱桥;更换吊杆;质量控制2 更换方案2.1 新吊杆选择选择时遵循以下原则:(1)在维持原设计荷载的前提下,保证新换吊杆承载能力满足现行《公路钢管混凝土拱桥设计规范》中吊索综合系数(安全系数)的要求。
钢管混凝土系杆拱桥拱肋及吊杆施工监控秦翱翱;刘世忠;李明哲;杨少波;谢兴定【摘要】以在建郑州—万州铁路河南段一座128 m钢管混凝土系杆拱桥为工程实例,介绍了施工中拱肋及吊杆的监控要点.选取拱肋线形、拱肋应力、吊杆索力作为主要的监控对象,通过有限元分析,选取了拱脚、1/4拱、拱顶作为拱肋线形、应力的监控截面.根据工程实际情况,选择合适的仪器(HF-5B型桥梁光电挠度仪)进行数据采集,提高了测量精度.同时,结合虚功原理运用MIDAS/Civil建立了考虑现场实际的全桥仿真模型,获得了经实测数据验证的吊杆张拉影响矩阵,用于指导吊杆张拉,并将各施工阶段的实测值与有限元计算值进行对比,指导现场施工.结果表明,各施工阶段的拱肋线形、应力及调整后的吊杆索力均在合理范围之内,满足设计要求.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2018(058)009【总页数】4页(P15-18)【关键词】系杆拱桥;施工监控;数值计算;线形;应力;索力【作者】秦翱翱;刘世忠;李明哲;杨少波;谢兴定【作者单位】兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州 730070;兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州 730070;兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州 730070;中铁七局集团第二工程有限公司,辽宁沈阳 110000;中铁七局集团第二工程有限公司,辽宁沈阳 110000【正文语种】中文【中图分类】U448.22+5钢管混凝土系杆拱桥是一种拱、梁组合体系桥梁,它充分发挥系梁受拉弯、拱受压弯的结构性能[1]。
这种拱桥内部为高次超静定结构,外部为静定结构,拱的水平推力由系梁承担,很好地解决了普通推力拱桥对地基要求高的问题。
该类拱桥的拱肋采用钢-混凝土组合结构,它是将钢管内灌注高强度混凝土,借助钢管对核心混凝土的套箍约束作用,使核心混凝土处于三向受压状态,极大地提高了核心混凝土的抗压强度和压缩变形能力。
由于此类拱桥竖向刚度大、施工较方便,近年来钢管混凝土系杆拱桥已广泛应用于高速铁路中。