下承式系杆拱桥

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下承式钢管混凝土系杆拱桥施工技术(正板)

下承式钢管混凝土系杆拱桥施工技术(正板)

下承式钢管混凝土系杆拱桥施工技术

1工程概况

新建的蕴藻浜大桥是A5嘉金高速公路一期一标工程中一座主线大桥。A5嘉金高速公路一期一标工程是上海高速公路网中南北向连接嘉定、青浦、松江、金山四个经济较发达区域的主要快速通道。为配合F1国际赛车场的建设,A5(嘉金)高速公路一期工程将加快建设速度,以与F1国际赛车场同步建成。A5(嘉金)高速公路一期工程范围:北起A30高速公路嘉浏立交南侧接地处,南至北青公路立交(主线跨北青公路)接地点,全长约17.42km,道路红线宽60m,路基宽35m,设计时速100km/h。本工程有同济大学建筑设计研究院设计、上海建工集团总公司承建。

蕴藻浜主桥结构为下承式钢管混凝土系杆拱桥。主桥分上下行两副桥梁。单副桥宽17.6m,跨径为87.88m,计算跨径L=85m,矢高f=17m,矢跨比为1/5,拱轴线采用二次抛物线。桥面标高为15.444m;拱顶标高为32.515m;河面最高通航标高为3.5m;本工程桥面梁(中横梁及系梁)吊装净标高为12m,钢拱肋吊装净标高为29.015m。

蕰藻浜大桥结构工程主要包括:钢拱肋4片,风撑7×2道,拱脚8处,吊杆锚固64套,预制系梁28根,预制中横梁32根。

钢拱肋采用哑铃型断面,上下钢管直径为φ900mm,腹部宽度为512mm,高度为360mm,壁厚为16mm。拱肋高为2000mm,宽为900mm。钢管拱肋曲线长约为84.2m,重量为65.8T,内部吊杆处加劲板重量约为8.4T,每片拱肋的起吊重量为74.2T。风撑采用箱型断面,单根起吊重量大约8.0T左右。

下承式系杆拱桥施工方案.

下承式系杆拱桥施工方案.

50米下承式钢管拱桥施工方案

一、编制依据

1.中交第一公路勘察设计研究院2005年7月发出的上海至武威国家重点公路河南境泌

阳至南阳高速公路第二标段两阶段施工图变更设计。

2.《公路工程技术标准》………………………………………J T G B01-2003

3.《公路桥涵施工技术规范》…………………………………J T J041-2000

4.《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》…………………………G B/T175-2000

5.《公路工程施工安全技术规程》……………………………J T J O76-95

6.《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》………………………………GB13013-2000

7.《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》……………………………G B1499-2000

8.《公路工程金属试验规程》…………………………………J T L055-83

9.《钢筋焊接及验收规程》……………………………………J T J18-96

10.《公路工程水泥混凝土试验规程》…………………………J T J053-94

11.《预应力混凝土用钢绞线》…………………………………G B/T5224

12.《预应力筋用锚具、夹具和连接器》………………………G B/T14370

13.《公路工程质量检验评定标准》……………………J T G-F80/1-2004

14.《公路工程技术标准》……………………………(J T G B01-2003)

15.《公路桥涵设计通用规范》……………………………(J T G D60-2004)

16.《钢结构设计规范》……………………………(G B50017)

下承式系杆拱桥施工技术

下承式系杆拱桥施工技术
钢管拱肋截面均采用桁哑形式,截面高 2.5m、宽 1.6m,上下弦杆采用 D600×10mm 钢 管,钢管内灌注 C50 微膨胀混凝土;腹杆管采用 D299×9mm 空钢管。桥面以上边拱肋和中 拱肋之间共设三道横撑,其中二道为 “K”撑,一道为“米”撑。横撑上下弦杆采 用 D450×10mm 空钢管,腹杆采用 D245×8mm 空钢管,拱肋钢管材质为 Q370qC 钢管。
② 拱肋及风撑安装 在拱肋节段拼接点下部系梁上搭设安装支架,采用碗扣式支架搭设。精确放出支架平面 位置,支架高度按拱肋钢管的下缘坐标准确放出。在支架顶上放出拱肋中心线,同时在系梁 顶面放出拱肋中心线,以便检查拱肋安装质量。拱肋用起吊能力为50t的汽车吊安装就位, 吊装拱肋时采用两点吊,吊点位置设在每节段的第1根腹杆处。为确保钢管吊装后,其拱轴 线在同一竖直平面内,吊点位置位于顶面位置正中。架设时在拱肋下方系梁上用经纬仪控制 拱轴线,防止偏差。拱肋就位后,先点焊固定。待全部拱肋就位后,再次检查并调整拱轴线 高程、平面位置,合格后,全部焊接固定。此外,在拱肋吊装前将风撑焊接线标注出来。 风撑安装时搭设工作平台,工作平台采用碗扣支架搭设,将风撑就位后,调整使其与拱 肋上标注的焊接线对准,然后焊接固定。 ③ 浇筑拱肋混凝土 拱肋混凝土采用泵送顶升压注方法,由两拱脚向拱顶一次对称均衡地压注完成。施工中 严格控制水灰比及坍落度,水灰比控制在0.4~0.45之间,坍落度控制在l6~18cm。同时在混 凝土中掺加具有缓凝、减水、微膨胀功能的减水剂,既可满足混凝土的坍落度要求,又可减 少混凝土收缩量。 压注工艺流程为:清洗管内污物→润湿内壁→安放压注头和闸阀→压注管内混凝土→从 拱顶排浆孔振捣混凝土→关闭压注口处闸阀稳定→拆除闸阀完成压注。 灌注混凝土时在拱顶放置排气孔,钢管混凝土的质量检测方法以超声波检测为主,人工 敲击为辅。对不密实部分用钻孔压浆法 补强,然后将钻孔补焊封固。 ⑵ 施工要点 ① 为保证拱肋加工质量,拱肋制作应放在有相应制作资质的大型钢结构加工厂制作。 ② 微膨胀混凝土在配合比设计时掺加适量的微膨胀剂,利用膨胀变形来补偿混凝土的 收缩变形,减少混凝土收缩量,保证钢管内混凝土的密实。在实际施工时,不能仅仅按照厂 家说明书根据经验掺加,而必须对膨胀剂的掺量进行试验,根据试验效果确定膨胀剂的掺量。 ③ 钢管拱混凝土的顶升对混凝土级配具有较高的要求,拱肋混凝土灌注过程中要保证 连续放料,不得间断。 ④ 混凝土浇筑完成后,及时关闭压注口的截止阀,防止混凝土倒流而产生质量问题。 3.4 吊杆、风撑施工 吊杆索体待拱肋安装后由下往上安装,注意调整其中心位置。当拱肋混凝土强度达设计

140m下承式系杆拱桥设计计算书

140m下承式系杆拱桥设计计算书

140m下承式系杆拱桥

设计计算书

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

前言

大学四年的学习生活转瞬即逝,在毕业前的毕业设计对我们而言尤为重要。它不仅仅是学校教学要求的一个重要环节,更是培养我们独立工作能力、理论联系实际的能力、严谨设计能力等能力的一个重要的手段。通过认真的完成毕业设计,可以系统的运用所学的知识,也可以通过毕业设计来查找理论知识存在的不足。

本设计是在指导老师的悉心指导下完成的,横店大桥的设计主要从桥梁方案的设计与比较,桥梁的结构内力计算,预应力筋的配置设计,预应力损失的计算,截面强度、应力验算等几个方面进行。在桥梁方案比选时,首先根据地形地质条件,桥梁的总长,大体确定要选用的六个基本方案,通过初步的比较分析,再从六个基本方案中初选三个方案,按照安全、实用、经济、美观、有利于环保的原则,确定最终的方案。本设计考虑到水位情况、基础埋深、桥面宽度、施工方法等等因素,最终选用跨径为120米的双幅上承式钢筋混凝土箱肋拱桥。箱型肋拱相当于在箱型板拱基础上去掉部分箱肋构成的,除具有箱型板拱的优点之外,比箱型板拱更加节省混凝土数量,减小恒载重力,减少墩台圬工数量,降低造价。如将1989年建成的四川省第一座跨径为100米的钢筋混凝土箱型拱肋与箱型板拱定型设计相比,重力与水平推力分别减少小了48%和40%,相当于减小了下部结构圬工数量,从而降低了总造价。另外,在外观上,箱型拱肋拱桥线形清晰明快,轻盈美观,施工也比较方便,本设计采用缆索吊装施工。由于,箱型拱肋桥的这些优点,目前在混凝土拱桥中已被普遍采用。其它结构的设计以及细部的处理都参照了相应的规范和手册进行。在计算时,通过手算和桥梁博士软件计算相结合,进行了截面配筋、应力计算等工作。在模型的建立过程中,对于细部的处理,如怎何施加刚臂、如何添加主从约束等问题有了更清晰的认识,在整个设计的过程中,手工制图、CAD制图、桥梁电算、手算等能力有了明显的提高,独立分析计算的能力得到了长足的发展。

下承式钢管砼系杆拱桥施工技术

下承式钢管砼系杆拱桥施工技术

下承式钢管砼系杆拱桥施工技术

马卫明

(如皋市水利建筑安装工程有限公司,江苏南通,226500)

1 工程概况

如皋市蒲黄线通扬运河大桥位于蒲黄线K10+729处,上跨通扬运河。主桥采用80m钢管砼系杆拱结构,主桥纵向由拱肋、系杆并缀以吊杆,构成主要受力体系,为刚性系杆刚性拱结构。横向通过风撑、横梁和系杆将两片拱肋连城整体,并通过搁置在横梁上的桥面板及现浇层构成桥面行车系。

拱肋为本桥的主要受力构件,拱轴线为二次抛物线,计算跨径L=80m,计算矢高16m,矢跨比1/5。拱肋断面为哑铃型钢管混凝土,截面宽度0.75m,高度1.8m,宽度和高度沿拱轴线始终不变,拱肋上下弦管(Q345qC)直径均为750mm,壁厚16mm。通过两块缀板连接,坚缀板厚度为16mm,拱肋全断面填充C40微膨胀混凝土。

系杆作为纵向连接拱肋的主要受拉构件,为预应力混凝土箱型截面。系杆截面宽度1.2m,高度1.8m,系杆为矩形空箱断面,在系杆端头变为加高实心截面,系杆预应力钢束张拉须结合施工分批进行。

吊杆将桥面系重量传递给拱肋,本桥采用拉索结构。拉索外圆钢管Φ309×16mm,钢管上端焊接于拱肋下弦管下缘,钢管下端焊接于系杆顶面预埋钢板上,可以承受一定的压力。拉索内穿集束钢丝,承受拉力。吊杆下端为固定端,锚固于系杆内,上端为张拉端。

风撑连接两片拱肋,使其协同受力,并保持拱肋稳定。每道风撑由两根Φ500×10m钢管及多根Φ273×10mm腹杆组成,风撑所有钢管均不灌注混凝土。全桥共设5道风撑。

全桥横梁分为中横梁和端横梁。中横梁为工字型实心截面,端横梁为空心截面(与系杆交接处变为实心截面)。所有横梁顶面在行车道部分设双向2%横坡,以利用其上桥面板及铺装直接形成双向横坡,横梁底面水平。横梁均为预应力构件,横梁长度为17m,中横梁于系杆平面相交,每根中横梁由两根吊杆支承。中横梁采用预制安装、端横梁采用现浇施工,横梁预应力张拉应分批进行。

大年夜治河桥下承式系杆拱桥计划介绍最新

大年夜治河桥下承式系杆拱桥计划介绍最新

浮吊平面示意图
浮吊性能参数表
仰角 60º
起吊高度 工作半径 28.5m 16.5m
起重量 80t
50º
25.3m
21.2m
50t
本船为四拼组合式起重船。主船总 长28m,总宽6.5m,型深2m;两只边 浮箱长17m,宽4.5m,深1.7m;后浮 箱长3m,宽8m,深1.2m。
吊装工作量清单
名称 拱肋 风撑 支承梁
解决方法: 根据拱肋预拱度(6cm)按0.5cm步距计算12条 桥面预拱度曲线。吊装第一对系梁时按6cm预拱度 控制标高,吊装第2对系梁时,对已经吊装好的系梁 进行沉降观测,筛选出一条最符合的预拱度曲线作 为标高控制依据,依次类推。
施工流程框图(续) 拱肋砼浇 筑 张拉体外 束 系梁、横梁吊 装 系梁湿接 头 横梁吊装 横梁湿接 头 桥面板施 工 桥面铺装
防撞墙、伸缩缝及其他 附属设置
围堰设置
N
大 治 河
11m 100m
41m
施工流程(立面)
N
Pm16
Pm17
施工流程(平面)
N
大 治 河
起吊机械
50T起重滑车 1.8m
定位卷扬 机4只3吨
左右各5T 10T变幅 卷扬机 起重卷扬机 75kw 发 电 机 压水舱
千金柱
吃水线
浮吊立面示意图
浮箱(4.5m*17m)

下承式系杆拱桥施工方案

下承式系杆拱桥施工方案

50米下承式钢管拱桥施工方案

一、编制依据

1.中交第一公路勘察设计研究院2005年7月发出的上海至武威国家重点公路河南境

泌阳至南阳高速公路第二标段两阶段施工图变更设计。

2.《公路工程技术标准》………………………………………J T G B01-2003

3.《公路桥涵施工技术规范》…………………………………J T J041-2000

4.《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》…………………………G B/T175-2000

5.《公路工程施工安全技术规程》……………………………J T J O76-95

6.《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》………………………………GB13013-2000

7.《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》……………………………G B1499-2000

8.《公路工程金属试验规程》…………………………………J T L055-83

9.《钢筋焊接及验收规程》……………………………………J T J18-96

10.《公路工程水泥混凝土试验规程》…………………………J T J053-94

11.《预应力混凝土用钢绞线》…………………………………G B/T5224

12.《预应力筋用锚具、夹具和连接器》………………………G B/T14370

13.《公路工程质量检验评定标准》……………………J T G-F80/1-2004

14.《公路工程技术标准》……………………………(J T G B01-2003)

15.《公路桥涵设计通用规范》……………………………(JTG D60-2004)

16.《钢结构设计规范》……………………………(G B50017)

下承式钢管混凝土系杆拱桥的施工阶段力学研究与稳定性分析

下承式钢管混凝土系杆拱桥的施工阶段力学研究与稳定性分析

下承式钢管混凝土系杆拱桥的施工阶段力学研究与稳定

性分析

下承式钢管混凝土系杆拱桥的施工阶段力学研究与稳定性分析

一、引言

近年来,随着交通网络的不断发展,大型桥梁作为交通建设的重要组成部分,其施工质量和结构稳定性尤为关键。下承式钢管混凝土系杆拱桥作为一种常用的大跨径桥梁结构,其牵引施工过程中的力学行为和稳定性分析对于工程的安全性至关重要。因此,本文将重点研究下承式钢管混凝土系杆拱桥在施工阶段的力学特性和稳定性,为施工过程的设计和施工提供理论指导。

二、下承式钢管混凝土系杆拱桥的施工阶段力学特性研究

1.施工荷载分析

在下承式钢管混凝土系杆拱桥的施工过程中,各种施工荷载的作用下,桥梁结构会出现不同的力学特性。施工荷载主要包括自重荷载、支架反力、浇筑作用和施工载荷等。通过对这些施工荷载的分析,可以得出在施工中桥梁结构的受力情况和变形特性,从而确保工程质量。

2.施工过程的力学行为

下承式钢管混凝土系杆拱桥在完成主体结构后,施工过程中的力学行为将直接影响桥梁的稳定性。在拱顶架设边跨时,桥梁结构可能出现挠度和不稳定现象。通过有限元分析方法,可对施工过程中的力学行为进行模拟和分析,得出桥梁结构的变形和内力分布情况,为优化施工方案和保证施工安全性提供参考。

三、下承式钢管混凝土系杆拱桥的施工阶段稳定性分析

1.桥墩与跨梁的稳定性

桥墩和跨梁是下承式钢管混凝土系杆拱桥的主要构件,其稳定性直接关系到整个桥梁结构的安全性。在施工过程中,由于受到施工荷载和变形效应的影响,桥墩和跨梁可能会发生位移、变形和裂缝等现象。通过数值模拟分析和实测数据对比,可以评估桥墩和跨梁的稳定性,并采取相应的加固措施,确保施工过程的安全性。

下承式钢管混凝土系杆拱桥索力分析及稳定性研究

下承式钢管混凝土系杆拱桥索力分析及稳定性研究

下承式钢管混凝土系杆拱桥索力分析及稳定性研究

下承式钢管混凝土系杆拱桥索力分析及稳定性研究

摘要:本文针对下承式钢管混凝土系杆拱桥进行了索力分析和稳定性研究。首先,通过对该桥结构进行了力学分析,得出了系杆拱桥在载荷作用下的受力情况。然后,利用数值计算方法进行了索力分析,得出了各个索力的大小和方向。最后,通过稳定性分析,确定了拱桥的稳定性情况,并采取了合适的措施提高拱桥的稳定性。

关键词:下承式钢管混凝土;系杆拱桥;索力分析;稳定性研究

1. 引言

下承式钢管混凝土系杆拱桥是一种优秀的工程结构,具有承载能力大、抗震性能好等优点。其中系杆拱桥作为其重要组成部分之一,承担着承载车辆和风荷载的重要作用。因此,对系杆拱桥的索力分析和稳定性研究具有重要意义。

2. 系杆拱桥的力学分析

系杆拱桥是由上、下承重拱肋组成的,上弦杆与下弦杆通过系杆相连接。在荷载作用下,上弦杆受到压力,下弦杆受到拉力,系杆受到拉力。为了分析系杆拱桥的受力情况,可以采用力学方法进行分析并绘制受力示意图。

3. 索力分析

3.1 数值计算方法

采用有限元方法进行计算,建立系杆拱桥的有限元模型,并用计算软件进行计算。

3.2 索力计算

通过有限元计算,得出了各个系杆的受力情况。根据静力平衡

条件,可以得出系杆受力的方向和大小。

4. 稳定性分析

通过对系杆拱桥的稳定性进行分析,可以确定桥梁的稳定性情况。在稳定性分析中,需要考虑桥墩的稳定性、拱肋的稳定性等因素。通过数值计算和理论分析,可以得出拱桥在不同工况下的稳定性系数,并评估桥梁的稳定性。

5. 提高拱桥的稳定性

下承式系杆拱桥

下承式系杆拱桥

浅谈下承式系杆拱桥的设计

摘要下承式系杆拱是一种无推力的拱式组合体系,是外部静定结构,兼有拱桥的较大跨越能力和简支梁桥对地基适应能力强的两大特点,当桥面高程受到限制而桥下又要求保证较大的净空(桥下净跨和净高)时,无推力的拱式组合体系桥梁是较优越的桥型。从设计方案选择、结构设计与施工等方面对沧黄高速跨线大桥进行了介绍。

1 概况

沧黄高速跨线桥位于沧宁公路沧县段捷地乡大贾庄村北,中心桩号K1 + 414. 049,上跨沧黄高速公路。交叉处沧黄高速公路平面位于半径R = 7000m的左偏平曲线上, 中心桩号CHK12 + 420。交角90°,设计标高16. 189m,该桥上部结构为1 - 20m预应力箱梁+ 1 - 50m下承式系杆拱+ 1 - 20m预应力箱梁;下部结构采用柱式桥墩、肋板式桥台,墩台下接承台,基础均为钻孔灌注桩群桩基础; 桥梁净宽11. 5m;汽车荷载等级为公路- Ⅱ级标准。该桥桥型布置如图1所示。

2 方案比选

在桥梁建设中,桥梁方案的确定是非常重要的,尤其大跨径桥梁更是如此。在初步设计阶段我们拟定了两个方案:

方案一: 1 - 20m预应力箱梁+ 1 - 50m下承式系杆拱+ 1 - 20m预应

力箱梁,桥梁总长90m,概算总造价为644. 8 万元(含引道) ,其中跨线桥造价303. 9万元。本方案的的优点是: ①一跨上跨沧黄高速,桥下净空大,视野开阔,为将来沧黄高速改建留有较大余地; ②建筑高度小,填土高度低,总造价低; ③桥型美观,与周围环境相协调,建成后将成为沧黄高速的一个亮点。但本方案施工工艺较复杂,

吊杆布置形式对下承式钢管混凝土系杆拱桥力学性能的影响

吊杆布置形式对下承式钢管混凝土系杆拱桥力学性能的影响

吊杆布置形式对下承式钢管混凝土系杆拱桥力学性能的

影响

吊杆布置形式对下承式钢管混凝土系杆拱桥力学性能的影响

摘要:下承式钢管混凝土系杆拱桥是近年来在桥梁工程中得到广泛应用的一种结构形式,然而其力学性能受吊杆布置形式的影响较大。本文通过理论分析和数值模拟的方法,研究了吊杆布置形式对下承式钢管混凝土系杆拱桥力学性能的影响,并得出了相关结论。

1. 引言

下承式钢管混凝土系杆拱桥是一种结构形式独特的桥梁,其特点是系杆直接连接在钢管混凝土桥墩上。吊杆作为桥梁中联系系杆和桥梁主体的重要构件,其布置形式直接影响桥梁的力学性能。因此,对吊杆布置形式对下承式钢管混凝土系杆拱桥力学性能的影响进行深入研究具有重要意义。

2. 吊杆布置形式

下承式钢管混凝土系杆拱桥的吊杆布置形式有多种,如等间距布置、不等间距布置以及不同角度布置等。其中,等间距布置是最常见的一种布置形式,主要是吊杆之间等距离地布置在桥墩上。不等间距布置是在不同位置采用不同的间距来布置吊杆。不同角度布置是指吊杆之间的角度不一致,可分为内侧角度大、外侧角度大以及混合角度等形式。

3. 理论分析

为了研究吊杆布置形式对下承式钢管混凝土系杆拱桥力学性能的影响,本文从桥梁整体受力特点出发,分别进行了等间距布置、不等间距布置以及不同角度布置三种形式的理论分析。通

过对吊杆受力分析,得到了不同吊杆布置形式下的吊杆受力大小、受力路径等参数。

4. 数值模拟

为了验证理论分析的结果,本文进行了数值模拟。采用有限元方法,建立了下承式钢管混凝土系杆拱桥的数值模型,并在不同吊杆布置形式下进行了静力和动力分析。通过分析吊杆和桥梁主体的位移、应力和变形等参数,得到了不同吊杆布置形式下桥梁的力学性能。

[江苏]特大桥工程下承式钢管混凝土系杆拱桥结构施工方案(中交)

[江苏]特大桥工程下承式钢管混凝土系杆拱桥结构施工方案(中交)

xx至xx特大桥xx段2

XX跨新华街下承式钢管混凝土系杆拱桥

施工方案

一、工程概况

(一)工程简介

本段跨新华街里程桩号为XX,总长100m,起讫墩号为310#~311#,高速铁路与xx夹角为88度,为1孔1-96m下承式钢管混凝土系杆拱桥特殊结构。

基础为钻孔灌注桩,矩形桥墩,拱桥设计采用单箱三室预应力混凝土箱型截面,桥面箱宽17.1米,梁高2.5米,底板厚度为30cm,顶板厚度为30cm,边腹板厚度为35cm,中腹板厚度为30cm,底板在2.8米范围内上抬0.5m以减少风阻力。吊点处设横梁,横梁厚度为0.4~0.6m。系梁纵向设68根12-7φ5预应力筋,横向在底板上设3-7φ5的横向预应力筋,横隔板上设3束9-7φ5预应力筋。

梁全长100m,计算跨长为96m,矢跨比为f/l=1/5,拱肋平面矢高19.2米,拱肋采用悬链线线型,拱肋横截面采用哑铃形钢管混凝土截面,截面高度h=3.0米,沿程等高布置,钢管直径为1000mm,由厚16mm的钢板卷制而成,每根拱肋的两根钢管之间用δ=16mm的腹板连接.每隔一段距离,在两腹板中焊接拉筋。肋管内压注C55无收缩混凝土填充,系梁采用C50混凝土。

吊杆布置采用尼尔森体系,在吊杆平面内,吊杆水平夹角在50.978~65.384度之间;横桥向水平夹角为90度。吊杆间距为8米,两交叉吊杆之间的横向中心距为340mm。吊杆均采用127根φ7高强低松弛镀锌平行钢丝束,冷铸镦头锚,索体采用PES(FD)低应力防腐防护。吊杆的疲劳应力幅为118Mpa在主+附作用下的最大应力幅值为126Mpa。

下承式钢管混凝土系杆拱桥施工控制

下承式钢管混凝土系杆拱桥施工控制

下承式钢管混凝土系杆拱桥施工控制

发布时间:2021-04-06T10:48:33.760Z 来源:《建筑科技》2021年1月上作者:黄国豪

[导读] 本文以某一主跨149m的下承式钢管混凝土系杆拱桥为例,讨论了该桥主要工序的施工控制技术。文中介绍了斜拉扣挂施工扣索的有限元模拟方法。重点介绍了拱肋节段吊装、桥面系安装的控制措施。实践证明,该桥控制效果良好,相关成果可供同类桥梁参考。江苏南京中铁大桥局集团第四工程有限公司黄国豪 210031

摘要:本文以某一主跨149m的下承式钢管混凝土系杆拱桥为例,讨论了该桥主要工序的施工控制技术。文中介绍了斜拉扣挂施工扣索的有限元模拟方法。重点介绍了拱肋节段吊装、桥面系安装的控制措施。实践证明,该桥控制效果良好,相关成果可供同类桥梁参考。关键词:钢管混凝土系杆拱桥;施工控制;拱桥;斜拉扣挂法

中图分类号:U448.25;U442.5 文献标识码:A

桥梁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[1,5]。本文以某一下承式钢管混凝土系杆拱桥为例,说明该桥的施工控制过程。

1.工程概况

某下承式钢管混凝土系杆拱桥,拱肋为钢管混凝土桁架结构,主孔跨度149米(计算跨径为140米),计算矢跨比为1/5,拱轴系数为1.25,拱肋截面径向高3.3米,肋宽2.0米;每肋为上、下各两根φ750×20/16/24mm、内灌C50自密实补偿收缩混凝土,横向通过φ425×12mm横联钢管连接(吊杆处横联为φ500×16mm钢管),竖向通过φ350×10mm腹杆钢管连接而构成(吊杆处竖向腹杆为φ350×12mm)。吊杆间距为6.9米,采用GJ15-25钢绞线整束挤压成型吊杆,张拉端位于拱顶。系杆采用高强度低松弛钢绞线成品拉索(外包PE护套)。系杆从拱肋及其两边通过并锚固于拱座端部,每片拱肋下布置10束系杆孔(其中有2束为预留换索通道),系杆规格为MXGK15-27型可换索式钢绞系杆。两肋间共设置7道“一”字横撑,横撑均为桁架结构。桥面系由两部分组成:①钢纵梁与钢横梁通过高强螺栓连接形成的梁格体系;②预制混凝土桥面板。两部分通过湿接缝和剪力钉形成整体。桥面活载传力途径为:混凝土桥面板→钢纵梁→钢横梁→吊杆→拱肋。

140m下承式系杆拱桥设计计算书

140m下承式系杆拱桥设计计算书

140m下承式系杆拱桥

设计计算书

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

前言

大学四年的学习生活转瞬即逝,在毕业前的毕业设计对我们而言尤为重要。它不仅仅是学校教学要求的一个重要环节,更是培养我们独立工作能力、理论联系实际的能力、严谨设计能力等能力的一个重要的手段。通过认真的完成毕业设计,可以系统的运用所学的知识,也可以通过毕业设计来查找理论知识存在的不足。

本设计是在指导老师的悉心指导下完成的,横店大桥的设计主要从桥梁方案的设计与比较,桥梁的结构内力计算,预应力筋的配置设计,预应力损失的计算,截面强度、应力验算等几个方面进行。在桥梁方案比选时,首先根据地形地质条件,桥梁的总长,大体确定要选用的六个基本方案,通过初步的比较分析,再从六个基本方案中初选三个方案,按照安全、实用、经济、美观、有利于环保的原则,确定最终的方案。本设计考虑到水位情况、基础埋深、桥面宽度、施工方法等等因素,最终选用跨径为120米的双幅上承式钢筋混凝土箱肋拱桥。箱型肋拱相当于在箱型板拱基础上去掉部分箱肋构成的,除具有箱型板拱的优点之外,比箱型板拱更加节省混凝土数量,减小恒载重力,减少墩台圬工数量,降低造价。如将1989年建成的四川省第一座跨径为100米的钢筋混凝土箱型拱肋与箱型板拱定型设计相比,重力与水平推力分别减少小了48%和40%,相当于减小了下部结构圬工数量,从而降低了总造价。另外,在外观上,箱型拱肋拱桥线形清晰明快,轻盈美观,施工也比较方便,本设计采用缆索吊装施工。由于,箱型拱肋桥的这些优点,目前在混凝土拱桥中已被普遍采用。其它结构的设计以及细部的处理都参照了相应的规范和手册进行。在计算时,通过手算和桥梁博士软件计算相结合,进行了截面配筋、应力计算等工作。在模型的建立过程中,对于细部的处理,如怎何施加刚臂、如何添加主从约束等问题有了更清晰的认识,在整个设计的过程中,手工制图、CAD制图、桥梁电算、手算等能力有了明显的提高,独立分析计算的能力得到了长足的发展。

浅谈下承式钢管混凝土系杆拱桥张拉技术-shangchuan

浅谈下承式钢管混凝土系杆拱桥张拉技术-shangchuan

浅谈下承式钢管混凝土系杆拱桥张拉技术

1、工程概述

黄坭潭浰江特大桥1-72m钢管混凝土系杆拱桥位于广东省河源市和平县林寨镇黄坭潭浰江特大桥跨旅游公路11#-12#墩处,与林寨至合水旅游公路斜交, 角度135°。该系杆拱桥长75.2m,计算跨径为72m,桥面宽度17.1m,梁高2.5m,各部位细部尺寸详见图2。

图1:黄坭潭浰江大桥1-72m系杆拱桥立面图

17.1m

0.3m 0.3m

1.3m 0.3m

0.3m

图2:黄坭潭浰江大桥1-72m系杆拱系梁箱型截面图

2、下承式钢管混凝土系杆拱桥预应力张拉施工工艺

2.1 主要材料与设备

(1)该系杆拱桥系梁张拉选用高强度低松弛钢绞线(公称直径φ15.2mm、抗拉标准强度Rm=1860MPa,弹性模量Eg=195±10GPa)、预应力夹片式锚具四件套(锚具、夹片、锚垫板、弹簧圈),张拉设备采用铁路桥梁预应力自动张拉系统,千斤顶吨位为300t。

(2)铁路桥梁预应力自动张拉系统必须经过标定后才允许使用。校顶直接使用反力架校核,压力传感器、位移传感器安装在千斤顶上与之成为一个整体,并与相应的泵站配套校

正。千斤顶、位移传感器、压力传感器自校周期为一个月。

2.2系梁摩阻试验

2.2.1测试目的

根据现场的实际测试结果,与设计图纸进行比较,若与设计偏差较大,应重新验算,测试结果用于调整设计张拉控制应力。

2.2.2测试要求

(1)测试采用单端张拉的方式,预应力体系与实际张拉施工相同。预应力体系包括千斤顶、钢绞线、工作锚及夹片、工具锚及夹片。

(2)单端张拉至设计张拉力时,如预应力钢绞线伸长量大于单个千斤顶最大行程的0.95倍,主动端应采用多个千斤顶串联方式。

下承式简支系杆拱桥结构设计

下承式简支系杆拱桥结构设计

下承式简支系杆拱桥结构设计

吴玉标

(泛华建设集团有限公司南京设计分公司江苏南京210000)

摘要:在桥梁设计中,由于下承式简支系杆拱桥具有桥面系主梁建筑高度低、造型优美、跨越能力大、造价低等独特的技术优势,常应用于跨河流、路桥及市政景观桥的设计中,尤其在跨度范围50~300m的城市道路、公路及铁路桥梁中被广泛应用。该文结合南京禄口新城如意湖大桥设计实际工程案例,对该工程桥梁的桥型方案、结构设计方案及结构计算结果进行分析,可为今后该桥型的设计和施工提供一定借鉴经验。

关键词:简支系杆拱桥型方案精细化梁格模型结构计算分析

中图分类号:TU72文献标识码:A文章编号:1672-3791(2022)03(a)-0068-04 Structural Design of Through Simply Supported Tied Arch Hridge

WU Yubiao

(Nanjing Design Branch of Pan-China Construction Group Co.,Ltd.,Nanjing,Jiangsu Province,210000China) Abstract:In bridge design,the through simply supported tied arch bridge has the unique technical advantages of low building height,beautiful shape,large span capacity and low cost of the main beam of the bridge deck system,so it is often used in the design of river crossing,road bridge and municipal landscape bridge,especially in urban roads, highways and railway bridges with a span of50~bining with the actual design case of Ruihu Bridge in Nanjing Lukou New Town,the analysis of the bridge type scheme,structural design scheme and structural calcula‐tion results of the bridge can provide some reference experience for the design and construction of the bridge type in the future.

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浅谈下承式系杆拱桥的设计

摘要下承式系杆拱是一种无推力的拱式组合体系,是外部静定结构,兼有拱桥的较大跨越能力和简支梁桥对地基适应能力强的两大特点,当桥面高程受到限制而桥下又要求保证较大的净空(桥下净跨和净高)时,无推力的拱式组合体系桥梁是较优越的桥型。从设计方案选择、结构设计与施工等方面对沧黄高速跨线大桥进行了介绍。

1 概况

沧黄高速跨线桥位于沧宁公路沧县段捷地乡大贾庄村北,中心桩号K1 + 414. 049,上跨沧黄高速公路。交叉处沧黄高速公路平面位于半径R = 7000m的左偏平曲线上, 中心桩号CHK12 + 420。交角90°,设计标高16. 189m,该桥上部结构为1 - 20m预应力箱梁+ 1 - 50m下承式系杆拱+ 1 - 20m预应力箱梁;下部结构采用柱式桥墩、肋板式桥台,墩台下接承台,基础均为钻孔灌注桩群桩基础; 桥梁净宽11. 5m;汽车荷载等级为公路- Ⅱ级标准。该桥桥型布置如图1所示。

2 方案比选

在桥梁建设中,桥梁方案的确定是非常重要的,尤其大跨径桥梁更是如此。在初步设计阶段我们拟定了两个方案:

方案一: 1 - 20m预应力箱梁+ 1 - 50m下承式系杆拱+ 1 - 20m预应

力箱梁,桥梁总长90m,概算总造价为644. 8 万元(含引道) ,其中跨线桥造价303. 9万元。本方案的的优点是: ①一跨上跨沧黄高速,桥下净空大,视野开阔,为将来沧黄高速改建留有较大余地; ②建筑高度小,填土高度低,总造价低; ③桥型美观,与周围环境相协调,建成后将成为沧黄高速的一个亮点。但本方案施工工艺较复杂,

对施工技术要求较高。

方案二:采用4 - 25m预应力连续箱梁,桥梁总长100m,概算总造价为658. 6万元(含引道) ,其中跨线桥造价为310. 9万元。本方案的优点是:结构简单,设计施工技术成熟,施工质量较易控制。缺点主要是:建筑高度较高,填土高度高,总造价高。经综合考虑,我们推荐方案一。即按1 - 20m预应力箱梁+ 1 - 50m下承式系杆拱+ 1 - 20m预应力箱梁进行施工图设计。

3 结构设计要点

3. 1上部结构

下承式系杆拱部分为梁拱组合刚性系杆刚性拱结构,系杆和拱肋共同承担轴力和弯矩,内力计算比较接近真实状况。系杆和拱肋端部是刚性连接的,体系为外部静定而内部超静定结构,超静定次数为3 + n ( n为吊杆根数) 。主跨计算跨径48m,矢跨比1 /5。拱肋为工字形普通钢筋混凝土结构,系杆、中横梁为预应力混凝土结构,端横梁为普通钢筋混凝土结构,横梁与系杆固结,吊杆采用预应力高强钢丝模拟成单向受拉杆,两拱肋间设三道预应力混凝土横撑。两边跨箱梁部分为单箱室小箱梁预应力混凝土简支结构。根据各施工阶段和使用阶段的受力体系按平面杆系对构件进行有限元分析,采用容许应力法进行计算。内力计算采用平面杆系有限元计算程序———交通部公路科学研究所《公路桥梁结构设计系统GQJS》及中交公路规划设计院

《桥梁设计综合计算程序BriCAS》进行计算。

3. 2 下部结构

从桥位地质勘察报告所揭示的地层看,土层主要为第四系全新统陆相冲积(Q4a l ) 、陆相冲积与沼泽相沉积(Q4h + al )及更新统陆相冲积(Q3 al )形成的粉土、粉质粘土及粘土层,场地地层分布稳定,无不良地质现象,属均匀地基。由于路线上跨沧黄高速公路,桥台填土较高,故下部结构采用肋板式桥台、柱式桥墩,墩台下接承台,基础均为钻孔灌注桩群桩基础,桩柱入土深度及配筋采用m法计算。

3. 3 桥面标高

本桥纵断面位于半径R = 6500m的竖曲线上,纵坡坡度2. 8342%。横桥向设置1. 5%双向横坡。主跨系杆拱部分桥面横坡及纵坡均在结构(系杆、横梁)中调整,梁底水平,桥面板及桥面铺装等厚;箱梁部分桥面横坡及纵坡由箱梁结构和盖梁顶面调整,竖曲线在防水混凝土铺装层调整,沥青混凝土桥面铺装层等厚。

4 施工要点

由于刚性系杆刚性拱的刚度大,拱肋和系杆均能承受轴力和弯矩,在施工中既可以采用满堂脚手架,又可以整体拼装和整体拖拉(顶推)就位,选择施工方案的余地较大,施工时的吊装和稳定性也易保证。根据本桥的实际情况,本桥设计中采用满堂支架现浇施工方法。

4. 1 上部施工顺序应严格按照设计规定执行下承式系杆拱部分施工顺序为: ①预制行车道板、横撑(待混凝土强度达设计强度90%后张拉预应力钢束) ; ②安装中横梁支架、端横梁支座、系杆支架、拱肋支座,浇筑系杆与拱肋节点混凝土; ③浇筑中横梁、系杆、端横梁; ④中横梁混凝土强度达

设计强度90%后张拉N2钢束,混凝土强度达设计强度100%时拆除中横梁支架; ⑤系杆混凝土强度达设计强度90%后张拉N1、N2 钢束; ⑥安装行车道板; ⑦张拉中横梁N3钢束; ⑧安装拱肋支架、吊装横撑(混凝土强度达设计强度100% ) 、设置横撑临时支架; ⑨浇筑拱肋及横撑湿接头; •lu安装吊杆,拱肋及横撑湿接头混凝土强度达设计强度100%后拆除拱肋支架及横撑临时支架,拆除顺序由中间向两端对称、均匀进行; •lv张拉吊杆预应力钢束; •lw待两边孔箱梁吊装就位后拆除系杆支架,拆除顺序由中间向两端对称、均匀进行; •lx浇注桥面铺装、防撞护栏、安装防落物网、伸缩缝; •ly张拉中横梁最后一批钢束N1; •lz吊杆、拱肋、横撑防腐、装饰涂彩。

箱梁部分为预制预应力混凝土简支结构,横向以桥面板湿接头。注意拱桥系杆支架拆除时箱梁应吊装就位,以使桥墩在恒载作用下基本不产生弯矩。

4. 2 拱桥中横梁预应力束张拉

中横梁预应力钢束分三批张拉,中横梁混凝土强度达设计强度90%后张拉N2钢束,安装行车道板后张拉N3钢束,浇筑桥面铺装后张拉N1钢束。

张拉顺序应自中间横梁向两侧依次对称进行,每个中横梁张拉时应两平行束对称、两端张拉。张拉工序为: 0→初应力→σk (持荷2min锚固) ,钢束张拉后应在24h内灌浆,水泥浆标号应不低于结构混凝土强度,为使灌浆饱满,应加入适量铝粉。

4. 3 系杆、横撑预应力束张拉

系杆、横撑预应力钢束应在系杆、横撑混凝土强度达设计强度90%后张拉,要求上下对称张拉、两端对称张拉。张拉工序为: 0 →初应力→σk (持荷2min锚固) ,钢束张拉后应在24h内灌浆,水泥浆标号应不低于结构混凝

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