大跨度下承式钢箱提篮拱桥设计
钢箱提篮拱桥吊装关键技术
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。
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,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。
82.5m下承式钢管混凝土提篮拱桥结构设计
ｗ ｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｉ ｌ ｗａ ｙ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｓ ｅ ｏ ｆ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ａ ｄ ｏ ｒ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ．Ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ
张拉 顺序 两 个 方 面提 出一 些 设 计 思 考 。
关键 词 ： 下承 式 ；钢 管 混 凝 土 ；提 篮 拱 ；结 构 设 计 中图分类号 ： ｕ ４ ４ ８ ． ２ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ４ —２ ９ ５ ４ （ ２ Ｏ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ６ １ ～ ０ ５
・
பைடு நூலகம்桥 梁 ・
８ ２ ． ５ Ｉ ｌ ｌ 下 承 式 钢 管 混 凝 土提 篮 拱桥 结构 设 计
尹春 燕
（ 铁道 第 三 勘察 设 计 院集 团 有 限 公 司 桥 梁 处 ，天 津 ３ ０ ０ １ ４ ２ ）
摘 要 ： 钢 管 混凝 土拱 桥 充 分发 挥 了钢 管 混 凝 土 抗 压 性 能 好 的优 点 ， 而且 减 轻 了桥 梁 上 部 结 构 自重 ， 大 大提 高 了 梁 拱 组 合 体 系拱 桥 的跨 越 能 力 。钢 管混 凝 土 拱 桥 以其 结构 轻 盈 、 线型优 美、 造 价经济等优 点而在铁路跨路 、 跨 线 工 点
某下承式提篮拱桥拱肋吊装方案比选
左幅桥粱 右幅桥粱
某大桥为下承式钢箱系杆拱桥 ， 跨径 １０ｍ， ０ 拱 肋布置采用提篮式 ，拱脚与桥墩 帽梁 固结形成刚架 拱， 桥墩帽梁为预应力混凝土结构 ， 墩身为钢筋混凝 土结构 ， 基础为钻孔灌注桩。 横桥向分为左右两幅完 全独立 的桥 ， 每幅桥面宽 ２ ． ６／ 桥 面横坡每幅 ４８ ＇ ５ １ ９ ． 。
摘要 ： 以某下承式提篮 系杆拱桥 为例 ， 结合实际情况分析对比了两种不 同施工工艺吊装拱 肋的优缺点 ， 并通过有限元软件模拟施工过程 ， 从具体的计算结果对比中看出差别， 分析不同 工艺对拱脚处受力的影响 ， 而为拱肋 吊装工艺的最终选定提供一定的依据。 从 关键词 ： 下承式 ； 提篮拱 ； 拱脚 ； 内力； 应力
段通过投影坐标法进行定位 ， 然后将两侧 的 ２ （ ×１ ① ＋ 、 （ 、 ×③ ＋ 以及风撑通过临时风撑 ②） Ｘ ⑤＋ ２ （ ④） ２ 焊接成 ３ 个整体节段 ，临时风撑采用足够强度 的钢 元荷载加在横梁上。
管， 然后采用 ２台浮 吊将 ３ 个整体分别吊装到位 ， 利 用千斤顶进行坐标调整 ，待 ３ 个整体节段全部按设 计坐标就位后将拱脚预埋段和 ３ 个整体节段同时进 行焊接。
图 ２ 拱肋节段划分 图
位并放置钢垫块 ， 并在钢垫块处放置千斤顶 ， 以便在 拱肋 吊装到位后调整水平坐标误差和由于支架沉降 引起的标高误差 。 为了保证来往船舶通航 ， 两个拱肋
收稿 日期：０ １ １－ ８修 回日期 ：０ １ １ — ４ ２１—００ ； － ２ １— １０
作者简介 ： 郭殿军（９２ １７一 ） ， ， 山西朔州人 ， 男 公司经理 ， 工程师 ， １ 年毕业于北京交通大学公 路工程管理专业。 ２ １ ０
下承式钢箱网状吊杆系杆拱桥结构设计分析——以引江济淮兆河Ⅰ级航道姥山桥为例
DOI:10.16330/ki.1007-7359.2022.06.065
1
工程概况
引江济淮自南向北划分为引江济
巢、江淮沟通、江水北送三大工程段落。
本项目位于引江济淮兆河段，兆西河通
江Ⅰ级航道是贯彻落实交通强国战略的
重要项目，引江济淮兆河Ⅰ级航道桥梁
通 航 净 高 不 小 于 22m，航 道 底 宽 为
板设置需要，主纵梁为平行四边形布置，
腹板与底板夹角为 83.5°。纵梁腹板间
距 1.5m，梁高 2.0m。
横梁间距 3.6m，每 7.2m 设置一组
斜 向 的 吊 杆 ，吊 杆 与 水 平 线 夹 角 均 为
66°。横向两道主纵梁间布置 1 道小纵
梁，小纵梁顶宽 0.65m，底宽 0.44m，梁
高 0.8m。 主 梁 端 横 梁 高 2.064～
18.5m。 拱 圈 及 主 纵 梁 均 采 用 钢 箱 结
构；桥面系采用组合式桥面板，沥青混凝
土桥面铺装；下部结构采用承台+群桩
基础。
图1
148
姥山桥主桥桥型布置图（单位：cm）
图2
姥山桥效果图
2
结构设计
2.1拱肋设计
主拱为两片钢箱拱，单片拱肋整体
倾斜布置，内倾角度为 6.5°（与铅垂面夹
角）。拱肋中心跨径为 187.2m，立面矢
肋 四 分 点 位 置 附 近 ；最 大 拉 应 力 为
138.1MPa，发生在系梁四分点位置。主
拱 肋 及 系 梁 受 力 较 为 均 匀 ，均 小 于
Q345qD 钢材的设计应力 270MPa。
本文重点介绍了引江济淮兆河Ⅰ级
航道姥山桥设计和施工方案。该桥结构
大跨度钢箱－混凝土组合系杆拱桥设计
共 ２３ 对吊杆，吊点中心间距为１０ ｍ。 吊杆钢索采用
根 ϕ７ 镀锌高强度低松弛预应力钢丝组成，标准抗
０ ４Ｍ ＋ １ ０Ｔ； 组 合 ４ （ 弹 性 阶 段 应 力 验 算 组 合） ：
为温度荷载。
拉强度 ｆ ｐｋ ＝ １ ６８０ ＭＰａ，吊杆钢束均采用高密度聚乙
５ １ 结构静力分析
强度低松弛预应力钢绞线束，每根钢束由 １９ 根 ７ϕ５
横梁，梁长 ２４ ｍ，横梁纵向间距 ５ ｍ，横梁下弦主管
位置
顶板
底板
顶板
底板
顶板
底板
顶板
底板
顶板
底板
轴力 ／ ｋＮ
－ ４５８ １
弯矩 ／ （ ｋＮ·ｍ）
－ ７５ ２
剪力 ／ ｋＮ
５２ ５
２５７ ３
－ １４５ ３
－ ５３ ３
－ ６８ ８
－ ８７ ６
８５ ９
－ ３０２ ４
２５０ １
ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ａｒｃｈ ｒｉｂ ｒｉｇｉｄｉｔｙ， ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ ｔｈｅ ｍａｉｎ ａｒｃｈ ｌａｔｅｒａｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ， ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ
ｃｒｏｓｓ ｓｅｃｔｉｏｎ， ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ， ｅｎｈａｎｃｅ ｔｈｅ ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ． Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｃｏｕｌｄ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ
５） 行车速度：６０ ｋｍ ／ ｈ。
６） 设计基本风速：２５ ６ ｍ ／ ｓ。
７） 设计基准期：１００ ａ。
８） 设计安全等级：一级。
大跨下承式单肋钢管混凝土人行拱桥设计-论文
Ａ ＮＳ ＹＳ，建立 箱梁三 维实体模 型 ，如 图 ７ 所 示 ，模 型 中，在拱角拱 肋处施 加拱肋 传下来 的节点 荷载 ， 在 主梁 出施 加 主梁 传 来 的荷 载 ，在 支 座 处施 加 竖
向 、水平 向及纵 向约束 。其应力分析见表 ３ 。
图３ 拱 梁结合段 构造剖 面图 （ 单位 ：ｍｌ ｎ）
图 ４ 主桥 下部及 支座布 置 （ 单位 ：ｃ ｍ）
卢小锋 ，田波 ：大跨下承式单肋钢管混凝 土人行拱 桥设计
５ 结构 分析计 算
５ ． １ 静 力分析
在 人群 荷载作 用下 ，拱肋 最大竖 向挠 度 （ 正 负
挠度绝对 值之和 ）为 １ ２ ． ７ ｃ ｍ ，小 于 《 钢管 混凝土拱 桥 技术规 程 》要求值 Ｌ ／ ６ ５ ０ ＝ １ ５ ． ６ ｃ ｍ；在 人群 荷载作
缩砼 。拱肋钢管采用 Ｑ ３ ４ ５ Ｃ，可采用无缝钢管或直缝
焊接钢管 ，不得采 用螺旋焊管 。拱肋 预拱度线型采用 二次 抛物 线型 。拱肋 分成 ６ 个 吊装 节段 和一 个合 拢 段 。拱梁 结合 部位 构造 如 图 ３ ，拱 脚钢 管 与主梁 顶 板 、横隔板焊接 ，并在钢管 内以及钢箱梁内设置若干 加劲板 以加强钢结构局部构件 的强度和稳定性能 。
丽 黑曩 豳
简洁优美
圜
・ 目
鞣 曩 ＿
造型
优美
优美
屈 服强度 为 ４ ６ ０ ＭＰ ａ ， 吊杆 材 料 参 考 《 钢 拉杆 》
Ｇ Ｂ ／ Ｔ ２ ０ ９ ３ ４ ． ２ ０ ０ ７，吊杆两端 采用 销轴 与拱肋 、主梁 连 接。 吊杆安全系数大于 ２ ． ５ 。
下承式钢筋混凝土拱桥施工技术方案
下承式钢筋混凝土拱桥施工技术方案一、概述下承式钢筋混凝土拱桥施工技术方案是指在拱桥建设过程中，采用下承式结构形式并采用钢筋混凝土材料建造的方案。
本文将阐述此方案的施工工艺、主要设备以及施工注意事项等相关内容。
二、施工工艺（一）建立试验平台为了保证拱桥建造过程的安全性，必须建立临时的试验平台，以方便施工人员进行测量、构造以及拱体结构的建设。
此试验平台必须符合相关技术要求，并应进行充分的测试，确保平台的强度与稳定性。
（二）构造准备在进行具体的拱体结构施工之前，必须先对原始的基础地面进行平整化和加固处理，并根据设计要求设置好基础标志桩。
随后，施工工人可根据设计图纸依次搭起模板、钢筋支架和预制板，进行拱体结构的构造准备工作。
（三）预制装配预制拱体钢筋混凝土构件是本方案的必要组成部分。
此类构件应在预测的制造厂中加工、装配完成，并在拱桥现场进行安装。
施工工人应根据需求进行搭设脚手架、放置拱体构件、调整尺寸、混凝土灌注等接续工作，最终完成整体的拱体结构。
（四）混凝土浇筑拱体结构的建设过程中，使用混凝土是不可或缺的。
在浇筑混凝土之前，施工人员应先根据桥梁设计方案进行材料配制和掺和，以确保混凝土的质量符合要求。
在进行混凝土浇筑过程中，应加强温度、湿度、振动等方面的控制，以保证混凝土在浇注后能够达到高效率的固化效果。
（五）防水处理在拱桥建设过程中，防水处理也是非常重要的一环。
通常来说，使用专业的防水材料对已固定的拱体结构进行处理，以达到防止雨水、积水影响桥梁使用寿命的目的。
此外，对于桥面的防滑处理也需要特别注意。
三、主要设备（一）模板：用于模拟拱体结构的建设和混凝土浇筑。
（二）钢筋支架：可以有效地支持桥面和防止拱体结构的垮塌。
（三）预制构件：是施工的关键所在，它们应达到设计尺寸和质量标准，方便施工安装。
（四）振动平板：用于混凝土浇筑时震动，使混凝土更好地填充钢筋和预制构件中的缝隙。
（五）水泵：用于桥面铺装前的洒水和混凝土浇筑过程中的加水。
建筑大跨度结构案例分析
折板网格结构由双层正交正放网格结构构成，厚度为2.5m，采用焊接空心球 节点。管桁架与折板网格桁架之间的连接单元，与管桁架相连一端采用相贯 焊形式，另一端为焊接空心球节点
10.1张弦梁结构：延安车站雨棚
安车站站台雨棚张弦梁钢结构跨度54米，共60榀，截至11月16日， 已成功吊装14榀。
10.2张弦梁结构：张弦梁采光顶
随着国民经济的快速发展， 大型公共民用建筑的大量兴 建，建筑物的跨度越来越大， 通过门窗、幕墙玻璃进入室 内的光线越来越不能，遇到不少 技术问题，其中最为重要的 是结构支撑体系。常规的桁 架、网架、网壳等与玻璃配 合时，往往显得杆件比较粗 笨和凌乱。因此，研究开发 能与玻璃协调配合的现代张 拉结构，充分利用钢材的抗 拉强度，从而做到杆件纤细、 结构通透和造型美观，这成 为解决玻璃采光顶支撑结构 时的一个重要课题。
7.1悬索结构：北卡罗来纳州雷里
世界上第一座现代悬索结构是1953年建成体育馆 屋盖采用以两个斜放抛物线拱为边缘构件的马鞍 形正交索网，其平面尺寸92*97.该索网被公认为 第一个具有现代意义的大跨度索网屋盖结构
7.2：悬索结构：张家口通泰大桥
张家口通泰大桥是 世界上跨度最大的 下承式钢结构悬索 拱桥，也是国内第 一例主梁为下承式 钢结构悬索拱桥
悉尼歌剧院
6.2:薄壳结构：黄石新体育馆
该体育馆造型 具有不规则、 多面、薄壳结 构的特点，是 全国第二座薄 壳结构设计建 筑——第一座 是广州歌剧院。 该体育馆的最 大跨度为111 米
6.3薄壳结构：广州歌剧院
大跨度钢管混凝土拱桥 设计施工初探(完整版)
大跨度钢管混凝土拱桥 设计、施工初探
东南大学建筑设计研究院交通分院
报告时间:约15分钟
概述：
钢管混凝土作为钢-混组合结构的一种, 一方面借助 内填混凝土提高钢管管壁受压时的稳定性,提高钢管的抗 腐蚀性和耐久性,另一方面借助管壁对混凝土的套箍作用, 提高了混凝土的抗压强度和延性,将钢材和混凝土有机的 结合起来；在施工方面：钢管混凝土可利用空钢管作为劲 性骨架甚至模板，架设方便,施工质量轻，进度快，用钢 量省，同时还不需要大量绑扎钢筋作业,混凝土泵送速度 快,以上优点使得在过去的20年内在结构工程(尤其是桥梁 工程)领域得到了飞速发展。
南昌生米大桥 主跨为2*228m (中间拱肋整体架设)
南昌生米大桥 主跨为2*228m (中间拱肋整体架设)
南昌生米大桥 主跨为2*228m (中间拱肋整体架设)
南昌生米大桥 主跨为2*228m (中间拱肋整体架设)
巫山长江大桥 主跨460m(世界最大跨度钢管砼拱桥)
巫山长江大桥 主跨460m(悬臂拼装)
*武汉晴川桥
主跨280m(下承钢管砼拱桥)
武汉晴川桥 主跨280m(下承钢管砼拱桥)
江汉五桥 主跨240m(中承钢管砼拱桥)
江汉五桥 主跨240m(中承钢管砼拱桥)
* 邳州运河桥 主跨235m(中承钢管砼拱桥)
天津彩虹桥 主跨168m(下承钢管砼拱桥)
杉花根大桥下承式系杆拱桥设计
杉花根大桥下承式系杆拱桥设计摘要：该文介绍了杉花根大桥主桥的设计特点，该主桥为跨径100m的下承式系拱桥，采用少支架的先梁后拱法施工。
关键词：系杆拱桥；先梁后拱法施工；钢箱拱肋1 工程概况杉花根大桥工程是广西藤县城区连接田寮新区和河东新区的一条重要通道，桥梁上跨北流河，河道通航标准为V级航道。
考虑景观及通航需求，经初设阶段方案比选，主桥采用单跨100米下承式简支系杆拱桥。
两侧引桥分别跨越两岸环岛路和滨江路，受桥下道路分幅影响，分别采用了整幅小箱梁和分幅现浇箱梁的结构型式。
全桥桥长为432.88m。
2 主桥设计要点2.1 主桥上部结构主桥结构形式为单跨100m下承式钢箱拱肋简支系杆拱桥,见下图1、图2，计算矢高20m，矢跨比1/5，拱轴线形采用悬链线，拱轴系数m=1.305；主桥标准段宽为23m，拱脚处加宽为24.4m。
1) 拱肋拱肋为等截面钢箱结构，两片拱平行设置，拱轴线间距17.7m。
拱肋内宽1.2m，内高2.2m。
拱肋顶、底、腹板厚24～40mm。
纵向加劲肋采用高200mm、厚20mm的板肋。
拱肋沿拱轴线方向设置横隔板，横隔板与拱轴线切线方向垂直设置，板厚14mm。
吊索锚固在拱肋钢箱内，在两侧拱肋腹板间焊接两块竖向隔板，隔板顶端焊接一块水平锚板，形成吊杆锚箱。
钢拱肋在距拱脚中心线水平距离3.5m处与混凝土拱座连接。
拱座通过剪力钉锚入混凝土拱座内。
2) 横向联结系两片拱肋间采用横撑连接，横撑为一字型式，全桥共3道。
横撑为箱型截面，腹板高1184mm。
横撑顶、底、腹板厚均为16mm，用板肋加劲，中间设置横隔板。
拱肋拱脚附近顶板处开进人孔，进人孔施工完成封孔后用HM－106密封剂密封。
拱脚至进人孔段拱肋顶板设爬梯。
进人孔处拱内设检查梯。
拱肋内在底板设有爬梯。
3) 桥面系主桥为梁拱组合系杆拱桥，桥面系采用预应力钢筋混凝土结构，由主（系）梁、桥面板、端横梁、中横梁所组成。
主（系）梁标准截面为实体矩形截面，截面高为2.0m ,宽为1.7m，靠近拱脚处主梁梁高加高至3.0m，宽度不变。
下承式组合梁钢拱桥的设计分析
山 西建筑SHANXI ARCHITECTURE第44卷第8期・50・0 0 0 1 年 4月Voi. 44 No. 8Apo. 2001・桥梁・隧道・DOI ：16. 13319/j. c —i. 1009-6825.2021.48.051下承式组合梁钢拱桥的设计分析王彩花(太原市市政工程设计研究院，山西太原036000)摘 要：吉合晋城丹河大桥一一下承式无横撑钢混组合梁钢拱桥的工程项目背景，首先分析该新型组合结构桥梁的特点与难点,然后针对不同部位的构件综合考虑设计技术、施工方法和经济等因素，进行理论与计算的分析和研究，最后对将来采用此类型结 构的桥梁设计提出建议以供参考。
关键词:无横撑,钢混组合梁,钢箱拱中图分类号:U440.5文献标识码:A文章编号:1609-2822 (2221 )08-6104-631工程背景丹河快线工程项目是构建晋城市“两场、两站、三环、一线、十通道”城市道路骨架体系的重要组成部分。
工程建设 对拉开城市框架,拓展城市空间,带动沿线土地开发,拉动城市经济快速发展以及高铁机场与晋城市区的快速连接具 有重要意义。
项目工程位于晋城市“六区联动、组团发展”的高铁新 区，为规划“一线”的重要组成部分，是南北纵向主干道，将串联多条东西向的主要干道,形成区域交通集散的大通道。
其中位于规划丹河湿地公园范围内,紧邻丹河龙门风景旅 游区的丹河大桥正是丹河快线的关键节点工程。
按照晋城市丹河桥梁“一桥一景”的设计原则,本着突出桥梁自身特色的主旨,在深入分析城市历史文化内涵的基础上采用行业领先的设计技术，力求建造一座技术水平先进，充满晋城文化气息的跨河大桥。
2工程建设范围及规模丹河大桥工程位于丹河快线，由北引桥、主桥和南引桥三部分组成，其中主桥为单跨154 m 下承式无横撑钢拱一钢混组合梁组合体系拱桥丄2],南北两侧引桥均为(3 n37 +3n36)m 预应力混凝土连续箱梁桥。
工程范围内桥梁总长533 m ,桥面全宽53.5 m 。
下承式拱梁组合体系拱桥拱脚节点设计及受力分析
李 邦 映
（ 安徽 省交通规划设计研究 院有限公司 ， 安徽 合肥
摘
Байду номын сангаас
２ ３ ０ ０ ８ ８ ）
要： 拱梁组合拱桥结构设计难点在 于拱脚节 点， 结合某 三跨连续拱梁组合 拱桥副拱拱脚 节点分 析， 利用土木 工程专业 分析软
作者简 介： 李邦 映（ １ ９ ８ ５ 一） ： 男， 安徽舒城人 ， 硕士 ， 安徽省交通规划设计研究 院有 限公 司工程师 《 工程与建设》 ２ ０ １ ３ 年第２ ７ 卷第 ５ 期 ６ ２ ３
（ 砾） 石， 做 成 下 封 层 。基 层 的养 生 期 不 宜 少 于 ７ ｄ 。
脚 节 点 局部 分 析 ， 采 用 Ｍｉ ｄ ａ ｓ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ 建 立 空 间杆 系 模
型， 采 用 Ｍｉ ｄ ａ ｓ Ｆ Ｅ Ａ建 立局 部 分析 模 型 。空 间 杆 系
图 １ 桥 梁 立 面 图
模 型 如 图 ３所 示 。
收 稿 日期 ： ２ ｏ １ ３ — ０ ８ — １ ４ ； 修 改 日期 ： ２ ｏ １ ３ — ０ ９ — ０ ２
该桥 副拱 拱脚 节点 系梁部 分 长为 ８ ． ５ ２ ５ ｍ， 拱肋 部 分 长为 ７ ． ０ ３ ６ ｍ； 系梁横 向加 劲根 据横 梁 和拱肋 位 置 进
行设 置 ， 标 准 间距 为 １ ． ２ ５ ｍ； 主拱 节 点横 向加 劲 间距 １ ． ２ ６ ４ ￣１ ． ７ ０ ２ ｍ 不等 。
肋 在拱 脚 处 与主梁 （ 系梁 ） 连 接在 一起 ， 拱 脚处 受力 及
构 造均 比较复 杂 ， 从 理 论 上 难 以计 算 清 楚 ， 通 常 设 计
大跨度单支撑面系杆拱桥钢箱拱吊装方案
大跨度单支撑面系杆拱桥钢箱拱吊装方案作者：王景周来源：《中国新技术新产品》2012年第23期摘要：庄河市干沟大桥位于庄河市环城路东段跨越庄河段，大桥为下承式、单支撑面系杆拱桥，桥长272m，拱肋净跨247.0807m，矢高为55.5m，是目前国内同类桥梁跨径最大者。
钢箱拱总重3500吨，加工采用节段场内加工，现场拼装为三段的施工技术，每段重量为1150吨，安装利用塔架吊装系统，采用竖转提升施工技术。
关键词：单拱肋；钢箱拱；竖转提升中图分类号： TD214+.2 文献标识码：A桥型总体布置见图1。
1吊装施工1.1施工工艺过程1.1.1技术准备1.1.1.1会审整体提升施工方案，进场前报相关方予以审批。
1.1.1.2制定整体提升等各项技术、质量指标要求，并配以相应保证措施。
1.1.1.3机械设备、材料准备。
（1）进场前所有设备进行检验，并做空载联机调试。
检验、调试内容参照我国千斤顶、油泵出厂试验标准并结合实际工况进行检验。
（2）对于提升中需要用到的特殊机具，预先加工准备妥当，设备易损件做好备用件。
（3）锚夹具是液压提升系统的关键，必须严格检查，确保其夹持性能良好。
（4）起吊用钢绞线做母材抗拉强度试验，下料左右旋各一半，并做标识；钢绞线不得有弯折、散股现象，不得受到机械或过电损伤等。
钢绞线采用砂轮机下等长料，端头去毛刺；场地要求平整干净，确保下好的钢绞线表面保持清洁。
（5）泵站液压油必须符合设计要求且经过滤油机过滤。
1.1.2起重塔架施工1.1.2.1基础：每个塔架基础用2*16根φ425*10钢管桩构成，钢管桩采用120T的震动打桩锤打入持力层，确保每根桩的承载力不小于100t。
钢管桩上部穿过现浇混凝土箱梁，高出桥面30cm。
浇注箱梁时，钢管桩与箱梁预应力冲突时，将钢管割洞让预应力穿过，然后将钢管进行抱瓦补强，并将穿梁段钢管内浇注混凝土加固。
对于无法穿梁的钢管桩采取在梁底用2cm 钢板顶紧。
箱室内同心位置加钢管，箱室内所加钢管上下口均用2cm钢板封闭焊接，并用100t螺旋千斤顶使钢管上下面与混凝土面顶紧。
下承式提篮拱桥设计与施工技术探索
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下承式拱桥大倾角景观钢箱拱肋安装施工工法
下承式拱桥大倾角景观钢箱拱肋安装施工工法下承式拱桥大倾角景观钢箱拱肋安装施工工法一、前言下承式拱桥大倾角景观钢箱拱肋安装施工工法是一种在下承式拱桥结构中使用的创新施工工法。
该工法通过合理的构造设计和施工技术，可以有效地提高拱桥的承载能力，使其更加稳定和安全。
二、工法特点该工法的特点主要包括以下几个方面：1. 采用大倾角的设计，使拱桥的结构承载力大大提高。
2. 采用景观钢箱拱肋作为主要构件，具有轻量化、刚性好、自重轻等特点。
3. 通过合理的施工工艺和控制措施，可以保证施工速度和质量的同时，有效地控制工程造价。
4. 结构稳定性好，能够适应各种复杂的地质和气候条件。
三、适应范围该工法适用于各类大小范围的下承式拱桥结构，尤其适用于大跨度、大荷载和特殊地质条件下的拱桥施工。
四、工艺原理在施工工法与实际工程之间，通过对施工工艺和技术措施的具体分析和解释，可以理解该工法的理论依据和实际应用。
具体的工艺原理包括：1. 采用大倾角设计可以使拱桥的结构强度和承载能力得到显著提高。
2. 通过采用景观钢箱拱肋作为主要构件，可以使拱桥的结构轻量化，并且提高其刚性和稳定性。
3. 通过合理的施工工艺和控制措施，可以确保施工速度和质量，并且降低工程造价。
五、施工工艺施工工法的每个施工阶段都需要详细描述，以便读者了解施工过程中的每个细节。
具体的施工工艺包括：1. 基础处理：首先对拱桥的基础进行处理，包括地基处理和基础施工。
2. 钢箱拱肋制造：制造景观钢箱拱肋，包括材料选择、切割、焊接和表面处理等工艺。
3. 拱肋安装：将制造好的钢箱拱肋安装到拱桥的适当位置，并进行连接和固定处理。
4. 上部结构：完成拱桥的上部结构，包括桥面板、扶手和栏杆等部分的安装。
5. 防腐处理：对拱桥进行防腐处理，以提高其抗腐蚀性能和使用寿命。
六、劳动组织在施工过程中，需要合理组织劳动力，确保施工的效率和质量。
具体的劳动组织包括：1. 制造队伍：负责景观钢箱拱肋的制造和加工。
大跨度提篮式钢箱拱桥栓焊连接施工工艺
大跨度提篮式钢箱拱桥栓焊连接施工工艺摘要：大连普湾新区十六号路跨海桥工程跨越普兰店湾，北接炮台镇高家村，南接石河镇北海。
大连市普湾新区16号路跨海桥工程主桥为跨200m的五跨提篮拱桥，跨径布置为50+170+200+170+50=640m。
主桥均处于R=50000m的凸形竖曲线上。
主拱肋采用钢箱截面，拱肋轴线总体内倾9°,主梁为钢－混凝土组合梁结构，由边纵梁、横梁、小纵梁组成的纵横体系。
主桥桥型为五跨连拱结构形式，中间三孔为中承式，边跨为上承式结构。
中跨、次边跨拱肋跨度分别为200米、170米，最高点分别为61.54m、44.46m。
其中钢箱拱梁采用高强螺栓和焊连两种连接方式。
关键词：大跨度钢箱拱桥；栓焊连接；施工工艺总体构思根据桥梁的施工特点次边跨拱肋采用扣挂法施工，通过预应力钢绞线制作的扣锚索、塔架和后锚定形成的扣挂体系，每节拱节段安装完成后通过扣锚索力的平衡来固定拱节段。
吊装机械采用一台400T和一台150T履带吊地面吊装，根据拱节段的分布特点和吊装高度我们会把拱节段2-3节在地面拼装，形成整体后会进行整体吊装，减少吊装次数和扣锚索。
为加强拱节段之间连接牢固本工程桥梁采用高强螺栓和二氧化碳气体保护焊两种方式连接，栓焊连接双重保险，能够弥补焊缝疲劳损伤、又能弥补高强螺栓因受力过大产生的滑移、受剪带来的危害。
本工程采用摩擦型高强螺栓，拼接板的接触面均采用热喷铝工艺，在增加摩擦系数的同时又能很好的防锈。
本工程采用10.9级摩擦型高强螺栓；高强螺栓连接的表面初始抗滑移系数要求不小于0.55，安装时涂层表面抗滑移系数不小于0.45。
高强螺栓型号为M22和M24。
因为本桥梁涉及栓焊连接，先进行高强螺栓的连接还是先进行焊接对于这两种顺序都各有利弊。
若先进行高强螺栓连接，则由可能出现因为焊接电流击伤高强螺栓、焊接热胀冷缩使接触面滑动破坏接触面、焊缝因冷却出现裂缝、连接处存在较大内力等情况。
而先焊接则会出现后期高强螺栓孔位不正无法穿入等情况。
大跨度下承式简支异型钢箱拱桥吊装施工技术
大跨度下承式简支异型钢箱拱桥吊装施工技术发布时间：2022-06-27T03:31:42.342Z 来源：《中国建设信息化》2022年第2月第4期作者：邓成龙[导读] 南通市园林路北延工程下承式简支异型钢箱拱桥全长123.8m，选用150t浮吊分节段进行吊装邓成龙中铁二十四局集团路桥分公司摘要：南通市园林路北延工程下承式简支异型钢箱拱桥全长123.8m，选用150t浮吊分节段进行吊装。
桥面箱梁吊装节段最重为100.218t，主拱节段最重为89.328t，。
水中临时主墩支架基础全部采用φ600×8mm的钢管桩，群桩钢管顶部用型钢焊接成型钢承重型支承平台，钢管与钢管之间采用20#槽钢作为水平撑及斜撑进行连接，上部拱肋临时支架同样如此。
关键词：钢结构主拱副拱临时支架浮吊吊装1 工程概况南通市园林路北延工程主桥钢结构采用下承式简支异型钢箱拱结构形式，该桥位于通吕运河（V级航道）河面宽度为120m 左右处，河道顺直，桥梁轴线与河道基本垂直，两侧地势平坦。
为避免水中墩对水流以及航运的不利影响，桥梁一跨过河，仅在桥梁两端设置支座，计算跨径为120.56m，横断面设置2片拱肋，各拱由一片主拱及一片斜置的副拱组成，2片拱肋之间不设横向连接系，主副拱之间通过工字型连杆连接。
两片主拱横向间距30.5m，在两片主拱的外侧各挑出9m（主拱中心至悬臂端部）的悬臂支撑非机动车道及人行道，桥面总宽度为48.5m。
图1 效果图通吕运河是江苏著名的通航运河，是南通市第一条文明样板航道，来往船舶繁多。
施工期间，河道不得断航、断流，这给吊装施工带来了许多困难。
2 节段划分根据工程结构特点和现场工况条件，满足设计对节段总体结构的要求，同时还需满足交通水运航道部门的限制，以及现场吊装设备的工况要求。
将该工程的桥面钢结构系杆梁、桥面箱梁、主副拱肋等结构件，进行合理的节段块体的划分如下：桥面系杆梁分成7段。
具体为靠近拱座处A节段两段，长度为9.82m；B节段两段，长度16m；C节段两段，长度18.68m；中间通航处D节段一段，长度34.6m。
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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。
主拱跨度185m，立面矢高约41.11m，主拱矢跨比为1/4.5，拱轴线采用二次抛物线，主拱肋按72°内倾。
拱肋箱型截面宽2.5m，截面高由钢箱拱假想起点3.87m(主拱与主梁相交处截面)均匀渐变至拱顶点的3.0m。
主拱标准段顶、底、腹板厚30mm。
拱梁节点段主拱顶、底、腹板厚40mm。
两片拱肋通过5道钢箱横撑连为一体。
吊杆采用锚管式锚固体系，水平布置间距为8m，采用热挤聚乙烯高强钢丝拉索，抗拉强度1770MPa，直径φ7mm。
水平系杆材料采用1860MPa直径
Φs15.20mm的钢绞线。
拱桥主梁为等截面钢箱-混凝土组合梁结构。
全高4.25m，全宽42.5ｍ。
组合梁钢梁材质为Q345qC，为主纵梁（闭口边箱梁）、中横梁、端横梁、小纵梁组成的双主梁梁格体系。
2.3 主桥下部结构设计
主墩基础采用钻孔灌注桩，每个墩下设9根φ2.2m的钻孔灌注桩，承台厚5m。
承台底设25cm厚砼垫层。
主桥墩为圆端形流线门型桥墩，普通钢筋混凝土结构，墩顶为单肢尺寸为7.0×6.0m实心截面，墩顶横梁为矩形实心截面，宽7.0m，高由跨中至根部为2.2m~4.5m。
横梁上设置加高块，作为引桥的支承。
3 结构受力分析
3.1 静力分析
本文运用有限元软件MIDAS /CIVIL对主桥进行建模计算，其中拱肋及桥面采用梁单元模拟，吊杆及系杆采用桁架单元模拟，考虑恒载、活载、温度荷载及风载作用下，承载能力极限状态构件强度及稳定性验算如下：
图2 基本组合下应力包络图（单位:MPa）
在基本组合作用下，全桥应力最大，拱脚处最大压应力达228.8MPa，主纵梁最大拉应力84.1MPa，均小于Q345C 钢材抗拉、抗压强度设计值270MPa，满足设计要求。
3.2 动力分析
结构的自振特性[4]体现了结构刚度水平，同时也是后续进行抗震性能分析的基础。
基于前述模型，本文采用子空间迭代法[5]对全桥结构进行特征值分析，前五阶自振模态图例结果如下：
图3-1第一阶振型图
图3-2第二阶振型
图
图3-3第三阶振型
图
图3-4第四阶振型图
图3-5第五阶振型图
表1全桥前5阶动力特性表
通过模型计算得到该提篮拱桥结构的基频为0.702Hz，前五阶自振频率在0.7~2.2Hz之间，而汽车的自振频率为2~5Hz，两者不会产生明显谐振。
4 结语
韶关金凤大桥在满足桥梁的安全型和耐久性设计前提下，间距观赏性，其拱桥独有的轻巧灵动感将成为地标性建筑为所在区域交通增添色彩。
本文通过对该桥梁设计方案及计算分析过程的探讨，为同类桥梁的建设积累了宝贵经验。
参考文献：
[1]殷涛,丁楠.钢箱拱肋提篮拱桥设计分析[J].工程与建
设,2020,34(05):844-846+849.
[2]刘安兴.某大跨度下承式钢箱提篮拱桥力学性能分析[J].公
路,2020,65(03):121-126.
[3]GB18306-2015，中国地震动参数区划图[S].
[3]田卿,何俊荣,尹邦武,闫海青,张灿.中承式钢箱提篮拱桥设计[J].世界桥梁,2020,48(01):11-16.
[4]黄永明,何旭辉,邹云峰,史康,左太辉,李玲瑶.基于ANSYS和SIMPACK联合仿真的大跨钢箱提篮拱桥车-桥耦合振动分析[J].长安大学学报(自然科学版),2019,39(05):68-77
[5]户东阳. 高速铁路大跨度钢箱提篮拱桥动力特性及地震响应分析[D].中南大学,2011.。