钢管混凝土拱桥施工方面的研究

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钢管混凝土拱桥的施工技术探讨

钢管混凝土拱桥的施工技术探讨

钢管混凝土拱桥的施工技术探讨1案例背景某公路桥梁的桥梁总施工长度为585.4m,桥梁的宽度为28m,主桥主要由双承载面、五孔无风撑构成,拱桥的矢跨比为1/5,拱轴线为二次抛物线,拱肋使用圆端形扁钢结构,其中拱肋的跨度为0.91m,高度为73m,宽度为1.8m,使用C40微膨胀混凝土对钢管内部进行填充,使用Q345D作为拱肋钢管,钢管的厚度为15mm。

桥梁整体立面图如图1所示。

2桥梁工程施工的主要流程在桥梁工程施工过程中一共由下述几个流程:⑴安装施工横撑和空钢管,吊装拱片到位以后,对线形进行调整,保证其可以达到设计预拱度的要求,然后进行焊接,同时进行边拱的施工;⑵主拱焊接成形后,将主拱施工架拆除,保留边拱的施工架;⑶进行纵梁和横梁的架设,然后穿吊杆;⑷对称,同时进行下弦管混凝土的灌注;⑸当下弦管的混凝土强度超过90%后,对称,进行上弦管混凝土的灌注;⑹上弦管混凝土强度超过90%后,对称,进行腹板混凝土的灌注;⑺在腹板混凝土强度超过90%以后,加载纵横梁,并对P1-1、P1-2系杆进行张拉,张拉力为1700kN;⑻对桥面预制板进行吊装后,对P2-1、P2-2系杆进行张拉,张拉力大小为1700kN;⑼进行桥面现浇层的施工,对P2-1、P2-2系杆进行张拉,张拉力大小为1700kN;⑽铺装人行道板、施工桥面和护栏;⑾对系杆P1-1、P1-2进行张拉,张拉力大小为1700KN;⑿对索力进行集中调整;⒀将边拱支架拆除。

3钢管混凝土拱桥施工的关键技术3.1制作拱肋在本工程的施工过程中,拱肋截面为哑铃形,截面的高度为2.5m,直缝焊接管的直径为1m,设计拱轴线提供的系数m=1.5m,使用每节长度为2m的直钢管以直代曲制成,采用这种分结方式不会对拱肋曲线形状造成影响。

使用单面坡口形式进行各节钢管的环焊缝以及直焊缝的焊接,并用陶瓷进行衬垫。

桥梁的左幅桥梁和右幅桥梁一共有4片拱肋,每一片拱肋都在施工现场分8段进行制作,整桥一共有32个拱段,完成制作工作后,按照1∶1的大样在工程中进行预拼调整。

钢管混凝土拱桥施工技术的探讨

钢管混凝土拱桥施工技术的探讨

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。

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探究与稳定性分析专业品质权威编制人:______________审核人:______________审批人:______________编制单位:____________编制时间:____________序言下载提示:该文档是本团队精心编制而成,期望大家下载或复制使用后,能够解决实际问题。

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钢管混凝土拱桥施工关键技术及稳定性分析

钢管混凝土拱桥施工关键技术及稳定性分析

钢管混凝土拱桥施工关键技术及稳定性分析Chapter 1 Introduction钢管混凝土拱桥是现代桥梁结构中的一种重要形式,近年来在各种道路和铁路工程中得到了广泛的应用。

钢管混凝土拱桥的优越性能在于它具备了钢管和混凝土桥梁的优点,能够在大跨径和高荷载条件下承载结构,同时有较高的抗震能力和耐久性。

钢管混凝土拱桥的施工过程是一个具有挑战性的任务,它需要高度的技术知识和经验。

本文将介绍钢管混凝土拱桥的施工关键技术及稳定性分析。

首先,将介绍钢管混凝土拱桥的基本结构和设计要求。

其次,将讨论钢管混凝土拱桥的施工序列和关键技术。

最后,将对钢管混凝土拱桥的稳定性进行分析,以确保钢管混凝土拱桥的安全和可靠性。

Chapter 2 钢管混凝土拱桥的基本结构和设计要求钢管混凝土拱桥是由钢管和混凝土构成的,它具有轻质、高强、高刚性和良好的抗震性。

在设计中需要满足一些特殊要求,以确保桥梁的可靠性和安全性。

2.1 结构形式钢管混凝土拱桥是由一组弧形钢管和连接的混凝土组成的拱桥。

桥面直接支撑在钢管上,钢管和桥面一起受力。

为了保证桥梁结构的平衡和稳定,弓形钢管在跨度方向上把力传递到钢柱和混凝土砌块上。

钢管混凝土拱桥桥面上一般铺设混凝土板或钢板。

2.2 设计要求设计钢管混凝土拱桥需要满足以下要求:(1)满足各种相应的载荷要求,如荷载、地震、温度和疲劳等要求。

(2)搭建时拱出形状应满足理论形状,应校核拱形。

(3)设计应满足桥梁的稳定性,避免拱桥的侧扭和侧向振荡等现象。

(4)充分考虑钢管的保护性能,防止钢管的腐蚀和老化,确保整个结构的耐久性。

Chapter 3 钢管混凝土拱桥的施工序列和关键技术钢管混凝土拱桥的施工编排顺序应遵循钢管——加固空间网壳结构——混凝土固化。

钢管的高强度和铺装混凝土能极大地保护钢管不受机械损坏,从而延长桥梁的使用寿命。

3.1 钢管安装在施工中,首先需要进行钢管的加固与安装。

钢管的加固和安装关系到桥面的质量和稳定性,是整个结构的基础。

中承式钢管混凝土拱桥施工

中承式钢管混凝土拱桥施工

中承式钢管混凝土拱桥施工1. 引言中承式钢管混凝土拱桥是一种广泛应用于道路和铁路交通建设中的桥梁形式。

它具有较大的跨度、高的承载能力和良好的抗震性能,被认为是传统拱桥和连续梁桥的优化结合。

本文将介绍中承式钢管混凝土拱桥施工的关键步骤和注意事项。

2. 施工前准备2.1 桥梁设计图纸在施工开始之前,需要准备好桥梁的详细设计图纸。

图纸应包括桥梁的平面布置、纵断面、结构细部等细节。

施工方需要根据图纸确定施工方案和具体的施工工序。

2.2 施工材料和设备施工材料包括钢管、混凝土、钢筋等。

施工设备包括起重机、混凝土泵车、模板支架等。

在施工前,需要确保所有材料和设备的准备充分,并进行必要的检查和试验。

2.3 地基处理对于较软的地基,需要进行地基处理,如加固、压实等。

地基处理的目的是为了提供稳固的基础支撑,确保拱桥的稳定性和安全性。

3. 桥墩施工3.1 基础浇筑首先,在桥墩位置进行基础的浇筑。

根据设计要求,施工人员应按照计算的基础尺寸和混凝土配合比进行浇筑。

为了确保浇筑的质量,施工人员需要严格控制浇筑过程中的浇筑速度和混凝土的均匀性。

3.2 桥墩安装基础完成后,可以进行桥墩的安装。

根据设计要求,施工人员需要使用起重机将桥墩逐个安装到预定位置。

在安装过程中,需要注意保证桥墩的垂直度和水平度,以及与基础的连接质量。

4. 拱肋安装4.1 钢管制作拱桥主要采用钢管作为拱肋材料。

施工前,需要将钢管进行加工制作,包括切割、焊接等工序。

制作完成后,需要对钢管进行质量检查,确保其满足设计要求。

4.2 拱肋安装安装拱肋是拱桥施工的核心步骤之一。

首先,施工人员需要将拱肋倒置,并用临时支撑固定在桥墩上。

然后,使用起重机将拱肋逐个正装在预定位置,并与桥墩进行连接。

在安装过程中,需要严格控制拱肋的位置和水平度。

5. 模板支撑5.1 模板搭设在进行混凝土浇筑之前,需要搭设模板作为混凝土的浇注基准。

模板应按照设计要求进行搭设,并进行充分的安全检查。

钢管混凝土拱桥拱肋施工线形控制技术研究

钢管混凝土拱桥拱肋施工线形控制技术研究

钢管混凝土拱桥拱肋施工线形控制技术研究钢管混凝土拱桥是一种结构优美、技术先进的桥梁形式,其拱肋施工线形控制技术对桥梁的安全性和稳定性具有重要意义。

本文针对钢管混凝土拱桥拱肋施工线形控制技术进行了研究,旨在提高施工线形的准确性和施工效率。

一、钢管混凝土拱桥概述钢管混凝土拱桥是指以钢管混凝土为构件材料,以拱形结构为主体形式的桥梁。

它具有抗震、耐久、经济等优点,在桥梁工程中得到了广泛应用。

钢管混凝土拱桥的拱肋施工线形控制技术对桥梁的整体稳定性和施工质量起着决定性的作用。

二、拱肋施工线形控制技术研究现状目前钢管混凝土拱桥的拱肋施工线形控制技术主要存在以下问题:1.施工线形控制精度不高,容易造成施工误差。

2.传统的手工施工方式效率低,成本高。

3.缺乏针对性的施工线形控制技术研究,无法满足不同桥梁结构的施工需求。

针对这些问题,有必要开展钢管混凝土拱桥拱肋施工线形控制技术方面的研究,提出相应的技术改进方案。

三、拱肋施工线形控制技术研究内容1.施工线形控制理论研究:通过对钢管混凝土拱桥结构特点和施工要求的分析,建立相应的施工线形控制理论模型,探讨施工线形控制的关键技术和方法。

2.施工线形控制技术改进:结合现代化施工技术,研究钢管混凝土拱桥拱肋施工线形控制的先进技术和装备,提出高效、精准的施工线形控制解决方案。

3.施工线形控制案例分析:选取具有代表性的钢管混凝土拱桥工程项目,对其施工线形控制过程进行实地观测和数据分析,总结经验,提出改进建议。

四、拱肋施工线形控制技术研究展望1.利用先进的测量技术和数字化辅助设备,提高施工线形控制的精度和效率。

2.加强对施工人员的技术培训,提高他们对施工线形控制技术的理解和应用能力。

3.加强与相关领域的学科交叉,借鉴其他领域的先进技术和方法,推动拱肋施工线形控制技术的不断创新和发展。

钢管混凝土拱桥设计

钢管混凝土拱桥设计

钢管混凝土拱桥设计钢管混凝土拱桥是一种采用钢管作为主要受力构件的混凝土结构桥梁。

它具有强度高、承载能力大、耐久性好等优点,在现代桥梁工程中广泛应用。

本文将围绕钢管混凝土拱桥的设计原理、结构特点和施工技术等方面进行论述,希望能够对读者有所启发和帮助。

一、设计原理钢管混凝土拱桥的设计原理是根据力学和结构力学的基本原理来确定桥梁的承载能力和稳定性。

在拱桥设计中,根据桥梁的跨度、荷载情况以及地质条件等,选取适当的拱形曲线和梁形,通过合理的弯矩分析和受力计算,确定拱桥的结构尺寸和截面形状。

同时,还需要考虑桥梁的自重和外荷载的影响,进行静力和动力分析,确保拱桥在使用过程中的安全性和稳定性。

二、结构特点钢管混凝土拱桥的结构特点主要包括以下几个方面:1. 钢管拱梁:钢管作为主要受力构件,具有较高的抗弯承载能力和刚度,能够有效地分担桥梁荷载,并提高桥梁的整体强度和稳定性。

2. 混凝土浇筑:钢管内注浆混凝土,形成钢管混凝土复合结构。

混凝土的浇筑需要注意控制浆液的流动性和凝结时间,确保混凝土能够充分填充钢管内部,并形成坚固的连接。

3. 施工工艺:钢管混凝土拱桥的施工工艺相对复杂,需要进行模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑等一系列工序。

在施工过程中,需要注意对各个构件的形状和尺寸进行精确控制,确保各部分能够完美配合。

三、施工技术钢管混凝土拱桥的施工技术是确保桥梁质量和使用寿命的关键。

在施工过程中,需要严格按照设计要求和施工规范进行操作,采取合适的措施,保证每个施工环节的质量和安全。

1. 模板安装:首先需要进行桥墩和拱腿的模板安装,确保其几何形状和尺寸的准确度。

在模板安装过程中,需要密切监测模板的平整度和牢固度,防止模板变形和脱落。

2. 钢筋绑扎:在模板安装完成后,需要进行钢筋的绑扎工作。

绑扎钢筋时需要注意钢筋的位置和间距,确保钢筋能够充分发挥其受力作用,并与混凝土形成紧密的连接。

3. 混凝土浇筑:在钢筋绑扎完成后,开始进行混凝土的浇筑。

钢管混凝土拱桥施工问题研究

钢管混凝土拱桥施工问题研究
m a ie . rz d
Ke y wor s:a c b i ge;c c e e fle t e ub d r h rd on r t — ild s e lt e; brd ons r c i i ge c t u ton; s m m a ia i u rz ton
钢 管 混 凝 土 拱 桥 已 在 我 国 得 到 广 泛 的 应
对 于 1 0m 以 下 的 跨 径 , 管 骨 架 一 般 分 为 3 , O 钢 段 吊
的卷扬 机 钢丝 绳 斜 拉 扣 挂 悬 臂 系统 设 备 较 多 , 力 拉 大 , 整 困难 , 工 难度 大 。因此 在该 桥 的施 工 中开 调 施
发 研 究 了 千 斤 顶 斜 拉 扣 挂 悬 拼 架 设 法 _ , 千 斤 _ 以
缆 索 吊装 施工 方 法 是我 国修 建 大跨 度拱 桥 的 主 要 方法 之一 。在跨 径 较 大 的 钢 管 混 凝 土拱 桥 中 , 由 于 钢管 拱 肋节 段 多 、 重量 大 , 因此 对传统 的缆 索 吊装
方法 进 行 了改造 与 创 新 。 用 了一 些 新技 术、 采 新 工艺 。
装重 量一 般 仅 十几 吨 , 根 据 实际 情况 采用 浮 吊、 可 汽
车 吊 等 进 行 吊 装 , 段 用 扣 索 扣 住 进 行 合 龙 , 可 以 边 也
采 用少 支 架 支撑 。 当跨 径 超 过 百 米 以后 , 常用 的 架 设方法 , 主要 是缆 索 吊装 和 转体 施 工方 法 , 在条 件 许 可的 地 方 还 提 出 了 整 体 吊 装 和 分 段 吊 装 的 施 工
CH EN Bao c u —h n
( Col e ofCi l l vi eg Engi e i g a r h{e l e ne rn nd A c t c ur s.Fuz ou U nier iy, Fuz h v sl hou 3 00 5 02.Chi na)

钢管混凝土拱桥主拱肋施工方法研究

钢管混凝土拱桥主拱肋施工方法研究
工 程 科技 lIl
李 延 东

钢 管混凝 土拱桥主 拱 肋施工 方法研 究
( 青海省公路 工程建设 总公 司, 青海 西宁 80 0 ) 10 8
摘 要: 将钢管混凝土应用于拱桥 同时解决了拱桥材料 高强化和拱 圈施工轻型化 的两大问题 , 因此 , 一种新 型的拱桥 一钢管混凝土拱桥近年来 在我 国得到 了广泛的应用。本 文简单介 绍了钢 管混凝土拱桥的特点 , 并对其 中的主拱 肋施 工方法进行研究。 关键词: 钢管混凝土; 主拱肋; 施工方法; 拱桥 1钢管混凝土拱桥概述 利进行 , 做了许多有益的技术探索 , 此外国家赞助 3. .1竖向转体施工技术要求。a 1 拱肋_ 在竖转 1 钢管混凝土拱桥在我国迅速发展的 . 1 原因 的科研项 目 和新修订的技术规范 中 有关钢管混凝 过程 中, 拱肋内力随竖转角度不断变化, 因而要求 钢管混凝土拱桥在 2 世纪 3 年代的前苏联 土拱桥的内容都对这种桥型的发展起到了有力 的 O 0 足够的强度 、4 冈 度和稳 就已出现 , 近年来国外也有修建, 但其真正的发展 指导和促进作用。 定性 同时拱肋安装重量直接关系到竖转规模和技 在我国,主要原因如 I.拱桥是一种极具美学 F:1 .1 2 . 管 2钢 术难度 , 这就要求拱肋轻型化。h 竖转铰要 求转动 表现力的桥型 ,在我国又有着深厚的文化底蕴, 钢 不同跨径、 结构形式及施工设备 、 现场环境条 灵活, 转动校的接触面满足局部承压要求。常用的 管混凝土结构的应用 , 使拱桥更加轻巧、 柔美 , 尤其 件, 可以选择不同的施工方法. 其他桥型的施工方 竖转铰 有钢板 销子铰 、 管混凝 土铰 、 入式 球铰 。 钢 插 是中承式和下承式桥型, 以其独特的美感在风景区 法也可以用来借鉴。 目前常用的钢管混凝土拱桥的 c 扣索. 根据竖转重量及牵引设备, 选用钢丝绳或钢 和城市桥梁中备受青睐。. 1 2我国的钢管混凝土理 施 工方 法可分 为: 1 纹线。扣索数量的配置应充分考虑结构冲击、 自然 论研究处于世界先进水平, —些钢管混凝土结构的 2 .支架施工法。钢管混凝士拱桥的结构设 环境、 .1 2 以及扣索在转向处的育折影响。c索瞽因地 L 设计规程相继颁布实施 。 出版了—批有代表性的专 计往往由施工内力所控制, 因此它的发展可以说是 由于索塔高度直 著, 钢管混凝土在厂房 、 高层建筑、 输变电工程中的 而不断发展的. 早期的钢 接关系到拱肋在竖转过程中的受力状况及扣索力 应用不断发展 , 为钢管混凝土应用于拱桥莫定了坚 管混凝土拱桥主要采用支架施工法, 在桥跨位呈架 的大小 , 应综合考虑索塔施工难度及材料用量时索 实的理论基础,并提供了宝贵的工程实践经验。 设支架, 在支架 匕 完成主拱肋的拼装或主拱圈的浇 塔高度进行优化。 d是E 撑架: 在拱肋 设置撑架可 1 _拱桥作为桥梁的基本桥型之一 , .3 1 在我国过去的 筑 , 整个施工过程处于无应力状态。它的施工机械 降低索塔的高度、 改善拱肋的受力状况。31 . 2竖向 交通土建工程中得到广泛的应用 ,为我国的主桥 比较简单 , 施工技术不太复杂 , 但随着桥跨的不断 转体施工主要流程。a 进行主拱基础、 承台、 拱座的 型。由于我国的国情, 拱桥桥型中 主要是钢筋混凝 增大, 尤其对于那些跨越大江大河和深谷沟壑的桥 施工, 同时精确安装主拱钢管析架, 预埋钢管和施 土拱和污工拱 , 现在仍无法大量应用钢结构; 材料 梁 , 若仍然采用有支架的施工方法 , 施工设备 和i 工所用的活动铰和索塔预埋件。 在大桥设计桥位 I 缶 h 强度低, 施工方面的问题一直制约着拱桥跨径的发 时没施的费用将急剧上升, 无论从施工的角度还是 投影下方搭建钢管桩支架及拼装工作平台, 并修建 展 。钢管混凝土拱桥一定程度上解决了这两大难 从经济的角度考虑 , 这种方法都不适合大桥的建 安全防护设施 , 之后利用吊运设备, 进行两个半跨 题, 成为许多适合拱桥情况下的—个选择。 设。因此钢管混凝士拱桥跨径要实现大的突破, 施 块肋节段的就位拼装和活动铰安装定位, 同时完成 1 _ 2钢管混凝士系杆拱桥的牦 工方法必须要有大的改进, 使主拱圈成为自 架设体 两侧主索塔的拼装。 完成主拱肋拼装后 , c 安装扣索 由于我国的国情所限,污工拱桥和钢筋混凝 系。 I 缆索吊装法。 上 和主拱肋锚固点 。d 张拉扣索 , 竖转主拱肋到设计 土拱桥长期以来在我国的拱桥中占绝大多数。 但在 凝土拱桥的施工提供了理论基础和实践依据, 桥梁 标高。 调整标高, e 并安装合龙段的吊装或现浇旌工 工程实际中,这两种桥型主要有 以下两方面的缺 工作者们进行了有益的探索。 这种方法的缺 邑使 设备, 拆除钢管桩和工作平台。 调整洪肋线型并完 £ 点: 1 21由于 自重较大, 水平推力也较大, 在软弱地 得拱桥的较大的水平推力, 对基础的要求 比 较高, 成瞬时合龙。 焊接合龙段, g 完成全桥合龙。 拆除合 基的地方不适合修建。对钢管混凝土拱 , 若做成无 因此主要适用于地质条件较好的峡谷中, 其跨径的 龙段吊装设备 , 按设计要求封固主跨拱脚 , 拆除余 推力的下承式或中承式拱 , 拉杆的代价较大, 且跨 继续增大也有困难. 但这种方法在拱桥施工中的成 下的施工用钢管桩支架 ,并根据总体施工组织设 径也不大, 因此不经济。1 . 2 上承式拱在平原地区 功应用 , 2 拓宽了桥梁建设者的视野 , 使他们认识到 计 , 逐步拆除提升扣索、 扣索和主索塔。} 反力 L 灌注 受通航和两地接线问题的影口较大。 向 钢管混凝土系 其他桥型的施工方法也可能适用于拱桥的施工。 悬 管内混凝土。. 3 3竖向转体施工优缺点。 塔架 、 1 a 拱 杆拱桥的出现 , 较好的解决了 这两大问题, 大幅度 索桥以主缆为承重体系架设加劲梁和桥面系的施 肋同时施工 , 节约时间。h 向 竖 转体施工不需大量 提高了拱桥的跨径, 充分发挥了 拱桥丰富的结构表 工方法给拱桥施工以极大的启示 , 拱桥的缆索吊装 的施工场地, 较好的解决了 钢管拱的安装线形 , 拱 现力。 首先, 系杆作为全桥受力的构件, 主要平衡恒 法便是基于悬索桥的这—施工理念。 除了 f : 边介绍 肋主要在工厂内焊接 , 焊接质量得到保证。 施工 ∞ 载产生的拱脚水平推力 , 从而减轻了基础的受力负 的两种方法外 , 还有转体施工法。这种方法更新了 过程中体系内力容易控制,施工设备 自动化程度 担, 减小了基础工程量 , 了拱桥对地基的要求。 拱桥建设的传统观念 , 降低 并在转体质量 、 施工工艺、 施 高 , 操作方便灵活, 无高空作业 , 安全性好, 可靠性 2钢管混凝土系杆拱桥主拱肋主要施工方法 工方法等方面都有新的突破 , 成为土木工程界独具 高, 拆迁量少, 舡 施工设备、 物资 人 投入相对较 员 2 . 工方 法的重 要性 1施 特色的新科研热点。 少, 造价较低 , 施工工序简洁 , 操作规程明确 , 施工 桥梁作为跨越障碍物的空中 道路,其施工过 3转体施工法 迅速。 要在搭建钢管桩及作业平台, 蠕 在水域较 程所用的 时间比起成桥使用周期来说要短暂的多, 转体施工法是将拱桥主拱圈大致扮. 为两个对 深的河道 E 相对比较困难, 并在—定程度上影响河 但是施工过程中的结构行为并不 比成桥后的简单。 称 的半跨 , 道通航。 侨桀的施工 技术是桥梁投术的 重要组成部分 , 而且 先傲好简单支架或拱胎摸架 , 在支架或摸架 匕 按照 施工的一种重要方法, 越来越多的被设计工作者们 设计拱轴线形完成组拼拱肋析架节段和横向连接 所考虑并采纳。 桥梁的施工方法,除要考虑施工技术设备和 构件的工作, 并 参 考文献 现场环境条件等因素外, 还与桥梁结构特点密切相 体系统动力设备连成—体, 然后操作动力系 统施使 【钟善桐. l 】 钢管混凝土在我国高 层建筑中的应用 关。 不同的施工方法, 在各阶段施工 过程中的内力 拱肋旋转一定空间角度实现主拱肋的合龙。 转体施 哈尔滨建筑大学学报,9 19 是不同的, 有时结构设}往 由 f 往 施工内力所控制 , 工根据主拱圈绕拱座的 / 转动方向可分为三种 : 【 善桐. 竖向 2 _ 钢管混凝土结构【 晗 尔 : ^ 滨 黑龙江省科 所以施工方法、 施工内力与变形的研究应当成为桥 转体施工法 ; 平面转体施工法 ; 、 竖转 平转组合法。 学技术出版社 ,9 4 19. 梁建设所关注的焦点 , 在大桥建设过程中予以充分 3 竖向转体 . 1 施工法 【陈宝春. 3 】 钢管混凝土拱桥设计与施工口 北京: 人 的重视 。 竖向 转体施工法—般 是将拱圈从跨 中 分为两 民 交通 出版社 .o n 20 桥梁的桥型、 结构、 、 材料 施工工艺等是在相 半 , 在桥轴线 匕 利用地形搭设简单支架 , 在支架上 互促进的过 中不 程 磅 展的。 随着钢管混凝土拱桥 组拼或现浇拱肋。 在拱脚安装转动较 , 利用扣索的 的应用推广 , 它的施工问题 日 益受到重视, 并已取 牵引将结构竖向转至设计标高 , 跨中合龙完成结构 得了相当的研究成果。 众多科学家未 保证施工的顺 的安装。 责任编辑 : 孙卫 国

钢管混凝土拱桥施工技术浅述

钢管混凝土拱桥施工技术浅述

钢管混凝土拱桥施工技术浅述1.大跨度上承式钢管混凝土拱桥的施工过程大跨径上承式钢管混凝土拱桥,一般采用无支架施工法,即先用缆索吊装系统分段吊装空钢管拱肋,待全部吊装完毕后进行各段的固结,然后以钢管作为劲性骨架灌注管内混凝土,等到整个钢管混凝土拱圈成形且管内混凝土达到一定强度后,即可安装拱上立柱及横梁及,在横梁上安装桥道系,最后进行桥面铺装。

大跨径上承式钢管混凝土拱桥施工的主要工序如下:(1)在工厂以1:1的比例进行拱肋放样,并进行钢管拱架大样制作(考虑预拱度),拼装钢管拱架,并对完成组拼钢管拱肋暴露部位及其它型钢进行喷锌或喷铝等构件防锈处理。

(2)拱座施工。

拱座施工时,应结合“主拱圈拱脚铰接头设计图”预埋主管节段、钢板、钢筋等连接构件,并要求预埋件定位准确。

同时注意预埋交界墩钢筋。

(3)在桥位处利用两岸架设缆索吊装系统,两条拱肋交错悬臂架设。

根据吊重能力将空钢管拱助分几段架设。

各段钢管架的吊运,根据现场地形条件可分别采取现场预制拼装架设及工厂加工、现场吊装的方法施工。

为确保安全,每段接头处两拱肋间安装临时钢析架横梁,组成多层框架体系。

(4)安装X撑、K型撑的劲性钢骨架及其它临时横撑。

(5)在拱肋的控制截面上贴电阻片,并安装变位观测标记,供施工控制中观测应力、变形用。

(6)拱肋钢管混凝土浇灌。

对于钢管混凝土结构来说,钢管就是很好的模板,既经济又安全。

但是,对管内混凝土的浇灌质量,无法直观检查,为保证浇灌质量必须依靠严密的施工组织、明确的岗位责任制。

對不密实部位可采用钻孔压浆法进行补强,然后钻孔补焊封固。

(7)拱上结构和桥面系的安装。

拱肋混凝土浇灌完毕且达到一定强度后可安装立柱、横梁,然后进行桥面系施工。

(8)进行全桥钢结构的防腐涂装维护。

2. 施工前的工程控制桥梁工程控制一般由施工前的控制和施工中的控制两大部分组成。

对于钢管混凝上拱桥而言,施工前的控制主要指的是:大跨度钢管混凝土拱桥拱肋型式的选择、预拱度的计算和设置、主拱圈标高及线型的计算。

钢管混凝土拱桥

钢管混凝土拱桥

钢管混凝土拱桥1. 引言钢管混凝土拱桥是一种结构简单、施工方便、承载能力强的桥梁形式。

本文将介绍钢管混凝土拱桥的概念、特点、设计与施工要点,并对该种桥梁形式的应用进行分析。

2. 概念钢管混凝土拱桥是指在桥梁结构中采用钢管与混凝土相结合的形式来承担桥面荷载的一种桥梁结构。

它由钢管和混凝土构成,钢管负责承担桥面荷载,而混凝土则起到保护钢管、均匀分散荷载的作用。

3. 特点钢管混凝土拱桥具有以下几个显著的特点:3.1 结构简单钢管混凝土拱桥的结构较为简单,由少量的构件组成。

通常,它由钢管和混凝土拱肋构成,桥面铺装在拱肋上。

这种结构形式使得钢管混凝土拱桥具有较高的施工效率,能够缩短工期。

3.2 承载能力强由于钢管负责承担荷载,混凝土起到保护钢管的作用,钢管混凝土拱桥的承载能力相对较高。

在设计时,可以根据实际需求选择合适的钢管尺寸和混凝土强度,以满足桥梁的承载要求。

3.3 预制施工钢管混凝土拱桥通常采用预制的方式进行施工,先预制钢管和混凝土构件,然后通过现场拼装完成桥梁的搭建。

这种施工方式不仅可以提高工程质量,还能加快工程进度,降低施工风险。

4. 设计与施工要点钢管混凝土拱桥的设计与施工需要注意以下几个要点:4.1 钢管选用在设计中,需要合理选用钢管,考虑到荷载要求、耐久性和经济性。

一般选择直径较大、壁厚较薄的钢管,以满足荷载要求的同时尽量减少构件的重量。

4.2 钢管与混凝土的粘结钢管与混凝土之间的粘结质量对钢管混凝土拱桥的性能具有重要影响。

在施工时,需要采取合适的措施,如表面处理和使用粘接剂,来保证钢管与混凝土之间的粘结质量。

4.3 混凝土的浇筑在混凝土的浇筑过程中,需要注意控制浇筑的速度和温度,以免造成混凝土开裂。

此外,还需要密实混凝土,并及时进行养护,以保证混凝土的强度和耐久性。

4.4 桥面铺装在桥面铺装过程中,需要选择合适的材料和施工方法,保证铺装层的平整度和耐久性。

通常采用沥青混凝土或水泥混凝土进行铺装,以满足桥面的使用要求。

钢管混凝土系杆拱桥施工控制研究

钢管混凝土系杆拱桥施工控制研究
中 图分 类 号 : U3 3 T 2 文 献 标 识 码 : A 文 章编 号 :0 0 4 2 (0 8 1 — 8 5 0 10 — 7 6 20 )0 0 0 -4
CONSTRUCTI ON CO NTRO L RESEARCH F O CONCRE TE-FI - LLED S TEEL TUBULAR E- TI BAR ARCH BRI DGE
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第3 第 1 9卷 0期 20 年 1 08 0月
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钢管混凝土 系杆拱桥施工控制研究
吕宏 亮
( 国 人民 解 放 军 人 民理 工大 学 工 程 兵 学 院 , 10 7 南 京 ) 中 200
本 工程 钢 管 混凝 土 系杆 拱 桥 全长 5 3 2 由主 、 1。 4 m,
引桥 组成 。主桥 为单 跨8 3 m下承 式钢 管 混凝 土 系杆拱
应 力 和变 形 ;3 ( )分 析 钢管 拱 肋 混 凝土 灌 注 时 的最 佳
灌 注顺 序 , 对 灌注 时 拱 肋 的稳 定性 进 行 验 算 ;4 计 并 ()
Ab ta t L h t se (t is a d te eom in mo i r g p it w r argd u n h r g s c: T e sr ss s an) n h d fr a o nti ons ee rae d r g te b d e r e r t on i i

钢管混凝土系杆拱桥施工技术探讨

钢管混凝土系杆拱桥施工技术探讨

钢管混凝土系杆拱桥施工技术引言:近年来,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有关问题做简要阐述。

一、支承系统1.功能。

系杆拱桥支承系统宜选用WDJ齿碗扣型多功能支架,该系统具有支架竖向组合微调功能,主要以工具支架和特制微调座组成。

2.地基处理。

WDJ齿碗扣型多功能支架必须搭设在经处理的坚实地基上,地基须高出原地面0.5~0.8m,做好防水,避免雨季浸泡。

在立杆底部铺设垫层和安放底座,垫层可采用厚度≥20cm的混凝土或厚度≮10cm的钢筋混凝土或厚度≮5cm的木板。

3.预压。

支架使用前须全程预压,不能以一孔预压取得的经验数据推概全桥。

静压5d(120h)以上及达到沉降稳定状态2d(48h)以上,沉降稳定标准:24h沉降不超过1mm。

二、主拱肋拱轴线控制系统1.以激光照准和精密测标组成定位系统;监测项目为拱肋的线形变化、拱脚位移和拱脚沉降。

2.建立测量控制网。

在每节拱肋端头设置固定的测量控制点,控制点设在拱肋中线位置。

施工放样及检查都采用全站仪进行,每架设一节段拱肋,对全部控制点都要进行观测。

此外,对拱座的偏位进行观测。

钢管拱对温度,特别是日照影响非常敏感。

为了减少温度和日照对线形控制的影响,标高的测量包括合拢时间都安排在凌晨。

3.施工控制。

(1)在扣索塔架顶部设有扣、锚索调整装置千斤顶,通过改变扣索的张力,并采用在拱段之间的内法兰盘接头处抄垫钢板的方法来实现拱段接头标高的调整(跨径较小的拱肋可利用WDJ支撑系统高度及其竖向微调功能实现)。

(2)设置临时横撑固定拱肋。

每架设一节拱肋,就利用钢管拱的横联钢管临时焊接固定上下游拱肋,特别是在合拢段基肋端一定要设置临时支撑。

(3)在焊接拱肋接头外包板时,对称布置的焊缝,采用成双焊工对称施焊,这样可使各焊缝所引起的变形相抵消;非对称焊缝,先焊缝少的一侧,这样可使先焊的焊缝变形部分抵消。

钢管混凝土拱桥施工方法探讨

钢管混凝土拱桥施工方法探讨

郑州黄河二桥钢管混凝土拱施工方法研究中铁大桥局集团一公司:孙俊启、欧阳克武摘要:郑州黄河二桥主桥钢管混凝土系杆拱跨越宽阔游荡性河段。

本文介绍了该桥钢管拱施工方案研究过程及其主要施工方法。

关键词:宽阔游荡性河段跨桥龙门吊机钢管拱桥施工1、概述1.1、工程概况京珠高速公路郑州黄河特大桥为分离式双幅八车道,全长9848.16m。

其中主桥由8孔100m 下承式钢管混凝土简支系杆拱(刚性系杆)组成,每幅桥两片拱肋,每片拱肋由2根φ1000×16㎜钢管和腹板组成全高2.4m的哑铃型断面结构,拱肋内填筑C50混凝土,两拱肋中心距22.377m,设拱顶一道一字形和两端各一道K字横撑联系。

单孔钢管拱桥的结构布置见图一:图一:、钢管拱示意图1.2、水文特点桥位处于花园口至东坝头间的130km游荡型河段,河段内临黄堤距约10km。

桥址处河段北岸为高滩,南岸为现行河槽。

现行河槽内主流摆动幅度大,游荡不定。

桥位处黄河水流量受三门峡和小浪底水库控制及桥址上游伊河、洛河、沁河、漭河等几条支流河水的影响,主河槽虽常年有水,但很不稳定,主流游荡、滚动,使之“有水不能行舟,无水不能行车”。

黄河冬季有凌讯及清水冲刷,夏季洪水冲刷剧烈掏底。

这就决定了施工过程中水平运输只能采用栈桥。

水平运输采用栈桥,那么用什么方法来施工多孔简支钢管拱最合适?为此对施工方案进行了深入的探讨。

2、目前国内钢管混凝土拱桥施工技术状况钢管混凝土拱桥是我国近年来桥梁建设发展的新技术,具有自重轻、强度大、抗变形能力强的优点,它比较好地解决了修建桥梁所需求的用料省、安装重量轻、施工简便、承重能力大的诸多矛盾。

所以自从1990年四川旺仓建成了跨度115m的国内第一座钢管混凝土拱桥以来,发展迅猛,设计和施工水平已跻身于世界先进行列。

近几年,全国各地已建成了大量的具有国际先进水平的大跨度钢管混凝土拱桥,其中2000年建成通车的跨度为360m的广州市丫髻沙大桥在世界同类桥型中已名列前茅,充分显示了钢管混凝土拱桥在我国的广泛的发展前景。

钢管混凝土拱桥施工问题研究

钢管混凝土拱桥施工问题研究

科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008N O.18SCI EN CE &TECHN OLOG Y I NFOR M A TI O N 工程管理1施工控制原理桥梁施工控制的主要任务是桥梁施工过程的安全和桥梁结构线形与内力状态控制。

大跨径桥梁施工控制,经过最近多年的发展和设计施工实践,积累形成了自适应控制的思想。

目前在大跨径桥梁施工控制方面,主要采用自适应控制的思路。

在自适应系统中,涉及理想状态包括成桥状态和各施工阶段都可以在施工中进行调整,而施工实际状态除了包含施工误差和测量误差之外,还考虑参数误差。

其中参数误差依靠参数估计来修正,而最优实现状态与设计理想状态之间的差别也在随机性系统基础上增加了参数调整。

其主要工作原理在于,当结构测量到的结构几何状态和结构受力状态与模型计算结果不相符时,通过将测量误差输入到结构计算参数辩识系统中自动调节计算模型的参数,使模型的输出结果与实际测量到的结果一致,得到了修正的计算模型参数后,重新计算调整各施工阶段的理想状态。

一般而言,经过几个施工工况的反复循环辩识后,计算模型输出结果基本上与实际结构测量结果接近一致了,在此基础上可以对施工状态进行更好的控制。

因此,施工控制是一个施工→量测→识别→修正→预告→施工的循环过程。

2施工控制误差分析2.1浇筑混凝土误差混凝土超方对连续梁桥施工阶段的内力和线形影响较大,特别是两侧出现不平衡超方时,影响就更大。

当结构悬臂伸长时,危害急剧增加。

施工过程中,通过改进施工方法减少误差的产生是很有必要的,也是可行的。

对悬臂施工的连续梁桥来说,由于两悬臂端对称荷载对结构的影响比单侧荷载要小得多,所以,施工中出现两侧不平衡荷载时,可以考虑在轻的一侧增加重量,只要保持平衡,影响不会太大。

2.2结构刚度误差引起结构刚度误差的因素,一方面是混凝土弹性模量的改变;另一方面是截面尺寸的变化、都对刚度有所影响。

浅谈钢管混凝土拱桥

浅谈钢管混凝土拱桥
维普资讯
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上 海铁道科 技 2 0 0 8 年第 2 期
孙 景芳


廖 玉 凤 西 南石 油 大 学建 筑 工 程 学 院 上 时 钢 管 混 凝 土 将


钢 管 混 凝 土 在 国外 桥 梁 工 程 中 的应

体系

与 此 同时 1 9 3 9 年 R o s n

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材 料 减 轻 自重 提 高 跨 越 能 力 方 便 施

授在 西 伯 利 亚 也 用 钢 管 混 凝 土 建 造 了
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14 0 m

拱 桥 是 我 国公 路 上 使用 广 泛 且 历 史 悠久 的




缩 短 工 期 有 着 积 极 的 意义 正 由于 钢
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建成 时间
19 9 0 19 9 5
践证 明

钢管混凝土 拱桥在
施工 快捷
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作为结 构材料应 用 于 大跨 度拱 桥 的建


四边 形
6
以 内具 有 很 强 的 适 应 性 和 竞争 力
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19 9 9
种 桥 梁结 构 型 式


它外 形 宏 伟

管 混 凝 土 拱 桥 具 有 自架 设 的 施 工 优 势 及 钢 混 凝 土 共 同 受 力 的 性 能优 势

的 凯 泽 莱尔 桥

钢管混凝土拱桥施工问题研究

钢管混凝土拱桥施工问题研究

钢管混凝土拱桥施工问题研究摘要: 对钢管混凝土拱桥施工过程中的钢管拱架设方法、施工应力与变形分析、施工稳定分析、局部受力分析等方面的研究进展进行了综述。

关键词: 拱桥;钢管混凝土;桥梁施工;综述钢管混凝土拱桥已在我国得到广泛的应用[1 ] 、[2 ] 。

其施工方法、施工工艺与施工过程中的受力都有自身的特点,作者最近在主编《钢管混凝土拱桥实例集(一) 》时,收集了大量有关钢管混凝土拱桥施工问题研究方面的资料,并对其进行归纳整理,形成本文。

1 钢管拱架设方法研究钢管混凝土拱桥的施工方法本质上是劲性骨架方法,虽然钢管骨架较之钢筋混凝土轻许多,但跨径增大以后,钢管骨架本身的架设也具有很大的难度。

对于100 m 以下的跨径,钢管骨架一般分为3 段,吊装重量一般仅十几吨,可根据实际情况采用浮吊、汽车吊等进行吊装,边段用扣索扣住进行合龙,也可以采用少支架支撑。

当跨径超过百米以后,常用的架设方法,主要是缆索吊装和转体施工方法,在条件许可的地方还提出了整体吊装和分段吊装的施工方法。

缆索吊装施工方法是我国修建大跨度拱桥的主要方法之一。

在跨径较大的钢管混凝土拱桥中,由于钢管拱肋节段多、重量大,因此对传统的缆索吊装方法进行了改造与创新, 采用了一些新技术、新工艺。

在主跨为312 m 的广西邕宁邕江大桥中,钢管劲性骨架分9 段制作安装,最大节段重达59 t ,传统的卷扬机钢丝绳斜拉扣挂悬臂系统设备较多,拉力大,调整困难,施工难度大。

因此在该桥的施工中开发研究了千斤顶斜拉扣挂悬拼架设法[3 ] 、[4 ] ,以千斤顶张拉系统实现钢管骨架标高调整时的扣索张拉和抬放。

这一方法还可于用调整灌注管内混凝土时钢管劲性的内力与变形。

跨径达420 m 的万县长江大桥[5 ] 、重庆合川大桥、武汉江汉五桥等钢管骨架的安装也都采用了缆索吊装千斤顶斜拉吊挂架设方法。

因此可以说,千斤顶斜拉扣挂技术为我国大跨径拱桥的施工提供了一个新的技术与思路。

钢管混凝土拱桥施工技术综述

钢管混凝土拱桥施工技术综述

钢管混凝土拱桥施工技术综述钢管混凝土拱桥作为一种新型结构,在近年来得到了迅速的发展,在我国更是应用越来越广泛。

与传统桥梁结构相比,钢管混凝土拱桥更加结实,其耐久性更强,有更长的使用寿命,为满足城市桥面需要,实现各种交通要求提供了可靠保障。

钢管混凝土拱桥施工技术是钢管混凝土拱桥施工中的重要组成部分。

本文介绍了钢管混凝土拱桥施工的历史发展、各种施工方法以及施工中的常见问题及解决办法。

首先,本文回顾了钢管混凝土拱桥施工的历史发展的发展历程。

建构钢管混凝土拱桥时,施工技术也在不断发展,从早期的简单组合木模施工到现代的全新封闭结构施工技术,其中,各种施工方法也不断完善。

从传统的施工模式中,各种新型设备和新颖的施工方法也被提出,使钢管混凝土拱桥在结构的组合、设计的新颖、构件的施工等方面得到了极大的提升。

其次,本文介绍了钢管混凝土拱桥施工的各种施工方法。

通常情况下,钢管混凝土拱桥施工可以分为两个阶段,即拱桥模板施工和钢管混凝土施工。

拱桥模板施工可以通过传统的低模护板施工方法和新型穆型施工法来实现,而钢管混凝土施工方法可以采用钢管整体搭接法、钢管掐口搭接法、钢管点式搭接法以及现代化的穆型施工法等。

最后,本文介绍了施工过程中的常见问题及解决办法。

在施工过程中,会出现各种各样的问题,因此,在施工过程中应当加强把关,并积极采取有效措施解决问题。

例如,在拱桥模板施工过程中,应当采用可信赖的护板进行拱底衬砌;在混凝土施工过程中,应当根据工艺要求,对节点处的拉头、连接件的安装和嵌缝等进行严格的把关;在拱肋施工过程中,应当按照规范和施工工艺要求,充分考虑拱肋的受力特性,并采用合理的施工方法,以确保拱肋的质量。

综上所述,钢管混凝土拱桥施工技术是钢管混凝土拱桥施工中至关重要的一环,其中包括历史发展、施工方法以及施工中的常见问题及解决办法。

未来,随着技术的不断发展和完善,钢管混凝土拱桥施工技术将会得到更大的发展,成为人们创造更加安全、更有效的桥梁的新技术服务。

钢管混凝土拱桥施工安全技术的研究的开题报告

钢管混凝土拱桥施工安全技术的研究的开题报告

钢管混凝土拱桥施工安全技术的研究的开题报告一、选题背景与意义钢管混凝土拱桥作为一种新型结构形式,具有承载能力强、抗震性能好、使用寿命长、维护成本低等特点,在现代桥梁工程中得到了广泛的应用。

随着钢管混凝土拱桥的大规模建设和应用,其施工安全问题也逐渐成为人们关注的焦点。

为了保证钢管混凝土拱桥的质量和安全,需要组织工程师和技术人员对其施工安全技术进行深入研究和分析,掌握钢管混凝土拱桥施工中存在的问题和风险,并研究相应的安全技术和措施,为工程的顺利完成和桥梁的安全通行提供有力的保障。

二、研究目的和内容1. 研究钢管混凝土拱桥施工中存在的安全问题和风险,分析其原因和后果,制定相应的安全评估和管理制度;2. 探讨钢管混凝土拱桥施工中的关键技术,包括设计、制造、施工等方面,分析其安全性能和施工风险,并研究相应的安全技术和措施;3. 通过实验和数值模拟等手段,对钢管混凝土拱桥的施工过程中可能出现的安全问题进行预测、识别和控制,并提出相应的防范措施;4. 建立钢管混凝土拱桥施工安全管理的框架体系,包括组织管理、责任制度、安全措施和应急预案等方面,形成一套完整的施工安全管理体系。

三、研究方法本研究主要采用文献研究法、实验和数值模拟的方法进行探索和深入研究,文献研究法主要用于收集相关文献资料,了解钢管混凝土拱桥的基本特点、施工方法和存在的安全问题等;实验方法主要用于对钢管混凝土拱桥的施工过程中可能出现的安全问题进行实际验证;数值模拟方法主要用于分析和预测钢管混凝土拱桥施工过程中的关键问题,如荷载响应、变形等。

四、预期结果和意义通过对钢管混凝土拱桥施工安全技术的研究,可以建立起一套完整、科学、有效的施工安全管理体系,为钢管混凝土拱桥的建设和运营提供有力的技术支持和保障,具有推动钢管混凝土拱桥技术发展和促进交通运输事业的重要意义。

钢管混凝土拱桥设计、施工与养护关键技术研究

钢管混凝土拱桥设计、施工与养护关键技术研究

目录0 引言 (1)1 主要研究内容及实施方案 (2)1.1 总体目标 (2)1.2 主要研究内容 (2)1.3 技术路线 (10)1.4 依托工程 (10)2 主要研究成果及创新点 (11)3 项目的经济、社会、环境效益及推广应用前景 (12)4 项目执行情况评价 (13)4.1 项目目标、任务完成情况的评价 (13)4.2 关键技术、主要科技成果及整体水平的评价 (13)4.3 项目实施对依托工程的作用和影响 (13)4.4经费使用的合理性评价 (13)5 合作者 (14)6 致谢 (15)0 引言拱桥是我们最熟知的一种原始、古老、传统的桥型,而钢管混凝土拱桥作为拱桥家族中的一种新颖特殊的型式,已经象百花丛中的一朵奇葩正含苞怒放。

它具有跨越能力强,拱肋自架设性能好,构件加工制作工厂化等优点,对于跨越各种条件下的河流、山谷、道路、建筑物等具有极强的适应性;对于当今既有美学景观又有经济指标双控要求的跨越方式具有很强的竞争性;对于50~500m左右跨径的大、中、小桥型桥梁结构形式均具有十分诱人的可选择性。

对于它的发展可以预见应当具有极为广阔的前景和强大的生命力。

尽管这种结构型式目前应用广泛,但对于它的设计理论与施工技术的深入研究,却远滞后于它的工程应用,迄今为止,我国尚无钢管混凝土拱桥的设计、施工和养护规范。

因此,“钢管混凝土拱桥设计、施工及养护关键技术研究”成为了交通部2003年第一批通过招投标确定研究单位的西部交通建设科技项目。

2003年3月由湖南省交通规划勘察设计院牵头,联合福州大学、长沙理工大学及交通部公路科学研究院等单位组成联合体参加了该项目的投标。

根据合同要求,该项目研究大纲于2003年11月16日在长沙通过了由交通部西部交通建设科技项目管理中心主持的专家评审,同时在原有联合体单位的基础上,又增加了湖南路桥建设集团公司、湖南大学、哈尔滨工业大学及益阳市茅草街大桥建设开发有限公司等参加单位。

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拉 索 组 数 , 采 用 传 统 的 卷 扬 机 则 无 法 使 多 索 同 步 受 力 ,而 应采用千斤顶液压同步提升系统。竖向转体施工法的主要 优 点 是 :拱 肋 的 拼 装 支 架 较 低 ,节 省 材 料 ,吊 装 容 易 ;只 有 一 个 合 龙 接 头 ,合 龙 容 易 ,精 度 高 ;用 作 扒 杆 的 钢 管 还 可 以 用作拱上立柱,节省工程造价。不足之处是:要求桥下具有 一 定 的 拼 装 场 地 ,若 必 须 使 用 浮 船 时 ,水 流 不 能 太 急 ,否 则 增加施工难度。竖向转体与平面转体相结合的施工方法是 钢管混凝土拱桥施工中对转体施工方法的发展,它使桥梁 转体施工法进入了一个新的发展时期,目前正在进一步完 善之中。
3 施工稳定分析
拱桥作为压弯结构,稳定问题历来受到重视。钢管混凝 土 拱 桥 属 于 自 架 设 体 系 ,施 工 稳 定 性 问 题 更 是 受 到 工 程 界 的高度重视。现有介绍钢管} 昆凝土拱桥设计与施工的文 献,几乎都提到施工稳定性问题。
1.2 缆索吊装施工法
缆索吊装施工法就是根据缆索吊机的吊装能力,将拱 肋 分 段 预 制 ,由 缆 索 吊 机 先 将 两 拱 脚 段 吊 装 就 位 ,并 用 扣 索 将 其 固 定 ,再 依 次 吊 装 其 余 各 段 并 与 先 吊 段 对 接 ,直 至
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工程建设与设计
Construction & Design For Project
【摘 要】对钢管混凝土拱桥施工过程中的钢管拱架设方法、施工应力与变形分析、施工稳定分析、局 部 受 力 分 析 等 方 面 的 研 究
进展进行了综述。
【Abstract】The studies on construction of concrete filled steel tube arch bridges,such as the erection methods of steel tubular arches,the analysis methods for stress,deformation and stability of the structures during the construction period as well as the partiallyforce analysis are summarized. 【关 键 词】拱 桥 ;钢 管 混 凝 土 ;桥 梁 施 工 ;综 述
工程施工技术
Construction Technology
时的线形满足设计要求,需对施工过程中的线形进行控 制。文献[7]对以缆索吊装钢管拱的线形控制提出了扣索动 态控制技术,对主跨为 208 m 的湖北秭归龙潭河特大桥的 分析表明,采用该技术较传统的一次张拉或多次张拉法, 能 大 大 减 小 扣 索 的 索 力 ,降 低 塔 架 和 地 锚 等 施 工 设 备 和 原 材 料 的 投 入 。 钢 管 拱 合 龙 后 的 线 形 控 制 计 算 ,主 要 与 计 算 时 管 内 混 凝 土 的 刚 度 和 钢 管 混 凝 土 的 刚 度 的 选 取 有 关 ,然 而这方面的研究还比较少,文献[2]提出未达到强度时管内 混凝土的刚度按照文献[8]提供的按对数曲线的取值计算 方法。此外,由于钢管混凝土拱桥先合龙钢管、再灌注管内 混 凝 土 ,施 工 过 程 中 的 应 力 与 线 形 还 与 管 内 混 凝 土 的 灌 注 顺 序 有 很 大 的 关 系 ,尤 其 是 桁 式 拱 ,钢 管 数 量 较 多 ,因 此 许 多 实 桥 都 在 设 计 阶 段 对 此 进 行 分 析 ,提 出 最 佳 方 案 ,施 工 中 再 根 据 施 工 监 测 结 果 进 行 适 当 的 调 整 ,以 减 小 施 工 中 钢 管的应力和拱轴线的误差。
1)平面转体施工法。拱桥平面转体施工法是我国首创 的 拱 桥 施 工 方 法 ,就 是 将 拱 圈 分 成 两 个 半 拱 ,分 别 在 两 岸 偏 离 桥 位 的 位 置 ,利 用 山 体 、岸 坡 或 引 桥 的 桥 墩 设 置 支 架 , 拼 装 拱 肋 和 拱 上 立 柱 ,形 成 半 拱 ,然 后 水 平 转 体 就 位 ,再 拼 装 合 成 段 成 拱 。 平 面 转 体 施 工 的 关 键 技 术 为 球 铰 系 统 、转 动 牵 引 系 统 、平 衡 防 倾 系 统 等 。 球 铰 一 般 采 用 高 标 号 混 凝 土 ,铰 面 视 转 体 重 量 可 以 采 用 混 凝 土 表 面 或 经 旋 压 处 理 的 钢 板 铰 面 。 上 下 转 盘 要 经 过 严 格 的 配 对 研 磨 ,铰 面 之 间 涂 以 黄 油 和 四 氟 粉 ,以 减 少 摩 擦 阻 力 。 转 动 牵 引 系 统 主 要 包 括上转盘和张拉千斤顶等,通常采用 ZLD 自动连接牵引系 统为好。平衡防倾系统主要包括保险支腿和平衡重等。在 转 体 过 程 中 ,整 个 转 体 重 量 落 在 球 铰 之 上 ,转 体 到 位 后 ,及 时吊装合龙段,封固上下转盘,使体系转变为无铰拱。平面 转体施工主要适合于单跨拱桥。该法的主要优点在于它可 以充分利用两岸的山体和岸坡的地形条件,拱肋支架不 高 ,吊 装 、拼 焊 容 易 ,焊 接 质 量 有 保 证 ,施 工 中 不 影 响 桥 下 通航,施工安全,速度快 。不足之处是球铰加工质量要求 高,对多跨拱桥不适用。
钢管混凝土拱桥已在我国得到广泛的应用。其施工方 法 、施 工 工 艺 与 施 工 过 程 中 的 受 力 都 有 自 身 的 特 点 ,作 者 收集了大量有关钢管混凝土拱桥施工问题研究方面的资 料,并对其进行归纳整理,形成本文。
1 钢管拱架设方法研究
钢管混凝土拱桥的施工方法本质上是劲性骨架方法, 虽然钢管骨架较之钢筋混凝土轻许多,但跨径增大以后, 钢管骨架本身的架设也具有很大的难度。钢管拱的架设可 根据不同的施工条件采用不同的施工方法。常用的架设方 法,主要有有支架施工法、缆索吊装法 、转体施工法,以及 几种综合应用的施工方法。
2 施工应力与变形分析
施工过程的结构受力一般以应力叠加进行计算。由于 管内混凝土采用现浇所带来的一些问题引起了研究者的关 注,如钢管拱大变形对结构受力的影响、管内混凝土的刚 度 取 值 、 管 内 混 凝 土 的 水 化 热 与 环 境 温 度 引 起 的 应 力 、管 内混凝土凝固前对钢管的流体压力作用等。
吊 装 完 毕 。 吊 装 时 应 跟 踪 监 控 ,要 求 对 位 准 确 、焊 接 可 靠 、 拱轴线形满足设计要求。缆索吊装法特别适用于跨越峡谷 的 大 跨 度 拱 桥 的 施 工 ,拱 肋 及 材 料 运 输 较 为 方 便 ,索 塔 塔 身 也 不 需 太 高 ,较 为 经 济 。 这 种 施 工 方 法 的 不 足 之 处 是 拱 肋 空 中 对 接 精 度 较 难 控 制 , 拱 轴 线 形 控 制 有 一 定 难 度 ,分 段越多,质量和工期控制难度越大。因此,应尽量提高缆索 吊机的吊重能力,减少分段数,加快施工进度,尽快合龙。
有支架施工法通常在拱肋离地面不高、桥下无水或水 不深、施工条件较好的情况下采用。这种方法的优点是:拱 肋 分 段 长 度 不 大 ,无 需 大 型 吊 装 设 备 ;横 斜 撑 容 易 安 装 ;拱 轴线形容易控制。不足之处是:拱肋接头较多,焊接工作量 大,工期较长;对桥下地形、地基等条件要求较高。
2)竖向转体施工法。竖向转体施工法就是先在拱顶附 近 将 主 拱 圈 一 分 为 二 ,并 以 拱 脚 为 旋 转 中 心 ,将 设 计 拱 轴 线 垂 直 向 下 旋 转 一 定 角 度 ,将 拱 肋 各 段 在 地 面 或 浮 船 上 连 接 ,这 样 即 可 在 较 低 的 支 架 上 拼 装 两 个 半 拱 。 待 两 个 半 拱 拼 装 完 毕 后 ,由 两 个 副 墩 顶 扒 杆 分 别 将 其 拉 起 ,在 空 中 对 接合龙。对于大跨径的钢管混凝土拱桥采用竖向转体施工 法时,由于钢管拱肋自重较大、悬臂较长,要求牵引较大 、 牵 引 索 较 多 ,有 时 除 了 需 要 悬 臂 自 由 端 拉 索 外 ,还 要 增 加
目前学者关于几何非线性对结构受力的影响进行了分 析,主要结论是:① 施工过程的大挠度对结构内力的影响, 对大跨径钢管混凝土劲性骨架拱桥较大,对钢管混凝土拱 桥较小。② 大挠度对内力的影响,主要是对弯矩 M 的影响, 对轴力 N 影响很小。当拱肋为桁肋时,弯矩影响转化成上 下弦杆的轴力后,其影响程度将相应降低。一些钢管混凝 土拱桥在施工监测监控中对拱肋钢管进行了应力测试。然 而,针对各具体桥梁所进行的实测数据受各种因素的影 响,规律性并不十分明显,也缺乏系统的研究。文献[3]对石 潭溪大桥灌注管内混凝土过程的应变测试与分析中,对管 内混凝土的刚度采用了随时间呈对数增长的模式,考虑了 管内混凝土凝固前对钢管流体压力作用,计算结果与测试 结果吻合较好,在文献[4]又考虑了管内混凝土水化热与环 境温度引起的温度应力后,计算结果与测试结果更为吻合 了。文献[2]、[4]在考虑管内混凝土凝固前对钢管产生的流 体压力时,是直接叠加在将管内混凝土作为荷载作用在钢 管拱上产生的内力与应力。文献[5]、[6]则认为应将管内混 凝土荷载分解为沿拱轴方向的流体压力和沿钢管径向的荷 载 ,这 样 计 算 的 结 果 ,就 石 潭 溪 大 桥 而 言 ,其 受 力 比 直 接 将 管内混凝土作为荷载加在钢管拱上的还要小,与测试的结 果相差会更大。因此,管内混凝土凝固前的流体压力应如 何计算还有待进一步探讨。为了保证钢管混凝土拱桥成桥
1.1 有支架施工法
有支架施工法就是在桥位处先按钢管拱肋的设计线
【作 者 简 介】范 再 兴 (1980~),男,湖北临城人,工程师,从事桥梁工程研
究,(电子信箱)fanzai0709@。
形 和 位 拼 装 、焊 接 成 拱 的 施 工 方 法 。 支 架 可 采 用 满 堂 式 、分 离 式 、或 两 者 相 结 合 。 比 如 ,中 铁 十 八 局 三 公 司 施 工 的 天 津 彩 虹 桥 就 是 采 用 有 支 架施工法。采用有支架施工时,支架的基础沉降、弹性和非 弹 性 变 形 等 应 事 先 算 出 ,并 预 留 拱 度 ,支 架 顶 部 设 置 微 调 装 置 ,如 千 斤 顶 、丝 杠 等 ,以 便 对 拱 肋 的 标 高 和 平 面 位 置 进 行调整。在拱肋吊装过程中,应不断观测各支撑点的沉降, 发现问题,及时调整。
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