钢管拱桥系杆张拉控制关键技术
钢管混凝土系杆拱桥施工技术重点难点
钢管混凝土系杆拱桥施工技术2.1.1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。
2.1.2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。
2.1.3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。
2.2主拱肋拱轴线控制系统2.2.1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。
2.2.2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。
2.2.3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。
(4)为保证钢管拱在吊装过程中的横向稳定性，在每吊装一节段拱肋时，采用通过对称设置两道浪风绳来调整和控制拱段就位中线位置，减少拱肋自由长度，增大横向稳定。
系杆拱桥吊杆张拉施工控制方法
Ｃｏ ｔ ｕｃ ｉ ｎ Ｃｏ ｔ ｏ ｅ ｈ ｄ ｏ ｕ ｐｅ ｅ ｎｔｏ ｆＴｉ ｄ Ａｒ ｉ ｅ ｎｓｒ ｔｏ ｎ ｒ ｌＭ ｔ ｏ ｆ Ｓ ｓ ｎｄ ｒ Ｔｅ ｉ ｎ ｏ ｅ ｃ Ｂｒｄｇ
Ｃ ｅ ｉ ｇＹ ｅＱｎ ｈ ｎＬａ ， ｕ ｉｇ ｎ （ ｈｎ ａｌａ ａ ｒ ｒ ｇ Ｎ ｎｉ ）Ｂ ｄ ｅａｄＴ ｎ ｅ Ｄａｎ ｓ Ｃ ｉ Ｒ ｉ ｙＭ ｊ ｉ ｅ（ ａｊ ｇ ｒ ｇ ｎ ｕ ｎｌ ｉ ｏｉ Ｔｅｔ ｅ ｔ ｏ，ｔ．Ｎ ｎｉｇ２ ０ ０ ，ｈｎ ） ａ ｗ ｏ Ｂｄ ｎ ｉ ｇ ｓ＆ ｒａ ｎ ． ｄ， ａｊ １０ ０ Ｃ ｉａ ｍ Ｃ Ｌ ｎ
拉 改 变 其 索 力 ， 拉 某 根 吊杆 的 同时 ． 对 相 邻 的 张 会 吊杆索 力 产 生较 大 影 响 ， 称之 为 吊杆 内力 的相 邻 影
此 Ｈ ｛ Ｆ ） 小 于 ｛ ０ 。按此 方法 循 环迭 代计 ￣ ａ １将 △Ｆ ）
响性 。因此 ， 不同的吊杆张拉顺序对吊杆的最终 内 力是 有 影 响 的 。鉴 于此 ， 吊杆 张 拉 时须 遵循 一 定 的
ｍ ｅｈｏ ｓｕｓ ｄ ｔ ｕｉｅ ｔ ｎｓｏ ｏ ｔｕ ｔｏ ｔ ｔｅ ｓｅ ｓ ｌｎｇｈ ｏ ｕｓ ｎ ｅ ｓ， ｎｄ ｔ ｅ ａ ｅ ｈｅ ｂｒｄ ｅ ｒ ａ ｔ ｄ ｗａ ｅ ｏ ｇ ｄ ｅ ｉｎ ｃ ｎｓｒ ｃ ｉｎ ｗｉｈ ｓｒ ｓ ｌｓ ｅ ｔ ｆｓ ｐｅ ｄ ｒ ａ ｈ ｎ ｍ ｋ ｓ ｔ ｉ ｇ ｅ ｃｈ ｒ ａ ｏｎ ｂ ｅ ｃ ｍｐ ｅｅ ｔｔ ． ｅ ｓ ａ ｌ ｏ ｌ ｔｄ ｓａ ｅ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｂａ ｅ ｎ ｄ ｆ ｒ ｎ ｅ ｉ ｒ ｔ ｅ ｍｅｈ ｄ ａ ｄ ｓｒ ｓｌ ｓ ｒ ｃｐ ｅ ｔｉ ａ ｅ ｒ ｐ ｓ ｄ ａ ｃ ｃｕ ｔ ｎ ｍｅｈ ｄ ｏ ｓ ｒ ｃ ： ｓ ｄ ｏ ｉ ｅ ｅ ｃ ｔ ａｉ ｔ ｏ ｎ ｔｅ ｓｅ ｓ ｐ ｉ ｉｌ ，ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｐ ｏ ｏ ｅ ａ ｌ ａｉ ｔ ｏ ｆ ｆ ｅ ｖ ｎ ｏ
论钢管混凝土拱桥施工控制的关键技术
论钢管混凝土拱桥施工控制的关键技术钢管混凝土拱桥是一种结构简单、性能优良的桥梁形式，其施工控制是确保桥梁质量和安全的关键。
下面将详细介绍钢管混凝土拱桥施工控制的关键技术。
1. 施工工艺控制：施工前需要根据设计要求制定施工方案，并确定拱顶标高、变深处的高程、混凝土强度等。
在施工过程中，要严格按照施工工艺操作，控制好浇筑顺序、浇筑层高度，确保混凝土浇筑的连续性。
2. 装配钢模具：钢管混凝土拱桥需要使用钢模具来进行浇筑，装配钢模具是关键的一步。
装配时要严格按照设计要求和规范要求进行安装，并采取合适的支撑措施，使得模具在浇筑过程中保持稳定，并避免模具变形和开裂。
3. 钢筋布置控制：钢筋是钢管混凝土拱桥的骨架，钢筋布置的质量直接关系到桥梁的强度和稳定性。
在施工过程中，要按照设计要求进行钢筋的布置，保证每根钢筋的位置准确无误，并采用合适的钢筋连接方式，确保各个钢筋之间的连接牢固。
4. 浇筑混凝土控制：混凝土浇筑是钢管混凝土拱桥施工的主要环节，要控制好混凝土的质量和工艺。
在浇筑过程中，要采取适当的施工方法，确保混凝土能够均匀地填充到模具中，并通过振捣工艺排除混凝土中的气泡，提高混凝土的密实度，并且要注意控制混凝土的温度和湿度，防止混凝土早期龟裂。
5. 拱桥对接控制：对接是钢管混凝土拱桥施工的关键环节，也是确保桥梁的整体性能的重要步骤。
在对接过程中，要采用合适的拱桥对接技术，保证拱墩之间的连接牢固，避免出现错位和位移，确保整个桥梁的稳定性和可靠性。
钢管混凝土拱桥施工控制的关键技术包括施工工艺控制、装配钢模具、钢筋布置控制、浇筑混凝土控制和拱桥对接控制等。
只有在施工中严格按照这些技术要求进行操作，才能保证钢管混凝土拱桥的质量和安全。
浅谈系杆拱桥施工技术及控制要点
浅谈系杆拱桥施工技术及控制要点摘要：钢管混凝土系杆拱桥以良好的结构受力特性和美学价值，在我国公路桥梁中得到了广泛应用。
当钢管混凝土系杆拱桥上跨既有高等级道路或高等级航道时，可采用浮吊整体吊装钢管拱肋和系梁劲性骨架的全新施工方法。
本文对系杆拱桥施工技术及控制要点进行了阐述。
关键词：系杆拱桥；施工技术；控制要点1、系杆拱桥系杆拱桥（bowstring arch bridge，tied arch bridge）作为拱桥家族中的一员，具有拱桥的一般特征，又有自身的独有特点。
它是一种集拱与梁的优点于一身的桥型，它将拱与梁两种基本结构形式组合在一起，共同承受荷载，充分发挥梁受弯、拱受压的结构性能和组合作用，拱端的水平推力用拉杆承受，使拱端支座不产生水平推力。
拱与弦间用两端铰接的竖直杆联结而成。
亦可用斜杆来代替直杆成为尼尔森体系。
这种拱桥内部为超静定体系，外部则为静定，因此对墩台不均匀沉降无影响。
从结构上主要可以分为有推力和无推力两种组合体系。
2、梁底部支架的搭设及预压系梁采用支架法现浇，支架由螺旋钢管、贝雷梁、工字钢等组合而成，用螺旋管搭设临时支墩，纵向用贝雷梁作为承重梁。
支架应根据其所承受的荷载进行设计并进行力学检算，确保支架有足够的强度、刚度和稳定性。
搭设前，支架基础地基承载力应满足支架受力要求。
为了便于施工完成后底模、侧模及贝雷梁等的拆除，在钢管立柱顶部和工字钢横向分配梁之间安装可调高度的砂箱，在砂箱内装上砂子，放置钢管混凝土圆柱。
为了加强支架的整体稳定性，砂箱底和钢管顶钢板之间四周进行焊接加固；落模时，松掉靠近砂箱底部的螺栓掏出砂子，使工字钢及贝雷梁下落，拆除梁模。
为验证支架系统的承载力和稳定性，消除支墩体非弹性变形，并观测支架系统弹性变形沉落量，在底模安装到位后，对模板及其支架系统进行加载预压。
预压荷载必须满足设计要求的不小于梁体混凝土重量的1.1倍。
按照：0.8、1.0、1.1三级分级加载，并分级观测记录变形值，卸载按照逆序分级进行，并分级观测记录变形值。
钢管混凝土系杆拱桥施工控制
预应力束张拉及预应力损失 ； ⑥混凝土弹性模 量确定 ； ⑦混凝土徐变 当上述 因素与估计不符 ，而又不能及时识 别引起控制 目 标偏离 的真正原因时 ， 必然导致 在 以后阶段施工中采用错误 的纠偏措施 ，引起 误差 累积 。所以施工监测和控制是大跨桥梁施
工过程中不可缺少的工序。 １ ． ２施工控制的原理和方法 桥梁施工控制包括主动控制 和被 动控制 ， 所谓主动控制 ， 是在预先分析各种风险 因素及 其导致 目 偏离的可能性和程度 的基础上 ， 标 拟 定和采取有针对性地预防措施 ； 所谓被动控制 是一种面对未来 的控制 ， 通过对产生偏差原 因
摘 要 ： 混凝 土 系杆拱桥 施 工 ， 于主桥 结 构复 杂， 术含 量 高， 工难度 大 ， 钢管 由 技 施 要求在 施工过 程 中对全过程 进行 施工控制 。 本文 阐
述 了施 工控 制 的 目的 、 原理 和 方 法 及 桥 梁施 工 监控 的要 点 、 法 。 方 关 键 词 ： 梁 施 工 ； 工控 制 桥 施
工况 的标高 、 主梁部分控制断面 的应力 、 结构温 要矛盾 ， 只有解决了主要矛盾 ， 才能做到经济有 度场 、 气温以及对混凝 土材料 的一些常规试验 。 效 。 因此 ， 监控计算 与监测手段也是要针对不同 桥梁结构理想的几何线 型与合理的内力状 在每一工况返 回结构的量测数据之后 ，要对这 情况而分别对待 ，将有限的资源投入到对主要 态不仅与设计有关 ， 而且还依赖于科学 合理的 些数据进行综合分析和判断 ，以了解已存在的 误差 的控制中。 Ｚ １主拱制作 、 架设与浇筑钢管混凝土监控 施工方法。如何通过施 工时 的浇筑过程的控制 误差 ，并同时进行误差原因分析 。在这一基础 将产生误差的原因予以尽量消除 ， 出下一 给 主拱钢管在制作时 ， 需考虑预拱度 。 以及主梁标高调整来获得预先设计的应力状态 上 ， 对于柔拱刚梁结构 ， 拱肋架设难度并不大 ， 和几何线型 ， 是大跨 桥梁施工 中非常关键的问 个工 况的施工控制指令 ，在现场施工形成 良性 因为梁 已经完成 ， 在桥面上搭设支架即可 。 这一 循环 。 题。 阶段主要控制拱轴线 的成形 ，拱肋坐标可 以通 尽管在设计时已经考虑了施工 中可能 出现 ｌ ＿ ３施工控制的工作内容 过千斤顶调整 ， 全站仪观测获得 。 拱轴线坐标获 １． ．１施工过程 中整体结构安全性验算 ； ３ 的情况 ， 由于施工中出现的诸多 因素 ， 但是 事先 １． ． ３ ２施工过程 中相关数据 的测试 ； 得后 ， 应将数据迅速反馈给设计单位 ， 判断是否 难 以精确估计 ， 而且在实际施工过程 中由亍施 ｌ－ －３施工过程 中下阶段施工预告 ； ３ 对 吊杆 的长度进行调整 。 工误差 ， 会使实际结构与原设计不符。 所以在施 １ ＿ 工过程 中施工误 差分析 及成桥 内 ３４施 钢管混凝土浇筑须两侧对称进行 ， 混凝土 工 中对桥梁结构进行实时监测 ， 并根据监 结 ４ 果对施工过程巾的控制参数进行相应调整是十 力状 态分析 ； 达到强度后 ， 须进行密实度测量。 １＿ ３５参加施工过程中重大技术会议； 主要控制 ： 设置主拱预拱度、 主拱合龙定位 分重要 的。已建成的桥梁中就 出现过施工控制 １． ．６撰写施工监控报告 ３ 观测、 主拱应力。 不好 ， 造成桥梁内力分配不合理 、 主梁线形不和 顺的情况 ， 影响了桥梁的使用 。 １ ． ４施工控制计算 ２ 吊杆 张拉 ２ 根据 以往桥梁施工及控制经验 ， 并根据该 施 工控制 计算是 施工监 控 的一个重 要部 对于柔拱刚梁结构， 吊杆张拉非常关键。 因 桥的具 隋况 ， 在施工过程 中影响桥梁结构 内 分 ， 是施工监控 的前提。由于整个计算过程 工作 为柔拱 刚梁加 吊杆 形成 的 内部 多次超静 定结 量较 大，所 以详细计算结果 及分析将在施工监 构 ，主梁 的受力是 否合理将很大程度上取决于 力和线形的因素主要有 以下几方面 ： ①桥梁施工临时荷载； ②支架变形 、 基础沉 控实施 方案中讨论 ，本大纲仅 简单说明计算方 吊杆力的大小。但是 ， 与柔梁结构相 比， 刚梁结 降 ； 日照影 响 ； 混凝土浇筑方量 的控制 ； ③ ④ ⑤ 法 。 构 的吊杆力 往往不 容易控制 。这是因为 吊杆在 １ 施工控制的 目 、 的 原理和方法 １ 施工控制的必要性 ． １
钢管拱吊杆安装张拉技术
钢管拱吊杆安装张拉技术随着近两年铁路建设形势回暖，铁路投资逐年扩大，高速铁路大跨度桥梁势必增加，钢管拱桥、钢桁梁桥、连续梁桥会越来越多的应用于客运专线及高速铁路中。
钢管拱桥吊杆张拉施工分为拱顶张拉、拱底张拉和桥下张拉三种方式，各种张拉方式下施工机具、作业环境、安全重点等千差万别，国内多使用拱顶张拉和桥下张拉，钢管拱桥面张拉施工较为少见。
目前并无操作规程可指导钢管拱张拉施工作业，本文结合大西客专站前IV标平遥跨大运高速公路113.3m简支系杆拱桥吊杆安装及桥面张拉施工，详细阐述了钢管拱吊杆张拉施工现状、施工方案、安装张拉工艺流程。
标签：吊杆；撑脚；张拉1 概述拉索桥是现代大跨桥梁的重要的结构形式，特别是在跨越峡谷、海湾、大江、大河等不易修筑桥墩的地方架设大跨径的特大桥梁时，往往都选择悬索桥和斜拉桥的桥型。
而公路中多采用斜拉索桥和悬索桥的结构形式，高速铁路中多采用钢管拱桥加吊杆结构形式。
吊杆有钢吊杆和成品PE索两种之分。
中国高速铁路建设中长期铁路网规划以“四纵四横”为重点，大力发展必将带动钢管拱加吊杆式桥梁的探索与发展。
我国自1987年在广东省佛山市南海区西樵山风景区跨越北江建设第一座斜拉悬索桥至今，施工工艺经过了27年的工程实践已经比较成熟，但针对成品PE 索的安装及张拉并无操作规程及详细验收规范，也仅是新出的TB10752-2010《高速铁路桥涵工程施工质量验收》标准中明确了吊杆位置允许偏差而并无索力及伸长量的规定。
目前高铁钢管拱桥中吊杆安装张拉仅参照预应力张拉施工。
2 工程概况本桥为大西客专平遥跨大运高速而设。
主桥采用1-113.3m下承式简支提篮拱桥，预应力混凝土梁与钢管混凝土加劲拱组合结构体系。
拱肋轴线在竖直面上的投影是一条二次抛物线。
拱肋轴线跨度113.3米，矢高22.6米，矢跨比为1/5，吊杆平行布置，间距5m，全桥共设19对吊杆，吊杆在纵方向垂直于拱弦线布置，在横向内倾8°。
漳州西洋坪钢管拱桥系杆施工技术
漳州西洋坪钢管拱桥系杆施工技术聂井华高盛锦(中铁大桥局集团五公司，江西九江332001)工程技术脯要】钢管系杆拱桥的系杆施工是一项系统工程，本文介绍了漳州西洋坪大桥钢管拱系杆施工技术，重点阐述了系杆张拉的特点和施工关链控制点。
口搠]系相粗；系绞．工程；弓l}粒特点；关键控制1工程概况漳州西洋坪大桥主桥为40+150+40米3跨中承式钢管混凝土系杆拱桥，中跨为钢管砼桁架拱圈结构，边跨飞燕为钢筋混凝士矩形结构。
主跨横桥向平行设置两片钢管混凝土拱肋，其横向轴线距为19．5m o单边拱肋为4肢钢管桁架式段面，每一拱肋为两片由腹杆钢管与上、下弦杆钢管焊接形成的桁架片横向连接形成。
主跨桥面两拱肋间共设置5道风撑，全桥拱肋共23对吊杆，纵向间距5m，吊杆上端锚固于拱肋上弦锚箱处，下端锚固于吊杆横梁梁底锚窝内。
系杆拱为自平衡体系，施工加载与后期运营活载产生的对钢管拱的水平推力与系t-T-张拉力平衡。
本项目的系杆施工是一项系统的工程，必须首先根据项目特点提出控制指标，然后分解到施工组织，施工工艺，施工监测等方面，以确保结构的安全。
设计采用可更换式环氧喷涂钢绞线成品系杆。
单根系杆张拉力为5150K N，全桥共12根系杆，上下拱肋各6根系杆，张拉时上下游对称进行。
系t-T-拉索由系t-T-支撑架支撑于横梁顶。
单束系杆由37根直径1524m m的环氧喷涂钢绞线外套PE层构成索体。
钢绞线的抗拉强度标准值f pk=l860M P a，每束系杆钢束公称截面面积为51．8cm2，破断荷载为9635K N o衙降k。
jS矗曩：；；“i l二：l喹’一l系杆体系采用全新防腐结构及防止索体开裂的新技术，并配套具有在低应力状态下高可靠锚固性能的锚固体系，以有效解决钢绞线在低应力状态下的锚固问题。
系杆钢绞线的防腐系统应包含由环氧涂层、油脂层、单根钢绞线PE套、系杆外层H D PE层构成四层防腐体系，以延长系杆拉索的使用寿命。
系杆设计为体外索模式，索体设四层防护，施工完后中间不再设任何防护。
系杆拱桥吊杆初始张拉力及施工控制
第28卷第3期1998年5月 东 南 大 学 学 报JOURNAL OF SOU THEAST UN IV ERSIT Y Vol 128No 13May 1998系杆拱桥吊杆初始张拉力及施工控制 虞建成 邵容光 王小林 (东南大学交通学院,南京210096) (南京市公路建设处,南京210012) 收稿日期:1998-01-16.摘 要 推导出一种以系杆拱桥系杆的弯矩为目标控制量的吊杆钢束初始张拉力的确定方法,提出了吊杆的分阶段张拉的施工控制方法,此法可使系杆的内力状态更符合设计要求.关键词 系杆拱桥;吊杆;张拉力;施工控制中图法分类号 U4481225近年来,系杆拱桥在国内得到迅速的发展,特别是钢管混凝土技术、泵送混凝土工艺、预应力技术以及各种施工技术的发展,作为一种大跨度结构的系杆拱桥将具有发展前景.可以认为系杆拱桥中在活载作用下的系杆是一根以吊杆结点处为弹性支承的连续梁,当然它还要承受拱肋传给它的拱推力及拱脚弯矩,故系杆实际上是一根拉弯构件.这里把直接承受分布活载的系杆作为本文研究的控制对象.桥面系恒载及活载作用于系杆上,由各吊杆传递至承重构件拱肋,而拱肋中的拱脚水平力则由系杆来承受.系杆拱桥中的吊杆一般可做成刚性吊杆或柔性吊杆两种形式.吊杆是一根轴心受拉构件,做成钢筋混凝土构件则易产生开裂,且截面尺寸也较大,故常采用预应力构件,即给吊杆施加预压应力,避免吊杆在荷载作用下开裂,这样的吊杆称之为刚性吊杆.但吊杆截面尺寸必须满足吊杆临界轴压力要求,避免吊杆施工受压屈曲.另一种吊杆形式可采用预应力高强钢丝束或钢绞线,这种吊杆是不能受压的,只承受拉力作用,故称之为柔性吊杆.在桥较宽、吊杆间距较大、荷载也较大时,使用较合理方便.在设计P.C 系杆拱桥时,确定整个拱架结构在恒载自重作用下的初始内力状态,关键是如何计算吊杆在恒载作用下的初始张拉力.系杆拱桥结构虽然外部是静定的,但内部却是高次超静定的结构.因此,不同的吊杆束力会使结构中的内力状态不同.在自重作用下,可以调整吊杆的预张力使系杆中弯矩分布达到一个理想的水平;或者在自重作用下使系杆的竖曲线符合某种期望线形;当然也可以使吊杆预张力等于指定值或者使一部分内力和一部分线形符合事先假定值.本文即研究吊杆钢束的恒载束力计算及其施工张拉控制问题.1 确定吊杆合理束力的方法在选定P.C 系杆拱桥构件合理内力时,常以系杆弯矩达到某一最佳状态为最终目标,而不是以位移为条件,即达到合理的主梁弯矩内力状态时挠度不一定是零,特定弯矩状态下的系杆变位可以通过施工时设置反向的“预拱度”预以抵消.当然在施工过程中,吊杆预张力亦使拱肋产生向下变形,为保证成桥后的各构件线型满足事先期望值,拱肋也必须根据吊杆预张力的大小来设置相应的预拱度值.故应以系杆等一些截面的内力值直接作为控制条件则较为合理.如把吊杆与系杆联接点的系杆弯矩值作为控制目标量,同时考虑系杆内预应力钢筋和混凝土徐变及收缩作用,则吊杆初始张拉力能使结构在恒载作用下系杆内弯矩达到某种期望的内力状态.图1 求解目标值计算图式取图1计算图式,首先取消所有的吊杆,在吊杆与系杆的联接点处设想系杆被刚性支承,在结构自重及吊杆拉力T j (j =1,2,…,N )作用下求解刚性支承处的系杆弯矩{M },同时可以把系杆纵向预应力效应一并考虑. M i =∑N j =1∑N i =1m ij T j +M H i (1)式(1)中,M i 为系杆截面控制目标弯矩值;T j 为第j 根吊杆钢束的初始张拉力;m ij 为第j 根吊杆单位束力对i 结点系杆弯矩或对其它控制截面弯矩的影响值;N 为吊杆总数;M H i 为结构恒载产生的弯矩值.用矩阵表示即为 {M }=[m ]{T}+{M H }(2)式(2)中,{M }=[M 1,M 2,…,M N ]为P.C 系杆拱桥目标弯矩列阵;[m ]为影响矩阵N ×N ;{T}=[T 1,T 2,…,T N ]为吊杆初始束力列阵;{M H }=[M H 1,M H 2,…,M H N ]为控制截面恒载弯矩列阵.以此为目标控制条件,这里吊杆张力T j 还是未知的,但作用在拱肋上会对系杆内力产生影响,尤其会产生较大的拱脚弯矩.有了控制目标,可进一步建立平衡方程.取图2的计算图式,其中用一对力T j 来代替某根吊杆钢束.对于任一吊杆与系杆联接点处的系杆弯矩值M ′i ,应有图2 实际弯矩值计算图式 M ′i =∑N j =1∑Ni =1m ′ij T j +M H ′i (3)用矩阵形式表示为 {M ′}=[m ′]{T}+{M H ′}(4)将已求得的控制目标{M }代入式(4)的左端 {M }={M ′}即[m ]{T}+{M H }=[m ′]{T}+{M H ′}(5)当矩阵[[m ]-[m ′]]非奇异时,由式(5)可以求得吊杆初始束力列阵{T},为 {T}=[[m ]-[m ′]]-1({M H ′}-{M H })(6)这样就可以确定完整结构的恒载内力状态.程序实现框图见图3.311第3期 虞建成等:系杆拱桥吊杆初始张拉力及施工控制开始输入原始数据建立系杆目标弯矩计算模型求影响矩阵[m ]求恒载弯矩值{M H }建立实际弯矩求解模型计算影响矩阵{m ′}计算恒载弯矩值{M H ′}求解吊杆束力{T}计算完整结构内力结束图3 程序实现框图2 吊杆张拉施工控制原理根据上述过程求得的吊杆束力是满足系杆控制目标的期望值,它可理解为所有吊杆瞬时同步施工的主观预张力.但实际上在系杆拱桥吊杆张拉过程中,吊杆是分批张拉的,期间伴随着结构的变形、系杆支承体系的转换及内力的重分布.前期张拉的吊杆束力直接影响后期吊杆张拉的束力,而后期张拉吊杆亦对先期施工的吊杆的束力有着直接的影响,从而最终影响全部吊杆张拉完毕后的力学性能,使系杆达不到满足控制条件的内力状态,势必进一步对各吊杆进行束力的调整,这将是非常麻烦的事情.如果根据人为规定的吊杆施工阶段信息,对该阶段吊杆施工张拉完毕后,在最后所有吊杆张拉完成后不必对各施工阶段中凡张拉结束的吊杆返回张拉调整,这样可大量缩短施工时间和节省施工费用.以图4所示为例.假设该系杆拱桥吊杆施工张拉顺序为:①吊杆1—1,1′—1′;②吊杆2—2,2′—2′;③吊杆3—3,3′—3′;④吊杆4—4,4′—4′;⑤吊杆5—5,5′—5′;⑥吊杆6—6.共分为6批张拉.在恒载作用下的理想状态时的各吊杆合图4 系杆拱架结构理预张力值根据前述已可求得,现在利用倒拆法逆向求解各施工阶段内,吊杆的合理张拉力值及相应的内力状态和相应的位移状态.首先,拆除6—6号吊杆,并把已求得成桥状态合理的该吊杆束力反向作用于吊杆与拱肋和系杆的结点上.按图5(a )计算模式,求解得到各吊杆内力值T ′i (i =1,2,…,5),则此时各吊杆内力值实际上为T i +T ′i .T i 为恒载作用下成桥状态的合理吊杆预张力值.(a )第一阶段 (b )最后阶段 图5 倒拆计算图式第二步,拆除5—5及5′—5′吊杆,并把求得的T 5+T ′5值反向作用于5—5及5′—5′吊杆与拱肋及系杆的联接点处,按相应计算模型求解,又可求得剩余吊杆的实际内力值T i +T ′i +T ″i ,(i =1,2,3,4),重复此步骤.411东南大学学报第28卷最后得到图5(b )图式.在此图式中容易求得1—1及1′—1′号吊杆内的实际拉力值.这样人为的6个施工阶段内的相应吊杆预张力值便已求知.实际施工张拉时,可按上述倒拆法求得的各阶段内吊杆张拉力进行施工,那么在所有吊杆施工完毕后,各吊杆内的预张力值完全能满足事先期望的吊杆张拉力值,不必返回再张拉.必须注意的是,由于系杆施工一般采用预制拼装或现浇方法,在系杆下设置了支架,在吊杆开始张拉到张拉结束,可能存在着体系的转换.因此上述倒拆逆向求解过程,实质上是让系杆逐步落架的过程,由于支架在系杆下的支承情况复杂,在上述求解过程中并未考虑到支架的实际情况,因而必须在采用倒拆的每一状态根据系杆的变位来判定支架某支承点是否产生作用,起作用的支承必须纳入图5的计算图式中,这是完全符合实际情况的,否则将产生求解的错误.同时,倒拆计算的每一阶段的位移情况,亦必须保存下来,以得到拱肋及系杆的无应力线型,供放样使用;还可用来计算吊杆的无应力长度及支架标高等.当然,在正向施工中,仍须根据每阶段施工张拉情况,考虑收缩徐变等的影响,来校正施工精度.3 算 例某系杆拱桥计算跨径73192m ,矢高12158m ,拱轴方程y =010092(73192x -x 2),吊杆间距5128m ,共计13根吊杆.拱肋和系杆弹性模量E =33GPa ,拱肋惯性矩I =010491m 4,截面积A =01785m 2,单位自重g =19163kN/m ,系杆惯性矩I =01556m 4,截面积A =1123m 2,单位自重g =31198kN/m ,桥面系全部恒载重量传给各吊杆与系杆结点处的集中荷载为246196kN .以图1的目标值计算图式求得的各吊杆束力为{T}=[878139291187449102406192418121415113416114415113418121406192449102291187878139]T ,系杆相应的弯矩分布见图6(a )所示.在系杆端部吊杆第一、二节间弯矩值较大,而系杆中间部分则与刚性支承连续梁弯矩分布相同.这说明拱肋对系杆端部弯矩影响较大.现修改目标弯矩列阵,即使求出的束力必须符合图6(b )期望的弯矩分布状态,重新求解得到的束力为{T}=[419184467134417173414129416122415170415186415170416122414129417173467134419184]T.(b )调整弯矩图6 系杆恒载弯矩分布示意图(单位:kN ・m )511第3期 虞建成等:系杆拱桥吊杆初始张拉力及施工控制611东南大学学报第28卷按照本文方法根据期望的目标弯矩可以很方便地求出相应的束力值.参考文献1 彭志苗.零支反力法在中央斜拉桥设计中的应用.见:戴竞主编.桥梁学术讨论会论文集.北京:人民交通出版社,1994.253～2562 张海龙,白保恩.体系转换在大跨度桥梁设计与施工中的应用.中国市政工程,1991,52(1):27～303 肖汝诚.关于截面内力与位移值调整计算的影响矩阵法.华东公路,1991,78(5):24～284 杜国华,姜 林.斜拉桥的合理索力及其施工张拉力.桥梁建设,1989,87(3):40～43Preliminary T ension and Construction Controlof Tied Arch’s Suspension R odYu Jiancheng Shao Rongguang(Transportation College,Southeast University,Nanjing210096)Wang Xiaolin(Department of Nanjing Highway Construction,Nanjing210012)Abstract: In design of tied arch bridge,the proper preliminary tension leads to the even mo2 ment of the bowstring beam.A method to obtain preliminary tension of the suspension rod is de2 duced,and the construction control process of straining the suspension rod’s prestressed reinforce2 ment in different stages is provided.The method can make the bowstring beam’s internal force coincident with the requirements of design more precisely.K ey w ords: tied arch bridges;suspension rods;preliminary tensions;construction controls。
系杆拱桥吊杆施工张拉力的控制
介 绍危 险货 物 的特性 、数量 等有
关情况 ．协 助检 查卸 载现 场 的场 地 、道 路 、库房 、货 位 、装卸设
物运抵 卸 载地点 后若 因故 不能 及 时卸 载 ，在 待 卸期 间 ，运 输人 员
应 负责看 管货 物 。卸载后 ．应 视 所 载危 险货物 的性 质及包 装 情况
工 提供 一 定 的参 考 。
关 键 词 ： 吊杆 ： 张拉 力 ：Ｍ ｄ ｓ 系杆 拱桥 ｉａ ； 中 图分 类号 ：Ｕ ４ ．２ ４８ ５ ２ 文 献 标识 码 ：Ａ 文章 编号 ： １ ０ — ７ ６ ２ ０ ）２０ — ０ １ ０ ０ ２ ４ ８ （ ０ ８ ０ ，３ ０ ５ － ３
维普资讯
Ｃｏ ｒ ｌ ｏ ｎｓｏ ｏ ｅ ｎｔ ｏ ｆ Ｔｅ ｉ ｎ ｆ ｒ Ｔｉｄ－ａ ｃ Ｂｒｄ ｅ ｕｓ ｅ ｄｅ Ｃｏ ｓｒ ｔｏ ｒ ｈ ｉ ｇ Ｓ ｐ ｎ ｒ ｎ ｔ ｕｃ ｉ ｎ
ＪＮ Ｐ ｎ －ａ ， Ｓ ｅ ｘａ Ｉ ｅ ｇ ｔｏ ＵＮ Ｘｕ — ｉｎ
（ ｏ ｅ ｅ ｏ ｉ ｌＥ ｇｎ ｅｉｇ ａ ｚ ｏ ｉｏ ｎ ｎｖ ｒ ｔ ，Ｌ ｎ ｈ ｕ ７ ０ ７ ，Ｃ ｉａ Ｃ ｌ ｇ ｆＣ ｖ ｎ ｉｅ ｒ ，Ｌ ｎｈ ｕ Ｊ ｔ ｇ Ｕ ｉｅ ｉ ｌ ｉ ｎ ａｏ ｓ ｙ ａ ｚ ｏ ３ ０ ０ ｈｎ ）
摘 要 ：结 合 系杆 拱 桥 的 设 计 方 案 ， 对 吊杆 张 拉 力 的 控 制 进 行 分析 计 算 ，并 利 用Ｍ ｄ ｓ 序 建 立 全 桥 的有 限 元 分 析 模 型 ， ｉａ： ｆ ｇ 分 析 比 较 几 种 张拉 情 况下 的 结 构 内力 变化 情 况 ， 最终 得 出比较 合理 的张 拉 力 取 值及 顺序 ，分 析 结 果 可 为 同类桥 梁 的设 计 与施
钢管混凝土简支系杆拱桥系杆张拉力控制
第２ ５卷 第 ４期
２０ ０ ７年 ６月
市
政
技
术
Ｖ０ ．５ １ ２
Ｎｏ４ ．
Ｍ ｕ ｉ ｉ ａ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｎ ｃｐ ｌＥ ｇｎ ｅ ｉ ｃ ｎ ｌｇ ｎ
Ｊ ｎ ，０ ７ ｕ ｅ２ ０
１ 工 程 概 况
撑 ， 注管 内混凝 土 ， 钢 管 内混凝 土 达 到 一定 强 度 灌 待 后， 即可安 装 吊杆及 横 梁 ， 横梁 上安 装桥 面 板 ； 后 在 最
柳 州 龙 屯 立 交 主 桥 为 钢 管 混 凝 土 简 支 系 杆 拱 桥 【 总跨度 ９ ． ｍ， 算跨 径 ８ ． ｍ， 跨 径 ８ ． ｍ， ” 。 ２５ 计 ９０ 净 ６２ 矢 高 １ ． 。 跨 比 １ ．； ９７ ｉ 矢 ９ｎ ／ ５ 拱轴 线 采 用 等 截 面 悬 链 ４ 线， 拱轴 系数 ｍ＝ ． ； 肋 共 ２片 ， 截 面 为 哑铃 形 ， １ ０拱 ２ 其
意义。
孑 道摩 阻 系 数 的测 量 可 以采用 文 献【】 方法 进 Ｌ ３的
该 桥采 用 缆 索 吊装 支 架 施 工法 ， ： 用 缆 索 吊 即 先 装 系统分 段 吊装空 钢管 拱肋 至膺 架 上对 称安 装 ， 吊装
完 毕合龙 形成 钢管 劲性 骨 架后 ， 张拉 １对钢 绞线 拉 索 （ 杆） 系 到达设计 吨位 ； 然后拆 除支座 处 的临 时 固结 支
收 稿 日期 ：０ ７ ０ ～ ５ ２０—３０
行。 用直 接测 量 系杆直 线 段拉 力 的方法进 行换 算 。
该 桥 系 杆采 用 的 型 号 为 Ｏ Ｍ１ — ９ Ｖ ５ １ ，外 包 双层 Ｈ Ｐ Ｄ Ｅ防护 ， 主要 物 理力 学参 数见 表 １ 其 。
论钢管混凝土拱桥施工控制的关键技术
论钢管混凝土拱桥施工控制的关键技术钢管混凝土拱桥是一种常见的桥梁结构，具有较高的承载能力和良好的耐久性。
在钢管混凝土拱桥的施工过程中，控制关键技术对于保证工程质量和进度的达成起到至关重要的作用。
本文将着重介绍钢管混凝土拱桥施工控制的关键技术。
钢管混凝土拱桥施工控制的关键技术之一是浇筑工艺的控制。
钢管混凝土拱桥的浇筑工艺包括模板搭设、钢筋加工、混凝土配制和浇筑等环节。
模板搭设需要保证模板的准确度和稳定性，以确保钢管混凝土拱桥的几何形状和尺寸满足设计要求。
钢筋加工需要按照设计要求对钢筋进行剪切、弯曲和焊接等工艺操作，以确保钢筋的布置满足桥梁的受力要求。
混凝土配制需要按照配合比计算，合理配比各种原材料，确保混凝土拥有足够的强度和耐久性。
浇筑过程需要控制混凝土的浇注速度和均匀性，以避免混凝土桥面的裂缝和空鼓现象。
钢管混凝土拱桥施工控制的关键技术之二是施工过程的监测与控制。
在钢管混凝土拱桥施工过程中，需要对施工现场进行实时监测和控制，以确保施工质量和安全。
监测和控制的内容包括：浇筑过程中的混凝土坍落度和温度的监测；钢筋的体积、位置和间距的监测；模板的几何形状和稳定性的监测；施工现场的环境条件（如温度、湿度和风速等）的监测；施工过程中的各项操作的控制等。
通过实时监测和控制，可以及时发现和解决施工过程中的问题，保证施工质量和安全。
钢管混凝土拱桥施工控制的关键技术之三是施工方案的优化。
在钢管混凝土拱桥的施工过程中，施工方案的优化是提高施工效率和质量的关键。
施工方案的优化包括：施工工序的优化、施工设备的选择与调配优化、施工组织的优化等。
通过合理的施工方案优化，可以缩短施工周期、降低施工成本、提高施工质量，进而提高钢管混凝土拱桥的建设效益。
钢管混凝土拱桥施工控制的关键技术包括浇筑工艺的控制、施工过程的监测与控制以及施工方案的优化。
通过对上述关键技术的合理控制，可以保证钢管混凝土拱桥的施工质量和进度达到设计要求，提高工程综合效益。
钢管混凝土系杆拱桥施工技术重点难点
钢管混凝土系杆拱桥施工技术2.1.1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。
2.1.2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。
2.1.3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。
2.2主拱肋拱轴线控制系统2.2.1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。
2.2.2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。
2.2.3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。
(4)为保证钢管拱在吊装过程中的横向稳定性，在每吊装一节段拱肋时，采用通过对称设置两道浪风绳来调整和控制拱段就位中线位置，减少拱肋自由长度，增大横向稳定。
钢管混凝土系杆拱桥梁关键施工技术
1工程概况武威铁路国际集装箱场站行走线跨长城大桥为跨长城遗址而设，全长为141m ，孔跨为1-123m 简支钢管混凝土系杆拱。
桥梁梁部采用先梁后拱的施工方法，主梁为混凝土简支箱梁，采用单箱双室截面，支架上分段现浇施工；钢管拱肋在主梁及支架上拼接合龙，设两道拱肋，采用钢管混凝土空腹哑铃型截面，并设置6组K 型横撑，每道横撑均为空钢管结构。
两道拱肋共设置17对吊杆，每处吊杆均为双根钢绞线挤压式拉索体系，规格为GJ15-15的整束挤压环氧喷涂钢绞线成品索。
拱肋拱脚面2m 范围的缀板间及吊杆处隔仓灌注C55自密实补充收缩混凝土。
（见图1）2施工方法及步骤2.1主梁施工主梁采用满堂支架法现浇施工，梁体浇筑前对支架按1.2倍预压重（含系梁、拱肋等自重及梁上拱肋支架等施工荷载）进行预压，消除支架非弹性变形和测出弹性变形，确保支架在施工中的刚度。
预压采用配重块（每块重量约为3t ）且与梁重分布对应[1]。
预压加载前，先在顶部设置水平观测点，观测点横向分别布置在箱梁两侧腹板及底板中央各设置一个，纵向布置自跨中向两边按5m 间隔设置，观测点设置完成后对各点的高程进行全面测量记录。
预压加载按照60%、80%、100%、120%分四级加载，预压荷载加载时，要遵循整体、均匀、分层进行的原则。
加载过程当中，安排专人测量各观测点沉降情况，每天定时观测两次。
预压荷载加载完毕后，48h 内沉降量不大于2mm ，且无不均匀沉降现象，确定支架稳定后方可卸除荷载，卸除荷载前测量各点标高。
卸除也要对称进行，预压荷载卸除完毕后，测量各点标高，绘制沉降趋势图分析结果。
根据现场采集的数据及时进行计算、分析、处理、修正，得出支架系统变形值（见图2）。
拱座施工制作定位型钢骨架，确保定位准确、牢固，特别是梁体预埋段钢管的定位，需采取措施确保钢管的位置和倾角准确无误。
梁体混凝土浇筑完成后，待强度达到达到设计值的95%，弹性模量达到设计值的100%，且龄期不小于7天后分批张拉预应力钢束，先张拉纵向钢束，待纵向束管道压浆完成并达到设计强度后，再张拉横向预应力束。
大跨度钢管混凝土拱桥系杆张拉施工优化
大跨度钢管混凝土拱桥系杆张拉施工优化摘要：以一座下承式钢管混凝土刚架系杆拱桥为背景工程,介绍了系杆张拉施工优化方法，并对优化前后结果进行对比，得出优化后的施工工序主墩墩底应力较为合理，确保拱桥的施工安全。
关键词：钢管混凝土、拱桥、系杆张拉、主墩应力1引言钢管混凝土系杆拱桥是以系杆张拉力来平衡由拱桥恒载以及外荷载产生的水平推力的结构体系，在钢管混凝土系杆拱桥施工过程中，随着恒载的不断增加, 系杆的张拉数量也逐根增加, 最后恒载施工完毕, 系杆也张拉完毕, 达到设计要求[1]。
系杆张拉工序对施工过程拱桥结构的施工至关重要,通过调整优化系杆张拉工序使施工过程结构受力趋于合理。
2工程概况衡州大道跨京广铁路立交主桥采用下承式钢管混凝土刚架系杆拱桥，拱肋与桥墩固结，主桥全长172m，计算跨径168m，吊索段桥面宽28.6m（2.3m吊索区＋0.5m防撞墙＋23m双向六车道＋0.5m防撞墙＋2.3m吊索区）。
荷载标准采用城市－A级，不考虑人群荷载。
道路等级为城市主干道I机，设计车速60km/h。
主拱拱肋采用等截面钢管混凝土桁架结构，拱轴线为悬链线，矢跨比为1/4.5，拱轴系数1.05。
主桥设20对吊杆，顺桥向吊点中心距为8.0m，每点吊杆为双吊杆，每根吊杆钢索由55根φ7mm的镀锌高强度低松弛预应力钢丝组成，钢丝的标准强度1670MPa。
每片拱肋各设10根可换索式钢绞线系杆，每根系杆由19根φj15.24mm的钢绞线组成，钢绞线的标准强度1860MPa。
主墩和拱座结构采用C50混凝土。
拱桥桥面系为悬吊体系，由钢横梁、钢纵梁、桥面预制板及现浇层组成钢-混组合结构桥面，设有纵坡和横坡。
主桥立面布置如图2.1所示。
图2.1 主桥立面布置图3系杆张拉施工优化衡州大道钢管混凝土系杆拱桥系杆钢索设置在拱肋下防撞护栏外侧，在拱脚处穿过拱肋，锚固于拱座的外侧，同时，四个主墩均对称设置4组共10束竖向预应力钢绞线，施工过程中，张拉系杆和竖向预应力钢绞线时，主墩墩底的应力是桥梁监控中应当控制的关键。
先梁后拱式系杆拱桥吊杆张拉施工控制技术
施 工控 制 技 术 ，对 类似 桥 梁 的施 工 有 参 考 价 值 。
关 键 词 ： 系杆 拱桥 ； 吊杆 ； 张拉 ；施 工控 制 中 图 分 类 号 ：Ｕ ４ ． ４ ５４ 文献 标 识 码 ：Ｂ 文章 编号 ： １ ０ — ７ ６ ２ １ ） ８ ０ ５ — ５ ０ ２ ４ ８ （０ ２ １— ０ ５ ０
杆 张拉 。桥 梁立 面布置 如 图１ １ — 所示 。
单 位
～ ： ＝ ＝
下 承式 拱 桥 。该桥 为单 线 刚性 系梁拱 桥 ，系 梁与 拱 肋 固接 ，整 个 结 构 为 内部 超 静 定 外 部 静 定 。跨 径 Ｌ １６ ＝ ３ ｍ，全 长 １ ９ ｍ。 拱 轴 线 采 用 二 次 抛 物 线 ， ３． ６
ＦＥＮＧ ａ ｇ ． ｉ Ｘｉ ｎ —ｂ ｎ （ ｈｎ ｉ ｙ １ ｔ ｕ ｅｕ Ｇｒｕ ｏ， ｔ ．Ｌ ｏ ａ ｇ４ １ １ ， ｈｎ ） Ｃ ｉａＲａｌ ５ｈ Ｂ ｒａ ｏ ｐ Ｃ ． Ｌｄ， ｕ ｙ ｎ ７ ０ ３ Ｃ ｉａ ｗａ Ａｂｓ ｒ ｔ ｔ ａｃ ：Ｔａ ｉ ｃ ｕｇ ｕ Ｌ ｒ ｅ Ｂｒｄ ｅ ａ ｎｇｎｅ ｒｎ ａ ｋ ｒ ｕ ｄ，ｔ ｏ ｇ ｈ ｏ ｅｉ ａ ａｃ ｌｔｏ ｓ ｎ ｋ ｎｇ Ｇｅ ｈｏ ｏ ａ ｇ ｉ ｇ ｓ ｅ ｉ ｅ ｉ ｇ ｂ ｃ ｇ ｏ ｎ ｈｒ ｕ ｈ ｔ ｅ ｒ ｔｃ ｌｃ ｌ ｕ ａ ｉｎ ，ｏ — ｓｔ ｎ ｔ ｒｎｇ ａ ｄ ｒ ｓ ｌｓ ａ ａｙ ｉ，ａ ｓ ｓｅ ｏ ｏ ｓｒ ｔｏ ｏ ｒ ｌｔ ｃ ｏ ｏ ｙ ｏ ｕｓ ｎｄ ｒｔｎ ｉｎ ｆｒ ｔ ｄ ａ ｃ ｉｅ ｍｏ ｉｏ ｉ ｎ ｅ ｕ ｔ ｎ ｌ ｓｓ ｙ ｔ ｍ ｆｃ ｎ ｔｕｃ ｉｎ ｃ ｎｔｏ ｅ ｈｎ ｌ ｇ ｆｓ ｐｅ ｅ ｅ ｓｏ ｏ ｉ ｒ ｈ ｅ
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17.1m0.3m 0.3m1.3m 0.3m0.3m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。
（3）管道摩阻测试在实体梁上进行，选择的管道应满足：包括2种以上弯起角度（含最大弯起角）；包含不同的直径，直径相同时选择钢绞线根数多的管道；未进行预初张拉的管道。
（4）本次试验选用3个12孔锚具作为代表，每个测试1次，每次均须采用全新锚具及夹片。
钢管拱桥系杆张拉控制关键技术
钢管拱桥系杆张拉控制关键技术摘要本文以郑州黄河公铁两用桥南岸跨大堤系杆拱桥为例，介绍了系杆张拉施工关键技术。
本桥系杆设置于边箱内，采用填充式环氧钢绞线制作，长直钢管制孔。
鉴于其设计特殊性，对张拉技术进行总结，为同类桥梁施工提供借鉴。
关键词钢管混凝土拱桥；系杆；摩阻测试；张拉控制；施工技术郑州黄河公铁两用桥桥南岸跨大堤钢管拱桥，设计为1m~92m提篮式钢管混凝土系杆拱桥，拱肋轴线跨度92m，失高18.4m，矢跨比为1/5。
拱肋上、下弦采用Φ1000mm×20mm钢管各1根，单片拱肋向内倾角为14.036°。
1 系杆设计该桥由中铁大桥勘测设计院有限公司设计。
系杆设置于两侧边箱中，每侧各8束，系杆孔道采用材质为Q235B的热钢管，规格为146mm×8mm，系杆钢绞线采用15.2mm高强度低松弛环氧钢绞线，标准强度，弹性模量，系杆预应力束设计锚下控制应力。
设计孔道局部偏差影响系数、摩阻系数。
系杆预应力束沿梁长通长直线布置，孔道长度为97m。
锚具、锚垫板均为厂家提供的环氧钢绞线专用设备。
2 摩阻测试鉴于设计的特殊性及考虑到施工过程的各种因素，对环氧钢绞线用22孔锚具和锚垫板及南岸跨大堤系杆拱桥的系杆预应力束的孔道摩阻进行现场测试。
2.1 测试原理2.1.1锚具及锚垫板摩阻锚具及锚垫板在现场试件上进行测试，张拉台座两端安装千斤顶及传感器。
采用一端张拉，试验张拉控制应力为预应力钢绞线公称抗拉强度的0.8倍，用两侧传感器测出锚具或锚垫板前后拉力差值即为锚具锚口摩阻损失和锚垫板摩阻损失。
锚口及锚垫板摩阻按下列计算：式中，p1、p2—分别为张拉端和被动端拉力值，可由测力穿心传感器测出，n—钢绞线根数，p—钢绞线公称抗拉强度，s—钢绞线公称截面积。
2.1.2 孔道摩阻预应力钢束作曲线布置时，张拉时预应力钢筋与孔道接触并沿孔道滑动而产生摩擦力。
曲线孔道摩擦应为孔道偏差效应与弯曲（曲率）效应之和。
钢管混凝土系杆拱桥系杆张拉力分析
该 桥 主 跨计 算 跨径 Ｌ ３ ６ ，计 算矢 高 ｆ ７ ．ｍ ， ＝ ５ｍ ＝ １２ 矢 图 １ 茅 草 街 大 桥 主 拱 肋 合 龙 Ａ ＹＳ计 算 模 型 ＮＳ 跨 比 １５ 拱 轴 系 数 ｍ＝ ．４ ： 拱 圈 的结 构 形 式 是 四弦 ／， １５ ３ 主 ２ 施工 加载 期 工况分 析 管桁 架式 结构 ， 截面 宽 ３２ ， 脚径 向的高 度 最 大是 ８ ， ．ｍ 拱 ｍ 参 照设计 院设计 文件 及 文 献【】本 文模 型 桥 主拱 肋 施 ４， 拱 顶 截面 高 度 为 ４ ｍ。边 跨计 算跨 径 Ｌ Ｉ ８ ，计 算 矢高 ＝４ｍ Ｔ／ 载 期只 考虑 到 浇注 完 ８ ｉ ｎ ＃钢 管混 凝 土。 体工 况如 下 ： 具 ｆ １ ． １ ｍ， 跨 比为 １８５ 拱 轴 系数 ｍ－ ．４ 。 每 片拱 ＝ ７４ ２ 矢 ／．， － ５３ １ 工 况一 ： 钢管 合 龙（ 接 ） 固定 拱 脚 ， 空 铰 ， 形成 无铰 拱。 肋 为宽 ３ ２ ．ｍ，高 ６０ 渐 变至 ４０ 的 Ｃ ０钢 筋 混凝 土 ．ｍ ．ｍ ５ 工 况 二 ： 装主 拱 上 立柱 ， 梁 ： 装 系杆 、 拱 上 吊 安 横 安 主 箱 形 截 面。 杆 和 吊杆 上横 梁。 该桥 施 工 程 序 复杂 ， 难 施 工。 可研 究 分析 的 内容较 较 工 况 三 ： 一 次张 拉 系杆 到 １ ２ ０ Ｎ。 第 ３０Ｋ 多 ， 文仅 就施 工 过程 中的 系杆张 拉 力作 分析 。 本 工况 四 ： 灌注 １｝ 管 内混 凝 土 ， ｝钢 混凝 土 不 参 加作 用 ， １ 结构 有 限 元计 算模 型 只作 为荷 载。 应 用 ＡＮＳ Ｓ模 拟 分析 。本 文 以主拱 肋 合 龙 ，固定 拱 Ｙ 工况五 ： 注 ２ 灌 ＃钢 管 内 混凝 土 ， 混凝 土不 参 加 作 用 ， 脚 ， 成 无铰 拱 开 始 ， 照施 工 顺序 灌注 钢 管 内 混凝 土 ， 形 依 模 只作 为荷 载。 １号 管 内砼参 加 作 用 ， 第 二 次张 拉 系 杆 到 并 拟 主拱 肋 施 工加 载 。 主拱 肋 施 工加 载 期 ， 分批 产 生桩 顶 １ ４０ Ｎ。 会 ７ ０Ｋ 水 平 推 力 ， 要 多 次张 拉 系杆 以抵 消 桩 顶水 平 推 力 ， 证 需 保 工 况 六 ： 注 ３｝ 管 内混凝 土 ， 凝 土 不参 加 作 用 ， 灌 ｝钢 混 施 工期 间 的安全 及 成桥 运 营 的安 全。 只作 为荷 载 。２号管 内砼 参加 作 用 。
钢管混凝土系杆拱桥施工关键技术及整体稳定性分析
到桥 梁设 计师 的关 注 。
字钢 ， 其余 为２４￣字 钢 。贝雷 梁横 向共设 置 ３ １ ｏ ３排 ， 其
中系 梁边腹 板位 置 ６排 ， 中腹板 位 置 ３排 ， 空心 段处 ５ 排 。立 柱 下 为混 凝 土 条 形 基 础 ， 面 尺寸 为 １０ ｉ 截 ． ｎ×
力 束抵 抗拱 端 推力 ， 吊杆 及桥 面 系结构 承受 桥 面荷载 ， 既 克 服 了传统 拱桥 巨 大 的 拱端 推 力 ， 改 善 了梁桥 较 又
间 横隔 梁 位置 处 ３ ｍ， 它位 置 处 ６ Ｉ； 桥 向 间 ０ｃ 其 ０Ｃ Ｉ横 Ｔ
距 在 系梁 外 侧 腹 板 及 内腹 板 位 置 处 ３ ｍ， 它位 置 ０ｃ 其
呈提 篮式 。拱 肋 横 断 面 采 用 哑铃 型 钢 管 混 凝 土 等 截 面 ， 面 高度 ３Ｉ， 管 直 径 为 １２ ｍ， １ Ｔ 的 钢 截 Ｉ钢 Ｔ ． 由 ６ｍｌ ｌ
拱 肋安 装支 架立 柱 为 ６ ３ ６ ０ｍｍ×１ ｌ钢 管 ， ２ｍｉ ｌ 立
柱 横桥 向 、 桥 向 每两 根 一 连 ， 接采 用 ［ 槽 钢 、 纵 连 ［ 槽 钢制 作成 空 间结构 后再 与钢 管立柱 焊接 。
主梁分 为 ３段 浇 筑 ， 间 设 置 ２道 湿 接 缝 ， 宽 中 缝 １５Ｉ ， ３段 施工 完成 并 达 到 施工 强度 后 ， 用 无 收 ． ｎ 当 采 缩 混凝 土 浇筑 湿接缝 。
为使梁 体在 拆 除支 架 后 能 满 足 设计 规 定 的 线形 ， 须 在施 工 时设 置一定 数值 的预 拱度 。在 确定 主梁施 工
２ ２ 主 梁 施 工 ．
钢管混凝土简支系杆拱桥系杆张拉力的控制研究
钢管混凝土简支系杆拱桥系杆张拉力的控制研究摘要：本文将详细介绍钢管混凝土简支系杆拱桥系杆张拉力的质量控制问题，并提出改进钢管防腐技术、提升焊接工艺、加强防腐技术、合理使用防水油脂、及提高系杆拱桥优化技术五项提升拱桥拉力的质量控制手段，基于系杆拱桥结构的复杂性，对其质量的防护是保障桥梁安全的关键。
关键词：钢管混凝土；简支系杆拱桥；系杆张拉力；质量控制前言：简支系杆拱桥通常是由系杆来平衡桥梁结构，其不仅造价合理，还造型美观，因而越来越受到人们的欢迎。
由于该种类型的拱桥结构复杂，若某些部分发生病害，将极易影响到桥梁安全，因而施工人员需了解该类拱桥的所有病害，并针对其所有病害采取科学化、规范化的质量管理工作，从而保障桥梁的使用寿命。
一、简支拱工程概况及结构形式（一）工程概况某地在建铁路桥，上跨规划Ⅲ级航道，孔跨布置为下承式1-88m简支系杆拱，全长91.2m（含两侧两端至支座中心各1.6m）。
与航道斜交，斜交角度92°，设计桥墩位于规划航道两侧河岸上，桥墩设计为圆端型形实体钢筋混凝土墩，墩高在6m～8m之间，立交要求：净宽70m×净高7m。
（二）结构形式1、系梁系梁采用单箱双室预应力混凝土箱形截面，顶宽15.5m（梁端拱脚处顶宽16.6m），梁高2.5m（梁端过渡到3.0m），底宽13.5（梁端拱脚处顶宽16.1m）。
底板厚度为0.35m，顶板厚度为0.4m。
边腹板厚度为0.55m，中腹板厚度为0.4m。
吊点处设横梁，横梁厚度为0.35m。
梁端设置9.6m厚的实体段，梁端附近底板设置竖向进人孔。
拱脚高4.5m，横桥向1.6m。
2、吊杆吊杆顺桥向间距5.5m，全桥共设置13对单吊杆，吊杆采用PES（FD）ϕ7-127型低应力防腐拉锁（平行钢丝束），外套符合不锈钢管，配套使用冷铸墩头锚。
吊杆上端穿过拱肋，锚于拱肋上缘张拉底座，下端锚于腹板下缘处固定底座，各吊杆上端均设置一个磁通量传感器，用于检测吊杆力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
钢管拱桥系杆张拉控制关键技术摘要本文以郑州黄河公铁两用桥南岸跨大堤系杆拱桥为例，介绍了系杆张拉施工关键技术。
本桥系杆设置于边箱内，采用填充式环氧钢绞线制作，长直钢管制孔。
鉴于其设计特殊性，对张拉技术进行总结，为同类桥梁施工提供借鉴。
关键词钢管混凝土拱桥；系杆；摩阻测试；张拉控制；施工技术
中图分类号u44 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）44-0192-03
郑州黄河公铁两用桥桥南岸跨大堤钢管拱桥，设计为1m~92m提篮式钢管混凝土系杆拱桥，拱肋轴线跨度92m，失高18.4m，矢跨比为1/5。
拱肋上、下弦采用φ1000mm×20mm钢管各1根，单片拱肋向内倾角为14.036°。
1 系杆设计
该桥由中铁大桥勘测设计院有限公司设计。
系杆设置于两侧边箱中，每侧各8束，系杆孔道采用材质为q235b的热钢管，规格为146mm×8mm，系杆钢绞线采用15.2mm高强度低松弛环氧钢绞线，标准强度，弹性模量，系杆预应力束设计锚下控制应力。
设计孔道局部偏差影响系数、摩阻系数。
系杆预应力束沿梁长通长直线布置，孔道长度为97m。
锚具、锚垫板均为厂家提供的环氧钢绞线专用设备。
2 摩阻测试
鉴于设计的特殊性及考虑到施工过程的各种因素，对环氧钢绞线用22孔锚具和锚垫板及南岸跨大堤系杆拱桥的系杆预应力束的孔道摩阻进行现场测试。
2.1 测试原理
2.1.1锚具及锚垫板摩阻
锚具及锚垫板在现场试件上进行测试，张拉台座两端安装千斤顶及传感器。
采用一端张拉，试验张拉控制应力为预应力钢绞线公称抗拉强度的0.8倍，用两侧传感器测出锚具或锚垫板前后拉力差值即为锚具锚口摩阻损失和锚垫板摩阻损失。
锚口及锚垫板摩阻按下列计算：
式中，p1、p2—分别为张拉端和被动端拉力值，可由测力穿心传感器测出，n—钢绞线根数，p—钢绞线公称抗拉强度，s—钢绞线公称截面积。
2.1.2 孔道摩阻
预应力钢束作曲线布置时，张拉时预应力钢筋与孔道接触并沿孔道滑动而产生摩擦力。
曲线孔道摩擦应为孔道偏差效应与弯曲（曲率）效应之和。
摩擦力在张拉端最小，并沿孔道逐渐增大。
由孔道摩阻产生的预应力损失可分为长度影响和弯道影响两部分分别称为孔道偏差效应和曲率效应。
主动端荷载与被动端荷载之间关系在摩阻理论上应为线性关
系，因此可对每次张拉摩阻试验的主动端荷载与被动端荷载进行线性回归，根据摩阻理论公式。
（2）
其中： p、p0—分别为张拉主动端和被动端荷载；
θ、x —分别为孔道总弯起角(rad)和孔道总长度(m)；
μ、k —分别为钢束与孔道壁之间的摩擦系数和孔道偏差系数。
由前式可推得：（3）或（4）
由p和p0之间的线性方程式中的斜率可确定钢束的值，这样即可建立如下方程：
（5）
其中：i—指孔道数，。
若预应力束为直线布置，即，则可由式（5）直接得到；若预应力束为曲线布置，则必须借助两孔以上的测试结果利用最小二乘法计算得到μ、k。
试验存在误差是不可避免的。
假定式（4）的误差为δ，则有
2.2.1 锚具和锚垫板摩阻测试
锚具和锚垫板摩阻测试是利用锚具和锚垫板在现场试件上进行的，测试的是22孔环氧钢绞线专用锚具及配套锚垫板，本次试验先测试锚垫板摩阻，然后合并测试锚具和锚垫板摩阻。
试验装置如图3、图4所示。
测试结果如表1所示。
22－φ15.2环氧钢绞线试件锚圈口损失试验数据
2.2.2 孔道摩阻测试结果
本次试验采用的试验装置如图5所示。
张拉千斤顶为ycw650型千斤顶，行程为200mm。
压力传感器为湖南长沙三智公司的量程为5 000kn，灵敏度为1kn的szzx-t500b智能六弦数码穿心式压力传感器。
为确保试验中千斤顶、压力传感器以及锚垫板三者中轴线重合，在两两之间配置相应的对中装置。
试验时，两端同时记录应变仪的读数，以确保试验结果的可靠性。
共测试了两个孔道，即x2、x7，其实测数据如下：（表2、表3）。
2.3 根据实测结果得出
1）环氧钢绞线锚具、锚垫板摩阻之和测试结果为4.5%，符合《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件规范》不大于6%要求。
实际施工中，根据现场测试结果推算千斤顶总张拉吨位；
2）根据实测结果：郑州黄河公铁两用桥南岸跨大堤系杆拱桥的系杆预应力束的孔道偏差系数为k=0.0012；
3）由实测结果可以看出：系杆预应力束孔道摩阻较设计为小，而锚圈口损失则较普通预应力钢绞线用锚具锚垫板为大。
3 张拉顺序的确定
由于设计没有给出系杆张拉的具体顺序与实际锚下控制应力值，根据设计院提供的设计图纸，利用midas/civil有限元程序，建立了本桥的有限元计算模型，模型中将系杆的ea设置为无穷大，
ei设置为无穷小，分别计算出单片拱肋在不同施工阶段的水平推力，其值如表6所示。
施工工况阶段水平推力累计水平推力
1、空钢管694.00 694
2、浇注钢管内混凝土2187.14 12988
3、吊索张拉 10800.66
4、桥面系施工5297.87 9346
5、列车荷载作用下最大水平推力 4047.80
表6 单片拱肋施工阶段水平推力计算表（单位：kn）
通过工序转换要求对系杆张拉顺序进行确定：
按照施工顺序，第一批系杆的张拉主要考虑到空钢管架设完毕后产生的推力，其值为694kn，但由于本桥系梁为预应力混凝土刚性系梁，可以适当增加系杆拉力，为了便于施工，故，第一批每侧张拉两束系杆，即系杆x7、x2，产生的水平拉力为8 594kn。
第二批系杆张拉须考虑到钢管内浇注混凝土产生的水平推力、以及张拉系杆ds1到ds7后主梁自重转移到拱肋所产生的水平推力，其值为12 988kn。
故，决定张拉三束系杆，即系杆x6、x1、x4，产生的水平拉力为12 891kn。
由于第一阶段系杆拉力有富余，因此张拉完后系杆能平衡拱肋所产生的水平推力，并且仍有较大富余。
第三批张拉系杆考虑桥面系施工产生的水平推力，以及成桥投
入运营后列车活载产生的最大水平推力。
其值为9 346kn，故，决定该阶段张拉完剩余三束系杆，即系杆x8、x3、x5。
全部系杆张拉完成后，由系杆所产生的拉力有较大富余。
4 施工过程注意事项
1）按照摩阻试验结果确定的参数计算张拉力，在现场张拉过程中严格按照计算值操作；
2）严格按照既定的张拉顺序施工，不得对张拉顺序进行随意改动；
3）其他注意事项
（1）系杆张拉时要求采用四台千斤顶同步对称张拉；
（2）安装锚垫板必须牢固，安装锚具时，锚垫板、千斤顶、锚具尽量顶紧，减少人为操作误差；
（3）穿束要求整束穿束，确保钢绞线在平行状态下受力均匀；
（4）在张拉前，要求用单顶逐根预紧；
（5）做到孔道、锚环、千斤顶三对中，不致增加摩阻；
（6）张拉过程中，要严格控油，要求缓慢、均匀、平稳；
（7）注意安全。
5 结论
钢管拱桥在我国起步较晚，发展较快，有很多重要的技术值得总结和探讨，本文结合实际施工过程控制经验，系统阐述了钢管拱桥系杆张拉内力控制环节。
郑州黄河公铁两用桥南岸跨大堤系杆拱桥，系杆设计和张拉有别于其他桥梁，长直钢管孔道与环氧钢绞线的系杆结构形式不多见，通过严密组织与精心准备，系杆张拉顺利，张拉力和伸长量完全符合要求，得到了很好的控制。
为以后同类桥梁提供借鉴。
参考文献
[1]jtj041-2000，公路桥涵施工技术规范.
[2]陈玉骥，叶梅新.高速铁路下承式板桁结合梁的受力分析[j].中南大学学报：自然科学版本，2004，35(10)：849-855.
[3]陈宝春.钢管砼拱桥设计与施工[m].北京：人民交通出版社，1999.
[4]宁茂堂.大跨径系杆拱桥的系杆设计[j].中外公路，2004，24(1)：20-22.
注：“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以pdf格式阅读”。