无支架施工的系杆拱桥吊杆索力优化

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1、无支架施工的系杆拱桥吊杆索力优化固蚕嚣蓥置蚕爹———————————————————————～ｓＨＡＮＧＨＡＪＨＩＧＨｗＡＹｓ◎无支架施工的系杆拱桥吊杆索力优化张国泉１徐雷２（同济大学桥梁工程系１闵行区公路管理署２）摘要：本文结合蕴藻浜大桥施工过程，吊杆索力调整的计算和实施，采用平面有限元模型对其进行索力调整计算，探讨了吊杆调索方法及运用”桥梁博士”进行索力调整的方法，可为以后系杆拱桥的设计施工提供实用参考意义。关键词：系杆拱；吊杆；调索；索力影响矩阵；目标索力１前言由于结构轻盈、线形美观、建筑高

2、度小、跨越能力吊杆索力调整过程来达到设计的成桥索力。无论哪种施工方法都需要经过“索力调整”的施工步骤，使得桥梁实际最终索力与设计最终索力一致，才能保证结构受力合理，运营安全。———————————————————————————————————————————————２大，系杆拱桥在我国公路桥梁建设中得到了越来越广泛的应用和研究，尤其是钢管混凝土拱桥结构、预应力和泵送混凝土等施工技术日趋成熟，使得这种桥梁结构型式得到进一步的推广。系杆拱桥依据拱和系杆两部分刚度之比，可分为刚梁刚拱、刚梁柔拱和柔梁刚

3、拱三种类型。对于柔梁而言，吊杆索力主要影响系梁和桥面系的标高，对结构内力影响不大；对于具有刚梁的桥梁，吊杆索力将对结构的位移和刚度均产生较大影响，不良索力将降低结构运营安全性和可靠度。下承式系杆拱桥的施工方法主要包括以下几种：工程概况蕴藻浜大桥是上海市Ａ５（嘉金）高速公路一期工程（Ａ３０～北青公路）一标桥梁，主桥为计算跨径８５ｍ的下承式钢管混凝土系杆拱桥，矢高１７ｍ，矢跨比１：５，桥面宽１７．６ｍ。主拱肋采用哑铃形，高２ｍ，宽０．９ｍ，钢管壁厚１６ｍｍ，内充Ｃ５０微膨胀混凝土。拱轴线方程：ｙ＝一罟

4、工２（ｆ＿１７ｍ，Ｌ＝８５ｍ）。吊杆采用０ＶＭＤＳ（Ｋ）７—５５成品吊杆锚具，纵桥向间距为５ｍ，与中横梁间距对应，共１６对。吊杆采用单端张拉，系梁梁底为锚固端，拱顶为张拉端。系梁采用预应力混凝土小箱梁，先分段预制，吊装后现浇接头成型。系梁标准断面宽１．４ｍ，高１．６ｍ，中间空心部分１．１）（０．６ｍ，在横梁连接处变为实心段。通航标准为国家四级航道，通航净高１０ＩＩｌ，净宽６嘶，———————————————————————————————————————————————最高通航水位３．５ｍ。桥梁纵

5、横断面布置如图１所示。①对于无通航要求、河道较浅的可采用满樘式有支架式施工；②对于有通航要求的桥梁，一般用少支架，河中间留出一最小的临时通航孑Ｌ，对拱肋及系杆分段预制，在支架上进行拼接安装；③对于通航要求较高的桥梁，采用无支架施工方法，做到不断航或尽可能少断航。对于有支架施工方式的系杆拱桥即使根据设计要求调整好了初始张拉力，使其按照设计所考虑影响索力因素后成桥达到最终成桥索力，然而桥梁施工中包括许多道施工工序，其中又或多或少存在着一定的误差，故成桥后实际吊杆索力并不能达到设计所要求的最终张拉力，必

6、须通过调索来实现；对于无支架施工，根据施工方法一般吊杆初始索力由施工过程中结构各部分自重及所施加预应力形成，故必须经过一个收稿日期：２００５—１０一１３图１蕴藻浜大桥纵横断面布置３施工步骤和初始索力形成蕴藻浜是上海内河的主要河道之一，船舶运输比上蟛么咯Ｎ。．４万方数据　２００５１７◎ｓ一…一ｓ一较繁忙，桥梁施工期间不允许断航。因此，主桥上部结构采用无支架施工方式，其施工步骤如下：（１）主桥桥墩钻孔灌注桩、承台和立柱施工；主桥５————————————————————————————————————

7、———————————分批调索方法在进行理论计算时，设计索力一般是采用一次性桥墩处搭设支架，现浇拱脚和端横梁；混凝土达到设计强度后，张拉端横梁预应力钢束。（２）施工现场钢管拱成型，采用吊装法单片吊装同时调索达到的，而实际施工过程中吊杆对数较多，不可能达到一次同步调索，依据施工单位设备机具，一般一对或两对吊杆进行分批同步调索。在吊杆索力就位；安装临时索；钢管拱拱脚处的连接处理；钢管拱之间风撑连接。（３）由拱脚向钢管拱内泵送微膨胀混凝土；同时调整过程中，张拉任何一批吊杆，不仅直接改变所张拉吊杆的索力，

8、而且由于结构变形，会影响其余各批吊杆的索力。将设计索力定为最终目标索力，无论调调整水平拉索索力，使拱脚的水平位移在控制范围之内；钢管拱内混凝土达到设计强度后，安装吊杆。（４）预制系梁节段采用驳船运输至桥下；利用钢索次序如何，都将得到同一个成桥状态索力。但调索次序的不同将直接影响该批吊杆在调整时的张拉力。故在进行分批调索计算前，应首先根据施工单位条管拱吊装系梁预制段，并使吊杆安装就位；吊装预制系梁节段时，同步调整水平拉索索力，控制拱脚水平位移。————————————————————