钢管混凝土拱桥拱肋吊装方案比选

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1、学兔兔www.xuetutu.com24世界桥梁2013，4l(6)钢管混凝土拱桥拱肋吊装方案比选何奇钦，刘一飞。，蔡正东。(1．柳州市城市投资建设发展有限公司，广西柳州545001；2．同济大学桥梁工程系，上海200092；3．中铁大桥局集团桥科院有限公司，湖北武汉430034)摘要：文惠桥改造工程主桥由3孑L净跨径为108In的中承式哑铃形钢管混凝土拱和两边孔净跨径为62m的上承式钢筋混凝土箱肋拱组成。为在预定工期内实现该桥安全架设、顺利合龙的目标，从地形条件、工期、施T难度、线形控制、成本等方面，对钢管拱

2、肋的3种吊装方案(缆索系统加扣塔扣挂分段吊装、双浮吊单片拱肋吊装、双浮吊三节段双拱肋无扣塔扣挂吊装)进行比选，确定采用双浮吊三节段双拱肋无扣塔扣挂吊装作为实际施工方案，运用有限元法建立主桥空间模型对选定方案进行验算分析，结果表明该方案合理可行。关键词：铜管混凝土拱桥；拱肋吊装；方案比选；有限元法中图分类号：U448．22文献标志码：A文章编号：1671—7767(2013)060024～041工程概况机械设备能力、工期等因素确定具体的缆索吊装方文惠桥改造工程是在现有文惠桥旧桥东侧再建案。文惠桥改造工程主桥主跨钢

3、管拱肋安装对以下1座相同桥型结构的姊妹桥，以达到减轻原有大桥3种方案进行比选。交通压力的目的，主桥上部构造为3孑L中承式哑铃2．1方案1形钢管混凝土拱和两边上承式钢筋混凝土箱肋拱。钢管拱肋采用缆索系统加扣塔扣挂分段吊装方中承式钢管混凝土拱拱轴线系数m===1．347，净跨径案，将钢管拱肋分为4段，通过缆索吊装系统将节段L。一108m，净矢高fo一27m，fo／L。一1／4，哑铃截运送至指定位置，依靠扣索进行固定、调整和合龙。面高2．2m，主拱肋内腔灌注C50混凝土；上承式钢具体步骤为：①建立缆索吊装系统；②将上

4、、下游拱筋混凝土拱拱轴线系数：1．756，净跨径L。===62肋节段分别吊装至指定位置，通过扣索张拉至控制m，净矢高fo一10．333m，fo／L。：l／6，箱形拱肋高标高并锚固于扣塔上i③吊装组焊节段横联；④吊装1．85m，拱肋宽1．6m，文惠桥改造T程主桥立面布合龙段，通过调整节段控制标高，进行合龙。该施一[置如图1所示。方案示意如图2所示。2．2方案22拱肋吊装方案比选钢管拱肋采用双浮吊单片拱肋吊装方案，将钢钢管混凝土拱桥l】目前较为成熟且应用广泛的管拱肋分为上、下游2片拱肋分别起吊固定，最后安施工方法为

5、缆索吊装施工。]，此方法的优点是跨装肋间横联。具体步骤为：①在预制场搭建钢管拱越能力大，无需临时支架，直接通过调整扣索索力来肋拼装平台，拼装单片钢管拱肋；②用浮吊吊装中跨控制拱肋合龙。实际施工中会根据地形、施工条件、上游钢管拱肋，拱脚定位后进行焊接，焊接完成后再惠路塑塑1113202位：CIll位：m图1文惠桥改造工程主桥立面布置示意收稿日期：2013—06—03作者简介：何奇钦(1974一)，男，高级工程师，1999年毕业于湖南大学交通土建专业，工学学士，2011年毕业于广西工学院结构工程专业，l丁程硕士(E

6、—mail：1270955124@qq．corn)。学兔兔www.xuetutu.com钢管混凝土拱桥拱肋吊装方案比选何奇钦，刘一飞，蔡正东25安装斜支撑；③用浮吊吊装中跨下游拱肋钢管，吊装钢管拱肋吊装是文惠桥改造工程主桥施工的关组焊横联，拆除斜支撑。该施工方案示意如图3所示。键，施工方案的选择直接影响到工程造价、工期、施2．3方案3工难度等，针对文惠桥改造工程主桥施工的重、难钢管拱肋采用双浮吊三节段双拱肋无扣塔扣挂点，在保证施工安全、结构线形合理的前提下，方案吊装施工方案，将钢管拱肋分为3段，且事先将上、3工

7、期较短、成本较低、并可以选择天气较好的情况下游的两拱肋拱脚段横联组拼焊接好，再分别起吊下施工，因此选择方案3为实际施工方案较为合两拱脚段并利用扣索固定，最后吊装合龙段。具体理6~81。吊装步骤为：①吊装2个拱脚段，在拱脚段就位后，不设扣塔而直接用钢铰线制作的扣索将拱肋节段的3钢管拱肋吊装方案验算上端扣挂在两岸台后的地锚上，下端以临时铰支承，3．1有限元模型建立以保持拱脚吊段的稳定；②吊装中间节段进行对接钢管拱肋吊装施工过程采用有限元软件MI-合龙，合龙过程中，通过扣索调整拱脚段上口高度，DASCivil2010

8、建立空间模型模拟。钢管拱肋采用浮吊调整中间合龙段高度，相互配合实现拱段顺利梁单元模拟，扣索采用索单元模拟。边界条件中，地对接。该施工方案示意如图4所示。锚为固结，模型中采用一般支撑，将6个自由度约2．4方案对比束；浮吊吊点将DX和RY自由度释放，其它自由度根据现场地形、水文条件及工期等因素，结合结约束。计算模型如图5所示。构特点，从地形条件、工期、设备、施工难度、线形控3．2结构强度验