大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥施工仿真计算与稳定分析

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1、武汉理工大学硕l：学位论文第一章绪论1．1桥梁转体施工的国内外研究现状桥梁转体施工是利用桥梁结构本身及结构用钢做施工设备，利用摩擦系数很小的滑道及合理的转盘结构，以简单的设备，将两岸利用地形和简单支架预制拼装的庞大桥梁结构，整体旋转安装到位。其采用的施工法有平转、竖转、先平移后竖转及先竖转后平转等方法。转体施工法最先出现的是竖转法，50年代意大利曾用此法修建了多姆斯河桥，跨径达70m，采用此法修建的桥梁跨径最大的是德国的Argentoble桥，跨径达150m。它在竖向位置利用地形或搭支架浇筑混凝土拱肋，然后再从两边将拱肋逐渐放倒，搭接成拱。这种竖转法主要应用于钢筋混凝土肋拱桥中

2、，当跨径增大以后，拱肋过长，竖向搭架过高，转动也不易控制，因此一般只在中小跨径中应用。平转法于1976年首次在奥地利维也纳的多瑙河运河桥上应用。该桥为斜拉桥，跨径布置为55．7m+119m+55．7m，转体重量达4000t。此后平转法在法国、德国、日本、比利时、中国等国家得到应用。采用平转法施工的桥梁除斜拉桥外，还有T构桥、钢桁梁桥、预应力连续梁桥和拱桥。迄今为止，转体重量最大的是比利时的本·艾因桥。该桥为斜拉桥，跨径布置为3×42m+168m，转体重量达1．95万吨，于1991年建成。1975年我国桥梁工作者开始进行拱桥转体施工工艺的研究，并于1977年首次在四川省遂宁县采用

3、平转法建成跨径为70m的遂宁建设桥(钢筋混凝土箱肋拱)。此后，平转法在山区的钢筋混凝土拱桥中得到推广应用。70年代术80年代初我国平转法施工的拱桥，跨径均在100m以下，且均为有平衡重转体施工。为解决大跨径拱桥转体重量大的问题，四川省交通厅公路规划设计院从1979年开始了“拱桥双箱对称同步转体施工工艺’’研究(又称为无平衡重转体施-r)，并于1987年成功地进行了跨径为122m的四川巫山龙门桥试验桥的施工。1988年四川涪陵乌江大桥采用该法转体成功，使我国拱桥的跨径首次跃上200m大关。随着转体施工工艺的进步，主要是转动构造中磨擦系数的降低和牵引能力的提高，这一方法在我国的斜拉

4、桥和刚构桥中也得到应用，并且使其从山区推广至平原，尤其是跨线桥的施工。例如，1980年四川金川县的曾达桥(独塔斜拉桥，转体重量13440；1985年江西贵溪跨线桥(斜脚刚构桥，转体重量1100t)；1990年四川绵阳桥(T构桥，转体重量2350t)：1997年山东大旱营立交桥(刚性索斜拉桥，转体重量30400：1998年贵州都拉营桥(T构桥，转体重鞋7100t)。钢管混凝土拱桥近10年来在我固的应『fj1』发展迅猛，为拱桥的轻型化和向武汉理I^学颇I。学位论i大跨度发展提供了可能，转体施工方法也被广泛应用于这种桥型之中。在竖转方面，1996年施工的三峡莲沱钢管混凝土拱桥(主跨1

5、14m)和1999年施工的广西鸳江钢管混凝土拱桥(主跨175m)采用竖转法，后者的竖转体系采用了液压同步提升技术，使竖转技术跃上了新的台阶．目前正在旌工的徐州京杭运河钢管混凝土提篮拱桥(主跨235m)也将采用这一技术进行竖转施工。在平转方面，1996年施工的三峡黄柏河和下牢溪两座钢管混凝土上承式拱桥采用该法施工，两桥主跨均为160m，转体重量达3500t。更为重要的是，，竖向转体与平面转体结合应用的方法在钢管混凝土拱桥中的应用，使桥梁转体施工法进八了一个新的发展时期。1995年安阳文峰路135m钢管混凝土拱桥首次采用这一方法转体成功。1999年10月广州丫譬沙大桥也采用此法顺利

6、台龙，并于2000年6月建成通车。丫髻沙大桥主跨达360m(净跨344m)，平转重量达13685t。它的建成使我国桥粱转体施工技术取得了重大突破，进入了世界领先水平⋯1021呻I。实践证明，转体旆工方法具有结构合理、受力明确、施工设备少、工艺简便、节约施工用材、施工安全(变高空作业为岸边陆地上作业)、速度快、造价低，且不影响通航、不中断通车等优点。与常用的缆索吊装施工法相比，由于其全跨分两段且全桥一次合龙，因此减少了吊装段数、且结构整体刚度大，纵、横向稳定性好。据比较，转体施工比有支架施工可节约木材约60％以上，比用钢塔架缆索吊装施工节约施工用钢材约70％～80％。转体施工法具

7、有其独特的优点，越来越，有着很大的发展前景。哆’‰阁1．1丫髻沙大桥翔鞫些堡些工点兰型}兰堡堡皇1．2拱桥转体施工工艺的原理桥梁转体施工的基本方法一般有三种．即平衡转动体系平转施工、无平衡重转动体系平转施工和竖转施工：一、平衡转动体系平转施工将拱圈分为两个半跨，分别在两岸利用地形和简单支架预制拱箱f或拼装桁架)，利用结构本身及结构用钢组成扣锚体系，张拉扣索使拱箱(或主精架)脱架，拱箱(或主析)、平衡重(分结构本身平衡重、临时平衡重、永久平衡重)、转盘上盘及扣索组成转动体系(其重心通过转轴中心