斜拉桥钢箱拱塔架设阶段的施工控制要点

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1、4桥梁检测与加固2010年第1期斜拉桥钢箱拱塔架设阶段的施工控制要点尹光顺，梅秀道(中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司，湖北武汉430034)摘要：三明市台江大桥为独塔空间双索面斜拉桥，桥连续。桥塔横桥向呈拱形，塔高82．2m，塔横向内塔为钢箱结构，横桥向呈拱形设置，采用节段拼装法施工。侧净距最大58．0rfl。拱塔截面为等腰梯形闭合截结合理论计算分析以及现场施工控制实践，讨论拱塔无应力面，截面高3．6rn，内侧(底板)宽3．2m，外侧(顶线形及安装线形的确定原则；介绍拱塔节段拼装施工过程中板)宽4．2m。采用Q345D钢材，板厚30~60mm。采取的措

2、施及施工控制要点；并根据实测数据及理论研究，拱箱内每隔3ITI左右设置1道横隔板，顶、底板及腹分析日照温差对钢箱拱变位的影响；以期对日后类似结构的板均设置纵向加劲肋，间距0．8in。钢拱塔采用钢设计、施工提供参考。混结合段过渡的方式与混凝土拱座相连并固结于拱关键词：桥塔；钢箱拱；无应力制作线形；安装线形；强座。桥梁总体建成效果见图1，拱塔布置示意见图2。制合龙；施工控制1工程概况台江大桥位于福建省三明市三元台江片区，为跨越沙溪河的大桥，采用钢拱塔斜拉桥结构形式，桥长453．0m，跨径布置为(50+60+2×ll0+60+50)ro。主梁为预应力混凝土扁平箱梁结

3、构，全桥图1主桥景观效果拱塔立面拱塔平面500量拱塔一般截面i2d)∞4200曩j＼L900．。3×800，900：。：U2：Bl6妊印”ll40n3X800．40CI3200’I拱塔一般截面2．4200。l9003×8o0。900l麟拱脚400．．3×800t．40(3一l一3200·l注：①A、B为拉索编号；M为塔上锚点编号；D为制造节段编号。⑦拱塔平面圈中节段长度标注尺寸为每节段拱轴线弧长。单位：衄图2拱塔布置示意收稿日期：2010—02—02作者简介：尹光顺(1982一)，男，助理工程师，2004年毕业于中南大学桥梁工程专业，工学学士。第4期斜拉桥钢箱

4、拱塔架设阶段的施工控制要点0钢拱塔采用悬臂拼装法施工，全塔共分为25个是无应力状态，此时各单元彼此连接而成的线形就节段[2×(D0~Dl1)，D12]。钢拱塔节段的拼装工是无应力线形。实际求解计算中一般是将塔各节段序为：施吊就位；临时固定；精确定位后采用螺栓先按照切线进行拼装，逐阶段计算，求得相应的挠曲期栓接，再焊接直至完成；放松施吊系统，完成受力线，将其反号，即作为塔的无应力线形，工厂以此进转换，单个节段施工完成。如此循环直至钢拱塔行预制。合龙。安装线形与无应力制作线形差别很大l3]。安装线形是指桥梁结构在安装过程中各新增单元连接形成的线形。各新增单元并不是

5、同时存在的，随着施2施工控制的几个关键点工过程不断推进，已安装单元位置不断变化，最终达桥梁施工控制的任务就是对桥梁施工过程的控到设计成桥线形理论状态。安装线形意义明确，通制，确保在施工过程中桥梁结构的内力和变形始终常采用零初始位移法计算，对于线形结构，一般做法处于可控的安全范围，最终目标是成桥状态符合设是以设计成桥线形为基准进行施工逐阶段计算分计要求l】]。对于该桥桥塔架设阶段的控制，其关键析，求出各单元的最终挠度值，将其反号就得到了塔任务是：①确定桥塔的无应力制作线形和安装线安装线形。安装线形与设计成桥线形之差就是施工形；②采取必要的施工临时措施确保施工过程

6、中塔预拱度。的安全，同时便于施工过程控制；③采取强制合龙三明市台江大桥桥塔的无应力制作线形和安装的措施确保桥塔顺利合龙并满足预期目标；④考虑线形均采用MIDAsCivil计算软件进行施工阶段分日照温差对桥塔线形的影响。析计算得到，同时以ANSYS分析结果作为校核。2．1计算模型简介计算结果见图4、图5。计算模型采用板单元和杆单元模拟，其中顶板、底板、腹板和横隔板采用板单元模拟，纵肋采用杆单元模拟，临时对拉索采用只受拉单元模拟。计算模型共4732个节点，7907个单元，其中板单元4767个，杆单元3136个，只受拉单元4个。拱脚处设置固结边界，施工临时荷载以集中

7、力模拟。按照实际施工工序进行分析计算。计算模型见图3。图4桥塔无应力制作线形与成桥设计线形对比示意图5桥塔安装线形与成桥线形对比示意2．3施工过程中必要的临时措施拱塔架设到D6节段后，此时塔悬臂的两肢间距最大，后续悬拼节段位移(两肢间距)增大的趋势图3计算模型示意越来越快，为确保拱塔施工过程中安全、可靠，同时2．2拱塔无应力制作线形和安装线形的确定消除施工中产生的累计误差，从施工控制的角度出结构体系内的任意构件单元在卸除该单元的轴发需要采取必要的临时措施：将上、下游拱塔连接成力、剪力和弯矩后，单元的轴向变形和弯曲变形均得一个整体，增强拱塔悬臂两肢的整体刚度，约

8、束架设到恢复，此时的单元就是无应力单元