大跨度钢桁架系杆拱桥施工监控技术研究.pdf

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1、2013年6月第6期城市道桥与防洪管理施工149大跨度钢桁架系杆拱桥施工监控技术研究赖允深．黄天立(1．赣州市中心城区赣南大道建设指挥部，江西赣州341000；2．中南大学土木工程检测中心，湖南长沙410000)摘要：以赣州市赣南大道新世纪大桥为工程背景，研究了大跨度钢桁架系杆拱桥采用悬臂拼装施工过程中的监控技术。首先，应用Midas／Civil有限元分析软件，对大跨度钢桁架系杆拱桥的施工全过程进行了模拟计算，得到了各个施工控制工况下结构构件位移、应力和支反力理论数据；其次，对结构悬臂拼装过程中关键控制截面(拱顶、L／4、拱脚

2、)的应力以及各控制点的线形进行了监测；通过对比实测结果与理论结果之间的误差，提出控制调整措施，确保成桥线形和应力状态符合规范和设计要求。关键词：钢桁架系杆拱桥；施工监控；有限元分析；线形；应力中图分类号：U448．22文献标识码：B文章编号：1009—7716(2013)06—0149—05见图1。0前言拱肋由2片桁架和5道风撑组成，2片桁架横钢拱桥以其外形雄伟壮观、用钢量较省、跨越向中心距27．1m，上弦杆由一段圆曲线，一段直线能力较大等优点，在城市桥梁的建造中是一种很和一段抛物线组成；中跨下弦杆为二次抛物线，矢有竞争力的方

3、案，越来越受到人们的重视和欢迎。跨比1：3．5，边跨下弦杆为悬链线，m=8。拱肋上弦杆近年来，国内陆续建造了一批大跨度钢拱桥，如上采用1．3In×1．5m钢箱结构，下弦杆采用1．5m×海卢浦大桥(中承式钢箱系杆拱桥，主跨550ITI)、1．5m钢箱结构，拱顶断面总高度5．51TI。腹杆采用重庆朝天门大桥(中承式钢桁架系杆拱桥，主跨1．5in×0．5～0．8n3工字型断面。中跨桁架拱标准节552in)、重庆菜园坝长江大桥(刚构与钢箱系杆间间距3．5m，支点附近采用变间距，最大间距边跨拱、桁梁组合结构，主跨420In)、广州新光大

4、桥(三直腹杆间距5．8m。下弦杆在拱脚采用固结。桥面结跨连续钢桁拱桥，主跨428m)、大宁河大桥(三拱构由钢系梁、钢横梁、钢小纵梁、人行道挑梁和钢肋上承式钢桁架拱桥，净跨400m)、常州新龙大桥筋混凝土桥面板组成的钢、混凝土组合梁结构体(30．7m+100m+30．7m三跨连续中承式钢桁架拱系。中跨系梁采用1．5ITI×1．5nl的开口式n型结桥)、宁波湾头大桥(48m+180m+48m三跨连续构，边跨系梁采用1．5m×1．5113的封闭箱形结构。下承式钢桁架拱桥)等】。横梁采用工字型结构，跨中梁高3ITI(含混凝土桥在钢拱桥

5、的建造过程中，施工过程中结构的面板)。小纵梁间距2．6in，梁高0．7m。人行道挑梁受力性能(线形和应力)一直是设计和施工单位十悬臂长度6．2ITI。系梁在拱梁固结处断开，设置牛分关注的重要问题。本文以赣州市赣南大道新世腿。中跨系梁通过圆板式橡胶支座搁置在牛腿上。纪大桥为工程背景，研究了此类大跨度钢桁架系风撑采用钢桁架结构，由上下弦杆和腹杆组成。边杆拱桥采用悬臂拼装施工过程中的监控技术，在跨和中横梁附近下弦杆间设置下平联，在中横梁有限元理论计算分析的基础上，通过监测施工过横断面处从拱脚到中横梁间设置两道斜撑。吊杆程中各关键控制

6、截面的应力以及各控制点线形，及横梁问距7m，采用PES7—121平行钢丝；系杆并与理论值进行对比，分析误差原因，采取相应的索采用四根PESFD7—421平行钢丝，系杆索从系梁调控手段，确保了拱肋顺利合龙、成桥线形和应力两侧通过，锚固在边跨系梁侧面的钢锚箱上。在穿状态符合规范和设计要求。过的每道横梁和挑臂腹板处设置拖架。桥墩采用变宽度圆台形实体桥墩，桥墩截面为圆端形。承台1工程概况采用圆形承台，半径7．5in。基础采用6根直径新世纪大桥是赣州市赣县至南康连接线(赣南2．6m的钻孔灌注端承桩基础。大道)上跨越章江的一座桥梁，该桥全

7、长1192．341TI，新世纪大桥钢桁拱、钢桥面体系采用工厂制其中主桥为50m+168m+50lq'l三跨连续中承式钢作，预拼成整体节段，采用缆索吊机进行节段整体桁架系杆拱桥，边中跨比为O．268。主桥立面布置定点起吊、安装的施工方案。边跨拱肋采用散件拼装，利用临时墩支架辅助悬臂施工，每片中跨拱肋收稿日期：2013—01～24包括14个整体吊装段和1个合龙段，采用扣索辅作者简介：赖允深(1961一)，男，江西赣州人，高级工程师，从事公路桥梁施工技术管理工作。助缆索吊悬臂安装。为控制拱肋线形，在吊装至第150管理施工城市道桥与防

8、洪2013年6月第6期H⋯Il51日门∞一Cq口}”lJ¨l●H●HIIh●¨}●一。1⋯’l／最行水位一。。。洪水位：0。＼＼J一⋯：103．47。、§．_500⋯f常水位：；32l；～常水位：97．000⋯一960J——一9~．-5—00⋯桩．UUoo。{翌UlU一84．