某钢管混凝土系杆拱桥的吊杆张拉施工监控分析研究.pdf
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1、2 0 1 4 年 6 月第 6 期 城 市道桥与 防洪 管理施工 2 0 5 某钢管混凝土系杆拱桥的吊杆张拉 施工监控分析研究 黄英军 ,徐 立强 ( 1 广东中天市政工程设计有限公司 ,广东佛山 5 2 5 8 2 0 ;2 北京市市政工程设计研究总院有限公司,北京市1 0 0 0 8 2 ) 摘要: 系杆拱桥吊杆张拉的施工阶段监控对系杆拱桥的质量有着至关重要的意义, 张拉对现场施工场地及条件以及施工监测 等有 较高 的要 求 。结 合某钢 管混凝 土系杆拱 桥现场施 工监控 实例 ,对 系杆拱 桥 吊杆 张拉过 程的施 工监控 计算 和实测做 出了分 析 , 并结合 现场实 际情 况做适
2、 当 的调 整 , 有关 经验可供 相关专 业人员参 考 。 关键 词 : 系杆拱桥 ; 吊杆力 张拉 ; 施 工监控 中图分类 号 : U 4 4 5 文 献标 识码 : B 文章 编号 : 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 4) 0 6 - 0 2 0 5 0 3 0 引 言 钢管混凝土系杆拱桥以其跨度大、结构轻 、 造型 美 、省 建材 等优 点 ,被 广泛 应 用 于桥 梁结 构 。但该桥型技术复杂 ,施工难度大 ,已经暴 露 和潜在 的 问题还 很多 ,亟待广 大工程 技术 人 员 在实践 中不断探讨 和完 盖【 。本文将结合工程实 践就吊杆力张拉监控的问题做简要阐述。
3、桥梁施 工监控是保证桥梁建设安全可靠的重要环节。系 杆拱桥结 构复杂 , 施工工 序多, 尤其是 吊杆张拉 过 程中不确定因素多,对施工的要求较高f2 I 。 1 工程实例 1 1 工程简介 某跨河桥全线桥跨布置为 :( 2 1 0 9 0 1 ) m钢筋 混凝 土变 宽箱 梁+ ( 3 x 2 2 + 2 1 + 2 2 ) m预应力 混凝 土 空心板+ 6 0 m 钢管混凝土系杆拱+ ( 5 x 2 2 ) m 预应力 混 凝 土 空心 板 + ( 2 1 1 2 9 4 ) m钢 筋 混 凝 土 变 宽箱 梁 。 主桥 上部 为下 承 式预 应力 混凝 土 系 杆钢 管 拱 ,拱肋轴线为
4、抛物线,计算跨径1 = 5 8 m,计算 矢 高f = 1 1 6 I n 。主桥 系梁及 横梁 采用 现 场浇 注 ; 管 内混凝 土采用从拱脚 向拱顶 连续泵送 的施工技 术 。主桥有 限元模型见图1 。 1 2施工方法及顺序 吊杆张拉 是常 见 系杆拱桥 施工 的重要 步骤 , 对拱桥 的施 工质量有很大的影响 。因此 ,如何制 定合理的张拉顺序及方案,应当尽可能减小张拉 次数 4 - 6 。现场可投人6 套 张拉设 备 ( 可提供 1 5 0 0 收稿 时间 :2 0 1 4 0 2 1 1 作者简 介 :黄英 军 ( 1 9 8 2 一 ) ,男 ,江西赣州人 ,工程 师 ,从事 桥
5、 梁设计 工作 。 图1主桥有 限元 模型图 k N以内的张拉力) ,同时对2 组 ( 共计6 根 吊杆 ) 张 拉 。吊杆编号原则为从左 至右分别 为1 # 1 0 # 。吊 杆分两 阶段张拉 ( 分别为 吊杆一 张和吊杆二张) 。 吊杆一张采用2 次张拉( 1 # 和1 0 # 吊杆除外) ,吊杆 二张为1 次张拉 。吊杆一张结束后需进行吊杆张 拉力测量 ,若和理论值相符 ,则表明可进行桥面 铺装等施工工序 ,若不满足相关要求则需 查明原 因 ,处理完毕后方可施工 。吊杆一张及 吊杆二张 的 张 拉 顺 序 为 : 3 # &8 #一 5 # & 6 #- - 2 # & 9 # 4 #
6、&7 # _ 1 # &1 0 # 4 # &7 2 # &9 # 5 # 6 # 3 # &8 #。 2 施工仿真计算 2 1 仿真计算的基本原则 张拉 过程 中理论计算对指导施工方案 、及保 证 工程质量方 面有很重要 的作用 。本工程张拉过 程 中应对 张拉工况进行 的模拟 ,并及时根据监测 反馈 的数据信息及时调整 ,以便科学准确地指导 施工。本计算采用M I D A S C I V I L 有限元计算软件, 理论的计算原则如下: ( 1 )吊杆一张及 吊杆二张要满足设计单位提 供的吊杆力 ; ( 2 ) 理论计算过程 中采用 的分项系数均为1 0; 学兔兔 w w w .x u e
7、t u t u .c o m 2 0 6 管理施工 城 市道桥与 防洪 2 0 1 4 年 6 月第 6 期 ( 3 ) 钢管混凝土拱肋采用施工阶段联合截面 进行分析 ; ( 4 ) 吊杆伸 长量要协调 ,不容 许 出现 个别 吊 杆伸长量过长 ; ( 5 ) 由于桥 面上施工器 械分布 不均匀 且无规 律可循,理论模拟计算过程中不对施工机械进行 仿真( 张拉过程中对无关施工机械要清 出桥 面) 。 2 2 计算数据汇总 吊杆 内力在一张过程 中,依据参考文献 1 中 的“ 倒装法” ,计算出吊杆力后,采用相反的顺序 进行正装可计算出张拉阶段过程中吊杆力的变化 情况 。对于 吊杆一张到吊杆二
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