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大跨度系杆拱连续梁拱肋拖拉施工对连续梁结构安全影响研究.pdf
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1、2812023年9 月工程技术与应用江西建材大跨度系杆拱连续梁拱肋拖拉施工对连续梁结构安全影响研究王晨光中铁十四局集团第二工程有限公司,山东泰安271000摘要:为研究大跨度系杆拱连续梁中拱肋拖拉对永久结构安全的影响,文中以京广特大桥为例,对设计及施工量测数据进行详细分析。为确保施工安全,工程方决定采用异位拼装钢管拱连接续拖拉就位的方法,以避免进行支架搭设、拱肋的吊装以及拱肋的焊接等危险操作。通过使用异位拼装钢管拱连续拖拉就位法,施工人员可更加高效、便捷地完成施工,同时降低了不必要的风险和劳动力成本。与原位拼装法相比,采用该方法可缩短工期约5 0 d。但是,一旦拱肋就位后,需在高速公路上方进行
2、混凝土浇筑,仍然存在一定的安全和质量风险。关键词:异位拼装;拖拉;结构安全;拱肋中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:1 0 0 6-2 8 90(2 0 2 3)0 9-0 2 8 1-0 4Research on Permanent Structure Safety Influence ofLarge Span Rod Arch Continuous Beam ArchitectureWang ChenguangChina Railway 14th Bureau Group 2nd Engineering Co.Ltd.,Taian,Shandong 271000Abstract:I
3、n order to study the influence of the arch rib drag in the continuous beam on the safety of the permanent structure,this paper takesthe Beijing-Guangzhou Bridge as an example to analyze the design and construction measurement data in detail.In order to ensure the safety ofthe construction,the projec
4、t party decided to adopt the method of ectopic assembled steel pipe arch connection and dragging in place,so as toavoid dangerous operations such as support erection,lifting of arch ribs and welding of arch ribs.Through the use of ectopic assembled steel pipearch continuous dragging in place method,
5、the construction personnel can complete the project more efficiently and conveniently,but also reduceunnecessary risks and labor costs.Compared with the in-situ assembly method,this method can be completed about 50 days in advance.However,once the arch ribs are in place need for concrete pouring abo
6、ve the highway,there are still certain safety and quality risks.Key words:Ectopic assembly;Drag;Structural security;Arch rib1工程概况京广特大桥桥宽1 2.6 m,35、41 箱梁采用现浇无轨道后张法预应力混凝土简支箱梁,跨度计算值分别为2 4.7 7、32.8 0 m。其中,第41#、44为连续梁拱桥,由三个长度分别为7 2、1 2 8、72m的孔洞组成。该桥截面为系梁横截面形式,边支点与中支点的截面高度分别为4.0、7.5 m,混凝土选用C55型号。吊杆间距为6.0
7、m,应力防腐拉索选用PES(FD)7-1 0 9型号。为增强桥梁的结构稳定性,在桥梁内部添加了3道钢结构一字形水平支撑和4道K形斜撑。这些支撑结构的引人不仅可提高整体稳定性,还能有效分散荷载,进一步提升桥梁的承载能力。2拱肋拖拉方案设计经过精密计算和设计,本桥采用独特的钢管拱肋结构。钢管拱肋由异桥位拼装而成,确保了结构的稳固性和承载能力。为将钢管拱肋准确安装到位,采用高效的连续拖拉方法。该方法可确保整体的纵移距离达到2 5 5.2 m。作者简介:王晨光(1 97 7-),男,山西神池人,硕士,高级工程师,主要研究方向为铁路工程施工技术。2.1滑移系统设计2.1.1轨道设计轨道线路是京广36*3
8、9#、42#43 墩之间的中轴线。中轴线为直线,在相交处以一个角度转向,该角度为2 5 3 44。为平稳过渡,使用了半径为1 5 0 0 m的圆曲线。2.1.2走行轮组设计桥梁的滑行装置分布在全桥的前部、后部、左侧和右侧,总共有四组。每组滑行装置都配备了四个滑行小车,每个小车上装有两个轮组。因此,整座桥梁共使用了32 个专门定制的轮子。这些轮子的承载能力根据最不利的荷载(30.7 t)工况进行计算。为确保桥梁的稳定和安全,选择这种定制轮子以满足设计要求。2.2临时拱脚设计为避免临时拱脚支架在安装第一节拱时出现倾覆现象,施工采取了一系列措施。首先,设置4组双拼5 6 工字钢分配梁、10组贝雷片横
9、梁。为解决两侧临时支座不均衡受力问题,在横向贝雷梁和简支梁边缘板之间安装倒链,数量为3根,规格为20t重量级。倒链使得整个结构更加牢固稳定。通过施加适当的力量,倒链能够有效地抵消潜在的不均衡力,确保工程顺利2822023年9 月工程技术与应用江西建材表1轨道设计曲线参数表交点转角曲线要素曲线主点位置交点间距桩号(“)T1LS1R1曲线全长HY或ZY桩号QZ或HH桩号YH或YZ桩号直线段长名称坐标XLyRy坐标X坐标X坐标X(左-右+)外距方位角坐标YT2LS2R2坐标Y坐标Y坐标YK5+546.21237.91375.809K5+508.299K5+546.204K5+584.108212.4
10、66JD14413195.16925344.575.80915004413182.9314413195.6184413209.204174.553528550.59737.9130.479528586.480528515.378528515.3782914341.9进行。2.3拖拉系统设计钢管拱拖拉方案采用了双点同步拖拉的设计,确保协调性。在大里程侧轮箱前方1 2 0、2 40 和36 0 m处分别设立主要拖拉锚点、三个后锚点。整座桥梁共有六个锚点,从而保证了结构的稳定与安全。该布置方式能够有效减少拖拉过程中的变形和施工压力,在工程实施过程中起重要作用。为确保施工的安全性,在每个巨型拱顶上都设
11、置了连续型液压千斤顶。为满足工程需求,选择两台拖拉力为2 5 0 t的连续型千斤顶。这种设计不仅能够有效支撑和稳定拱顶结构,而且提高了施工效率。2.4体系转换设计首先,需进行压装贝雷片的安装工作,紧固钢绞线并拆卸鞍座。这一系列操作成功实现了临时拱脚和支架共同承受力转变为仅由临时拱脚承受力的改变。其次,先进行拱脚的合龙操作,再执行钢绞线和压装贝雷片的拆除,最终逐步拆除临时拱脚。通过这两次体系转换,成功改变了结构系统的受力方式。一种是只有临时拱脚承受力的情况,另一种是从临时拱脚承受力转变为永久性拱脚承受力的情况。这些转换确保了结构系统正常运行。3拱肋拖拉对永久结构安全影响分析3.1工况选择考虑到拖
12、拉过程存在不少困难,主要是吊装任务,因此,只需针对拖拉施工情况进行严格计算和验证。3.2模型建立(1)(72+128+72连续梁拱模型经采用midas软件,建立全桥的有限元计算模型。全桥共包含了2 8 3个独特的单元以及2 7 0 个不同的节点。图1单元离散图(midas模型3.3荷载及荷载组合3.3.1荷载取值(1)恒载结构自重:主梁和拱座、拱肋混凝土容重分别为=26.0kN/m和=2 3.0 kN/m,此外,拱肋的钢结构容重设定=98.13 kN/m。预应力及其次内力。混凝土收缩、徐变。根据设计规范,拱肋混凝土徐变要根据环境湿度为8 0%情况考量。(2)顶推施工荷载拖拉移动荷载顶推以移动集
13、中荷载的方式进行冲击。推运车总重2 91.93t,冲击系数1.5。计算结果如表2 所示。表2拖拉荷载计算表临时荷载名称单个重量代数量总重量1/2拱重200轮箱7214贝雷梁下支撑架15115拱脚鞍10220横向贝雷片0.2712516.2纵向贝雷片0.2733326.73总重量291.93临时均布荷载a.为确保铁路线路的稳定性,需要铺设混凝土垫层。经过精确计算,选择2 5 cm厚的混凝土垫层,宽度为1.2 m,双侧布置,以确保垫层的均匀性和支撑能力。b.为了铁路的顺畅运行,必须安装适当的钢轨。根据技术要求和实际情况,选择6 0 kg/m的钢轨,同时双侧布置以增强铁路的稳定性。3.3.2荷载组合
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