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桥梁设计施工方案

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桥梁设计施工方案

桥梁设计施工方案范文第1篇

关键词:跨线桥梁 设计 施工方案 探讨

0 引言

桥梁结构设计遵循“结构安全、适用、美观、方便施工,与景观协调”的原则。跨线桥及高架结构设计应满足建筑限界设计要求,并结合沿线周围环境,管线及工程地质、水文地质等条件选择合理的结构形式。结构设计力求加快施工速度,做到技术合理、先进,有利于标准化、规范化、机械化施工,便于维修、养护,降低工程造价。桥梁结构应满足通行净宽、净高的要求和桥址处规划要求。加强新技术、新材料、新工艺在本项目桥梁结构设计中的推广运用,力求使桥梁结构朴实、经济。桥梁结构应注意景观效果。在选用结构型式时,要考虑桥位与所处的环境、地形,和谐统一。重视桥梁结构安全性设计。桥梁结构设计应采取有效的工程技术措施,确保本工程结构和用路者的安全。树立保护环境的理念。桥梁结构形式的选择要尽可能减少施工期和营运期道路对环境的破坏。体现舒适、和谐的要求。桥梁设计尽可能减少车辆的冲击和振动,以体现城市快速路便捷、舒适的特点。重视桥梁结构的耐久性和可维护性。如加大桥梁刚度、减少裂缝发生等。

1 结构设计要点

1.1 跨径布置 对于城市跨线桥梁,其结构形式和孔跨布置主要从城市景观和道路交通功能、高架桥结构受力性能、工程造价、施工工艺和地质条件等因素进行综合考虑。选用合适的桥梁跨径和结构形式,不仅能满足高架桥结构技术和经济要求,还能给人以通透、简洁、流畅和舒适之感。

1.2 上部结构 根据工程特点,桥梁上部结构应考虑桥梁美观、舒适及适用性,上部结构优先选用现浇连续结构形式,现浇连续结构一般采用钢筋混凝土或预应力混凝土连续箱梁。该种结构形式布孔方便、合理,外观平顺、流畅,整体性能好,抗扭刚度大,桥型美观,行车平顺舒适,跨越能力也较大,对弯梁桥、异型梁桥等适应性强。根据城市跨线桥或高架道路建设经验,一般跨径在20~30m 较为合适,在交叉路口可根据横向道路规划宽度及交叉口设计情况适当放大跨径,已满足通行及道路规划需要。考虑施工的便利及景观要求不太高的情况下可选择简支加连续桥面体系的空心板结构。该种结构施工方便、工期相对较短、对交通干扰小,但跨径布置受限,行车舒适性能欠佳及美观要求不足等。

1.3 下部结构 桥梁下部结构也是影响桥梁美观的重要因素,结构形式选择时充分考虑与上部结构的协调、与周围环境的协调。跨线桥下部桥墩主要采用哑铃形墩、花瓶形独柱矩形墩、独柱式圆形墩等。考虑景观效果,不宜采用过高的桥台,原则上控制台后填土高度不超过3m。

1.4 支座 根据受力和变形要求选用板式橡胶支座、滑板式橡胶支座或盆式橡胶支座。预应力连续梁桥采用盆式橡胶支座;空心板梁采用板式橡胶支座。

1.5 伸缩缝 伸缩缝型式可根据结构要求和变形量选用安装方便,行车平顺的型钢一橡胶组合伸缩缝,在伸缩缝两端采用钢纤维混凝土加强。

1.6 桥面排水 主线桥及立交等应设置桥面排水系统。在桥墩处,防撞栏内侧桥面上设进水口。主线桥在桥面两侧设雨水排水沟管,匝道在桥面一侧设雨水排水沟管,并在匝道落地处设一排排水口。雨水由桥面排水口进入中预埋铸铁落水管,由耐老化PVC落水管将桥面雨水引入地面排水系统排放。

1.7 防噪音板 在距离住宅、学校、科研单位等部门较近的防撞栏杆上布置防噪音屏,减少汽车噪声影响。具体设置路段由环境要求确定。

2 主要施工方法

2.1 基本原则 工程建设时应根据工程特点、沿线地面道路交通情况和周边环境,进行施工组织设计,合理确定施工方案。在施工组织设计中应注意如下问题:①查探、核实地下管线及架空线路的实际位置,及时做好协调工作。②对项目沿线邻近的各类建筑物或构造物,应考虑施工期间保证其安全正常使用的必要措施。③施工期间应确保地面道路交通不能中断以及沿线企事业单位大门出入口不能阻断,避免影响正常生产和生活。

2.2 施工方法的选择 施工方法的选择应因地制宜,减少对现有城市交通的影响,并结合桥梁结构形式、施工能力、周围环境、地下管线、地质情况等进行综合考虑。①对于后张法空心板梁,采用集中预制,现场吊装方法施工。②对于钢筋混凝土或预应力混凝土连续箱梁,采用支架现浇的施工方法。

2.3 施工方法简述 ①支架现浇法。支架就地浇筑施工是古老的施工方法,以往多用于桥墩较低的中、小跨连续梁桥。主要特点是桥梁整体性好,施工简便可靠,对机具和起重能力要求不高,不需要大型起重设备。近年来,随着钢脚手架的应用和支架构件趋于常备化以及桥梁构件的多样化发展,如变宽桥,弯桥和强大预应力系统的应用,在长、大跨桥梁中,采用有支架就地浇筑施工可能是经济的,因此扩大了应用范围。支架现浇施工方法,施工工艺成熟,在目前工程建设中运用较为广泛。主梁横截面可分两次浇筑,第一次浇筑箱梁底板和腹板部分,第二次浇筑顶板部分。两次浇筑的接茬部位按施工缝处理。梁纵向浇筑顺序必须严格按照施工流程的要求进行,每孔先浇筑跨中部分,由跨中向两侧支点扩展,以减少支架沉降对结构的影响。箱梁采用设合拢段的分段浇筑方法。采用就地现浇,必须保证支架的稳定可靠。支架必须有足够的强度、刚度和稳定性,纵、横、斜构件结合紧密,整体性要好。浇筑箱梁前应采取措施对支架进行预压以消除支架的非弹性变形。根据工程地质情况,采取稳妥可靠的加固措施保证支架基础稳固,以避免由于支架沉降过大或不均匀沉降使箱梁硅产生裂缝,还需设置排水措施,防止积水。对于预应力混凝土箱梁,在施工张拉预应力过程中,箱梁自重反力逐步经支架转移到永久墩上,因此支架受力在不断变化,支架设计及对地基的处理应适应此受力要求,控制支架的累计变形。当主梁全部或局部完全脱离支架后,方可拆除相应的支架。对于普通钢筋混凝土箱梁,支架拆除顺序必须由跨中向两端对称交替进行。箱梁的内模中的侧模必须拆除,顶模可以采用钢丝网水泥预制板,留在梁体内,但箱体内不准留有永久性支撑。②预制构件现场吊装法。采用预制吊装的施工方法,最大优点是上、下部能够平行作业,能有效控制工期,确保工程优质快速有序地进行,有利于施工组织;但对运输起吊、安装有一定技术要求,须要大型的起吊设备,故控制预制构件的重量尤为重要。吊装方法可根据构件重量,结合场地运输、地面交通及施工单位自身设备情况,选用双机抬吊、龙门吊或其他有效吊装方式,本工程中空心板桥适用此方法。

参考文献:

[1]范立础.预应力混凝土连续梁桥.北京:人民交通出版社,1996.

[2]姚玲森.桥梁工程.北京:人民交通出版社,1997.

[3]齐心,杨海涛.关于道路桥梁设计隐患问题的几点研究[J].价值工程,2012(06).

桥梁设计施工方案范文第2篇

1.1混凝土支墩

京沪四线既有1孔16m低高度混凝土梁桥桥台为U型桥台,扩大基础。便梁中间支点采用桥台帮宽,帮宽混凝土与桥台混凝土之间采用钢牵钉连接为一整体。对于挖孔桩距钢木支墩较近的支点,为避免开挖过程中对钢木支墩的扰动,采用混凝土整体式支墩。

1.2桩柱及桩接盖梁支

点京沪三线既有1孔16m低高度混凝土梁桥桥台为耳墙式桥台,扩大基础。耳墙式桥台为轻型桥台,顺线路方向尺寸较小,无法利用既有桥台,桥台处支点采用桩接盖梁支点。桥台与盖梁冲突部位混凝土凿除,挖孔桩布设在桥台扩大基础外侧。地道桥顶进过程中挖土扰动范围内设置挖孔桩接墩柱作为便梁支点。挖孔桩采用圆形混凝土护壁,开挖一节支护一节,混凝土灌注时,不允许出现断桩现象。

2挖孔桩计算

恒载包括便梁梁重、线路设备荷载,铁路荷载为“中—活载”,设计行车速度为45km/h。桩顶外力计算如下:D24施工便梁重量,按每排桩顶便梁重为244.5kN计;活载支反力,按双孔重载加载,冲击系数取1.238,则每排桩顶活载最大反力为3057.4kN;离心力为49.2kN,制动力或牵引力为266.4kN,横向摇摆力取100kN,主动土压力为774.95kN。根据以上计算结果进行荷载组合,求出单桩设计承载力3123.7kN,并确定桩长为24m。

3线路曲线调整

立交桥施工过程中须架便梁限速(45km/h)通行,限速区段现有三处曲线,京沪三线两曲线半径分别为500m,2000m,缓和曲线长分别为100m,50m;京沪四线曲线半径为800m,缓和曲线长为150m。三线两曲线超高分别为115mm和50mm,四线超高115mm。施工过程中三线第一处曲线和四线过超高均>50mm,因此三线第一处曲线和四线均需要减少曲线外轨超高。曲线地段采用大机抬道,将三线、四线的内轨起道,外轨标高不变,从而降低外轨超高;起道完成后曲线外轨超高三线第一处曲线为50mm,四线为50mm,两线起道均为65mm。调整轨道标高时线路纵断面在两端需进行微调,既有坡度较小,施工时应注意两边坡段的顺接。

4施工工序及施工防护

4.1交通组织

济齐路为济南通往齐河的主要通道,交通繁忙。桥位处于济南市市郊,铁路大、小里程交通通道均为较小涵洞,无法满足绕行要求。因此,地道桥预制、顶进及恢复线路期间,道路均不能封闭交通。施工过程中,既有道路需保持通行。道路以外地道桥施工完成后,将道路改移至新建地道桥内,然后拆除既有道路、桥梁。临时道路与顶进工作坑相接处设钻孔桩防护,框架外临时道路与既有道路顺接。施工场地范围内道路设置警示标志及防护设施,以保证道路交通及施工安全。

4.2施工工序

根据道路交通组织要求,地道桥预制及顶进过程的施工工序如图4所示。步骤1:首先预制1号箱体,混凝土达到强度后,顶进1号箱体就位。再铺设临时道路,将道路改移至1号框架内。步骤2:同时预制2,3,4号箱体,拆除部分桥台顶进3号箱体。步骤3:纵移D型施工便梁,拆除既有低高度混凝土梁、桥台及基础。步骤4:同时顶进2,4号箱体就位,施作出入口挡土墙,恢复线路。

4.3施工防护

桥位处离小清河仅为350m,地下水位标高为22.92m,比框架底板高0.37m,工作坑、挖孔桩施工过程中,需采用大口井降水。桥位处建筑物较多,且离桥位处较近。为保证降水过程中周围建筑物不发生沉降,在地道桥施工范围以外,就影响所及采用三层水泥搅拌桩止水帷幕封闭地下水。为保证止水效果,水泥搅拌桩桩长除满足计算要求外,桩长延伸至不透水的、承载力较高的土层内。水泥搅拌桩相邻两根桩纵横两个方向都搭接,形成大块整体,沿基坑周围布置。

5结语

桥梁设计施工方案范文第3篇

【关键词】 箱梁 施工方法 移动平台支架 方案设计

一、工程概况

乌贼沟特大桥是厦蓉高速公路的关键性控制工程项目之一,该桥全长913.6m,3X30+79+150+79+5X30+79+150+79+3X30桥梁结构形式为:3×30m(预应力连续箱梁)+79m(边跨)+150m(中跨)+79m(边跨)+5×30m(预应力连续箱梁)+79m(边跨)+150m(中跨)+79m(边跨)+3×30m(预应力连续箱梁)的预应力混凝土T形刚构桥。最大墩身高度在4号主墩,高为105米,墩身结构为空心薄壁墩,截面尺寸为7×3m。

两桥的引桥均为现浇箱梁桥,箱梁宽度13m,单箱双室断面, 其中箱宽9m,两侧缘各宽2m,箱梁高度1.7m,箱梁采用逐孔推进施工,施工缝设在距桥墩中心6m处。支撑方案的确定时间紧,任务重,创精品是本工程的特点。由于梁体为全预应力结构,支架周转受预应力束张拉影响,浇筑连续箱梁时采用何种支撑制约着本工程的工期。最后对比采用移动支架法施工。

二、 箱梁施工方法与移动平台支架

1. 施工方法

由于引桥均为陡坡上的高墩桥梁,难以搭设满堂支架或落地支架,箱梁采用移动支承平台支架架空现浇施工。

2. 施工工艺

1)施工工艺流程

主梁移动架空平台逐跨推进施工的工艺流程是:①、在起始跨的桥墩柱上安装斜撑支架(牛腿);②、在牛腿和墩柱系梁上安装移动架空平台;③、在平台上铺模板系统;④、在模板上安装主梁钢筋与预应力钢束;⑤、用输送泵浇筑主梁砼;⑥、浇水养生砼;⑦、张拉预应力钢束;⑧、落架(砂筒卸落);⑨、预应力钢束灌浆;⑩、平台推进行走(施工下一跨),详见图1。

2)转跨行走流程

主梁移动架空平台转跨行走流程:①、主梁施工完毕后,横向桁片转动收折,并附于各组桁梁上;②、桁梁承重杆系向上收折;③、桁梁推进行走;④、桁梁全部行走到位后,打开承重杆系;⑤、打开横向转动桁片,连接成整体平台,进入下一跨箱梁施工。

2、固定于桥墩上部用来支承桁梁平台的支承体系;3、平台转跨推进行走系统。

(1)收折式桁梁平台

收折式桁梁平台工作及行走见方案布置图,其由水平纵桁梁,承重杆 系及横向联系桁片组成,下面分别予以介绍。

①水平纵桁梁

水平纵桁梁由长3m的贝雷桁片及改制贝雷桁片、平联桁片、立联桁片、前后导梁拼装而成。本桥施工平台的水平纵桁梁分为4组,墩柱内侧2组,外侧2组。

② 承重杆系

承重杆系安装于平台水平纵桁梁的下方,是各组水平纵桁梁的主要受力杆系,其结构形式为倒斜拉桁架结构。承重杆系由竖向压杆和斜拉杆组成。承重杆系在平台工作状态时打开;行走前,将其收折于水平纵桁梁内。

③ 横向联系桁片

横向联系桁片分为支撑立桁片、支撑平桁片和可水平转向收折的转 动立桁片。支撑立桁片安装于每组水平纵桁梁中,支撑平桁片安装于水平纵桁梁上面,两者一并将贝雷桁片连接成稳定的整体空间桁架;在平台下部承重杆系之间亦安装横向联系桁片,将每组承重杆系联系成整体。可水平转向收折的转动立桁片安装于水平纵桁梁侧面并与支撑立桁片栓接,工作时将每组水平纵桁梁横向联系成整体平台共同参与工作;行走时将其转动到水平纵桁梁侧面,便于平台行走,每3m设置一道转动桁片,且沿横向连通布置。

3.移动平台

引桥主梁架空施工的主要施工设备是“移动架空支承平台”,本桥跨度均为30m,采用GL-30型收折式架空支承平台。收折式架空现浇支承平台由三部分组成。

(1)收折式桁梁平台;

(2)支承体系

本桥墩柱设有横系梁,顶横系梁可作为支承体系的一部分,支承墩柱内侧的两组桁梁,另在墩柱外侧设置斜腿(牛腿),支承墩柱外侧的两组桁梁。牛腿插入桥墩柱的预埋键盒内,每个牛腿在其两个平梁外各穿3根Ф32精轧螺纹钢筋并张拉预应力将其固定在墩柱上。

(3)平台转跨推进行走系统

平台转跨推进行走系统由行走车与牵引装置两部分组成。行走车置于牛腿和墩柱系梁顶部,其纵向滚轮支承纵桁梁,使纵桁 梁可纵向行走,行走车自身可横向行走,从而实现平台双向行走,满足平台曲线行走需要。牵引装置既可用慢速卷扬机,亦可用链滑车,本桥拟采用卷扬机牵引。平台行走前先将墩柱两侧桁梁间的横向联系桁片(亦称“转 动桁片”)水平转动收折,此时平台分开,再将各组纵桁梁的承重杆系向上收折,平台即可行走。

三、其他

1. 设计调整

为满足平台的支承体系布置,桥墩柱需进行一定的设计调整,

具体为:

(1)各墩顶系梁顶面标高H系顶由纵桥向墩中心处箱梁横断面底面最低点(箱边缘角点)的标高H箱底控制。H系顶= H箱底-2485mm

(2)过渡墩(矩形扁墩)的槽口槽底标高H槽底由纵桥向墩中心处箱梁横断面底面最低点(箱边缘角点)的标高H箱底控制。

H槽底= H箱底-2507mm

(3)过渡墩背墙分两步施工,先施工两个2.25m宽的矮柱支承引桥箱梁(矮柱的横桥向钢筋伸出柱面30cm),待平台拆除后再施工背墙的其余部分,其余部分施工时,将背墙横筋与矮墙伸出钢筋焊接,然后浇筑砼。

(4)1.7m双圆柱墩顶系梁高度由1.6m调为2.3m并增设斜筋与顶层短横筋,每侧各增加两道箍筋,详见钢筋布置图与钢筋构造图。

2. 预埋件

为固定支撑体系的牛腿,需在墩柱施工时埋设预埋件,预埋件的布置与构造分别见方案布置图预埋件部分及预埋件构造图,预埋件由上预埋盒、下预埋盒、上、下螺旋筋及钢管组成,上预埋盒与下预埋盒通过连接钢筋连接,每个上预埋盒旁设有3根Ф56×3mm用于穿Ф32精轧螺纹钢筋的钢管,预埋件的安装与定位工装以及公差要求详见安装图与组装图。

为满足牛腿吊装要求,各墩顶设置了预埋精轧螺纹钢筋,在过渡墩顶面为锚固支承体系亦设置了预埋钢筋,详见方案布置图。

3. 施工周期

本移动平台支架施工一跨箱梁的周期为25天,两副平台施工,每副平台施工11跨箱梁,施工周期为275天,加上安装与拆除以及转桥时间约40天,总工期约315天。

桥梁设计施工方案范文第4篇

1.1施工组织设计

对于桥梁工程来说,施工组织设计是其必不可少的一部分。在编制施工组织设计文件,首先需要根据TH-C05标段的总金额和总工期来进行,其次,要明确其施工设计图和该标段的一些具体资料,特别是对于桥梁的深水基础和上部结构形式的施工方法要进行了解。然后再根据该标段所处的地质和地貌等来进行,明确最好的施工季节和其结构难度。通过编制施工组织设计,就可以提出更加合理的施工方案,然后再对工程造价进行预算,在优化施工组织设计方案同时,以便达到降低工程造价的目的。

1.2工程造价

工程造价,也就是指建设一个工程项目所发生的全部费用,具体包括立项、可研、施工设计和竣工决算等这些阶段,工程造价也就包括竣工前的支付的全部建设费用。

1.3施工组织和工程造价的联系

对于施工组织设计来说,选择施工方案是最为关键的一步,因为它会对工程造价产生直接影响。例如,在本次研究中以TH-C05标段为例,如果中标人对扁担沟大桥的施工方案和具体的施工措施,那么就很难推算出其正确的施工预算。所以,除了施工质量和工期之外,施工方案和施工措施对工程造价造成的影响最大。在陆地上,施工方案的选择对工程造价会产生很大的影响。但是,不同的施工方案所产生的工程造价也是不同的,那么为了编制出合理的工程造价,就需要依据合理的施工方案和施工措施来进行。除此之外,要想优化施工方案,也只能选择合理的工程造价。

2施工组织设计中影响桥梁工程造价的原因

对于扁担沟大桥来说,施工组织设计对其产生影响的原因主要有以下两个方面:1)预算定额会对桥梁施工造价产生影响。对于桥梁工程来说,其预算定额可以反映桥梁工程实际施工情况的每一损耗,是各个项目和部分的消耗标准。对于现在的施工企业来说,他们的技术和管理水平都是编制消耗定额指标的关键,合理的施工工期和施工工艺有利于各个项目和各个部分编制消耗定额指标。2)桥梁工程施工组织设计会对桥梁工程造价产生影响。对于扁担沟桥梁来说,在进行施工组织设计时,应该包括以下:扁担沟大桥的情况和特点;扁担沟大桥的施工顺序、施工工艺、施工技术和施工工期;建造工程的材料、机具和劳动力;开工时间计划;工程设计图;扁担沟大桥的网络图等。

3为降低桥梁工程造价,应该优化施工组织设计

通过对TH-C05标段和扁担沟大桥的特点进行分析,为降低桥梁工程造价,从而提出了一些可行的措施。但是因为工程造价受到运杂费、施工方法和施工工期等的影响较大,所以承包方在施工时,为了更好的达到降低桥梁工程造价的目的,就需要优化施工组织设计方案,根据施工地的地质和机械情况来对其进行改变,以使其更加符合实际。

3.1发挥出机械的最大功效

在扁担沟大桥的施工过程当中,为降低桥梁工程造价,除了调整相应的费用外,还应该让机械的功效发挥出来。在对桥梁施工的过程当中,通过利用我们自身的拌合站和配套设施,再结合施工人员的技术,就可以让它的功效尽可能的发挥出来。

3.2优化施工组织设计、缩短工期

对于扁担沟大桥来说,它是一座较长高架桥,正是因为它的梁体长,所以才会使得其施工工期长,那么为了缩短工期,就可以让分标段在桥位上制梁、架梁,从而和下部结构同时施工。这样做不仅可以降低桥梁工程造价,还能在一定程度上让施工组织设计得到优化。

4结束语

桥梁设计施工方案范文第5篇

关键词:内河桥梁;悬吊斜拉;吊索张拉优化

中图分类号:U448 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)20-0034-02

斜拉悬吊组合体桥梁造型新颖、整体刚度大,因此比较广泛地应用于我国内河桥梁中。但是由于这种桥梁属于新型的造桥结构,尚未有十分完备的施工经验,不少工程问题需要摸索解决,加之斜拉悬吊组合体的结构与一般桥梁相比复杂度较高,难以清晰地标度出其受力情况,而吊索张拉则属于非线性的过程,难以直观描述,所以为桥梁的设计与施工带来一些难以解决的问题。合理成桥状态内力分布是桥梁分步施工各阶段追求实现的目标和桥梁安全运营的基础。本文研究了悬吊斜拉桥梁吊索张拉优化,首先概述了悬吊斜拉桥组合体系桥梁吊索张拉与体系转换的常用手段,在此基础上从确立斜拉桥梁吊索张拉方案的原则、吊索张拉方案的改进与优化计算方法以及斜拉桥梁吊索张拉过程监测三个方面,阐述了自锚式悬索桥段吊索的张拉方案优化策略。

1 内河悬吊斜拉桥梁吊索张拉概述

悬吊斜拉桥梁具有独特的特点,决定了这种桥梁在建设中的具体工序必须遵循塔梁施工――缆索施工――体系转换的顺序。对于其中的塔梁施工,目前国内已经积累了许多成熟的施工工艺与管理方法,而缆索施工在我国的开展尚未很广泛,加上工艺复杂,积累的工程经验并不多,可资借鉴的经验也不够完善,因此在实际的施工过程中会面临不少的技术难题和管理问题。悬吊斜拉桥梁是近似闭环施工控制的典型桥梁类型。对于比较常见的斜拉桥和混凝土桥梁,基本上是以挂篮施工为主,在实际的施工中,能够对施工方案和施工质量进行评估并进行具有针对性的调整,能够让桥梁最后的线形和桥梁各部分所受的内力控制在当初设计最大限度之内。而本文所述的自锚式悬索,由于其结构的特殊性,主梁所受内力状态与连续梁相似,通过拉索索力改善主梁受力状态。难以在施工阶段通过不断的跟踪和调整对主缆线形进行改变。在这种情况之下,当桥梁的缆索施工完成之后,即使出现误差,也难以在后面的施工中进行调整。从这个角度讲,本文所涉及的内河悬吊斜拉桥梁施工属于开环系统。

当前,在业界范围之内,内河悬吊斜拉桥梁吊索张拉并不存在一个成熟的被广泛认可和采用的工程施工方法。对于这种桥梁比较先进的施工方法可以分为两种:第一种是整体顶升加劲梁,这种方法不必对桥梁吊杆张拉,但是施工难度比较大。第二种是先对吊索进行安装,再分阶段张拉,这种施工方式稍简单一些,但是这种方式会产生许多位移因素,施工控制较为复杂。本文采用的是后一种

方法。

2 内河悬吊斜拉桥梁吊索张拉方案的选择与优化策略

2.1 悬吊斜拉桥梁吊索张拉方案的原则

本文以某地的内河悬吊斜拉桥梁实例进行分析。由于悬吊斜拉桥梁同时存在刚性吊杆与斜吊杆,而在斜吊杆中,不但存在横向的倾斜,同时也存在纵向的倾斜。所以,在进行体系转换的过程中,必须充分考虑这些结构上的具体特点,同时兼顾工程项目对于工期的要求。所以,需要遵循的原则包括:

2.1.1 在桥梁吊索完工后,体系转换也完成时,应保证桥梁的所有构件在受力方面与具体的线形方面均与最初的过程设计没有较大的偏差。

2.1.2 在对吊索进行逐步张拉的过程中,吊索的上端连线与下端连线不能存在过大的纵向偏差,以免使吊索被损毁。

2.1.3 桥梁的加劲梁部位不可出现过大的应力,必须保证合理的强度。

2.1.4 桥梁的主塔与副塔不能存在过多应力,并且储备足够的压应力,避免出现过多的拉应力。

2.1.5 减少吊索张拉的次数。

2.2 方案的优化与选择

如图1所示为本文所选择的内河悬吊斜拉桥梁吊索张拉案例施工图:

结合前文所述的桥梁吊索张拉需要遵循的原则,本文结合工程实际情况,设计了三种具体的施工方案,下面对每一种方案进行详尽的阐述:

2.2.1 第一种施工方案。第一种施工方案采取的具体步骤是:(1)首先为桥梁安装主缆,对分锚索力进行有序的调整,逐步使桥梁的主缆形成线形;(2)为桥梁安装背索,实现背索的首次张拉;(3)对图1中的D7-D14进行安装,并进行张拉;(4)实现背索的第二次张拉;(5)对图1中的D5-D8以及D15-D16进行安装,并进行张拉;(6)实现背索的第3次张拉;(7)对图1中的剩余部分进行安装,并进行张拉;(8)实现背索的第4次张拉。

2.2.2 第二种施工方案。第二种施工方案采取的具体步骤是:(1)首先为桥梁安装主缆,对分锚索力进行有序的调整,逐步使桥梁的主缆形成线形;(2)为桥梁安装背索,同时保持背索处于无应力索长;(3)对图1中的所有斜吊杆进行安装,并进行张拉。

2.2.3 第三种施工方案。第三种施工方案采取的具体步骤是:(1)首先为桥梁安装主缆,对分锚索力进行有序的调整,逐步使桥梁的主缆形成线形;(2)为桥梁安装背索,同时保持背索处于无应力索长;(3)对图1中的所有斜吊杆进行安装,并由长到短进行张拉;(4)对图1中的剩余钢吊杆进行安装,并由长到短进行张拉。

在以上的三种方案中,斜拉悬索桥的塔顶位移均能够限制在0.6米之下,因此符合桥梁副塔位移的工程质量参数要求;对于从中间向两边张拉的顺序,事实证明会在实际操作的过程中有小部分的斜吊杆应力突破了技术体系的标准,因此在质量安全方面有不足之处。而对于前两种施工方案,在仿真过程中可知,由于应力等方面的问题,会导致斜吊杆应力超越了安全系数的范围,因此无法满足要求;加之方案一张拉的施工工序繁琐,因此通过择优,最后选取了方案三。

2.3 张拉施工所遵循的原则与监测

对悬吊斜拉桥梁进行施工控制,其目标是使成形的桥梁能够实现最初的设计方案。结合上文的分析,自锚式悬索施工属于比较典型的开环控制体系,因此,在悬吊斜拉桥梁逐步成型的时候,其具体的状态应完全按照施工的实际进行确定。此外,桥梁具体结构的施工质量会与桥梁的最终状态高度相关。所以在进行桥梁体系转换施工的时候,一定要结合桥梁具体的结构特点制定详细的控制目标。在桥梁施工的时候,如果处于悬索初张拉阶段,监控的重点应该放在桥梁悬索主缆的位移上;在桥梁施工到达力控阶段的时候,监控的重点应该放在吊索力上;在桥梁成形并进行局部调整的时候,监控的重点应该放在主梁的线形上。因为桥梁在受力的性质上属于体系受力,而悬吊斜拉桥梁的受力又拥有自调整的优势,所以必须保证对桥梁副塔的受力进行严格的监控。

2.3.1 对吊索张拉的控制。对桥梁吊索进行张拉,是桥梁在其施工的初始阶段,由于桥梁吊索的索力往往并不大,较小,在对其张拉进行控制的时候,可以使吊索无应力长度。在这个施工阶段,因为桥梁的吊索受力并不大,因此在对其受力进行测量时,往往会有比较大的误差,而其“无应力长度”则能够测量得比较准确,所以便于进行良好的控制。这一阶段的桥梁主缆尚不具备较强的刚度,吊点的位置也容易发生比较大的变化,考虑到桥梁主缆在线形方面很容易受到周围各类因素的影响,而其中温度的影响也不容忽视,所以以索力控制为主应该是比较合理的控制原则。

2.3.2 对吊索张拉的监测。本文所研究的案例在桥梁全部的刚性吊杆上均布设有液压传感单元,而全部的柔性吊索则布设有磁通量传感单元,所以,施工方只要结合这些传感单元所传递的实时数据便可获取背索所承受的拉力情况。在实现对张拉力的检测与控制时,结合实践经验,推荐以“频率检测法”和“油表检测法”的综合检测结果进行确定,这样能够最大程度上使控制精度得到保证,一旦桥梁吊索长度的理论数值与监控数值出现较大的偏差并且超过了阈值,应立即停止主要工序并严格查找原因,进行调整与弥补。

3 结语

斜拉桥体系的上部结构由梁、索、塔三类构件组成,斜拉桥在国内应用发展很快,本文结合内河斜拉悬吊组合体桥梁的结构特征与受力状况,以某地区内河大桥施工为实例,分析了自锚式悬索段吊索张拉方案,并对方案进行了评价与优选,本文的成果可以供内河桥梁的设计者与施工方借鉴,具有比较好的理论价值与实践意义。

参考文献

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