中承式钢管混凝土拱桥施工安全控制研究

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近些年来,CFST拱桥以其优美的造型和合理的结构,如具有自重轻、承载能力高、跨越能力强、抗震性能好,在工程实践中得到了大量的应用。缆索吊装斜拉扣挂法施工能较好的适应工厂制造和现场拼装的施工工艺,易于跨越峡谷、河流,加快施工工期,是CFST拱桥首选的施工方法。但在拱肋完全合拢之前,整体结构是一个悬吊体系,其安全控制相当重要。因此,对缆索吊装法架设钢管混凝土拱桥的施工安全控制进行研究具有重要的理论意义和工程价值。本文总结了影响CFST拱桥施工安全的主要控制因素,着重研究CFST拱桥采用缆索吊装斜拉扣挂法施工工艺安全控制的主要内容、方法。CFST拱桥施工安全控制主要从结构几何线形、内力和结构的稳定三方面进行分析控制。本文重点研究吊装系统在施工阶段的安全控制内容:吊装各阶段索塔的强度和稳定性控制,起吊系统的主索、起重索和牵引索以及扣索的索力进行相应的安全控制,并对整套吊装系统进行试吊验算,为正式吊装阶段的安全分析提供相关的实验依据。此外,为进一步保障结构的施工安全,在拱肋施工阶段对拱肋的几何线形,稳定性以及拱肋混凝土灌注过程中结构的应力进行安全控制研究。本文以主跨175m的中承式CFST拱桥—花溪Ⅰ号大桥工程为对象,考虑其索塔采用吊扣塔合一、无任何横向联系,扣索用钢丝绳等具体工程特点,提出了有针对性的安全控制方案,对吊装系统的安全性进行了分析和改进,在吊装施工过程中对塔架、扣索和拱肋进行跟踪监测,对在施工中遇到影响结构安全的有关问题及时提出相应的解决办法,保证了施工的安全性,对大桥的顺利建成起到重要的支撑作用。经过实践证明,花溪Ⅰ号大桥在施工阶段对缆索吊装系统和拱肋的施工安全控制是合理的、成功的。
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