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广东环境保护工程职业学院 528216
摘要:拱肋线形控制是钢管砼拱桥施工中的重要环节,文章分析了钢管砼拱桥施工中影响拱肋线形的主要因素,并以某钢管拱桥为例,将拱肋线形的监测结果进行对比,进而验证成桥后拱肋的线形是否满足设计及规范要求,为拱肋施工过程中线形控制提供了理论依据。
关键词:钢管砼拱桥;拱肋;施工监控;线形控制
1 工程概况
某桥是刚架拱钢箱梁连续组合结构,主梁为纵向半漂浮体系,采用单箱三室扁平钢箱梁,梁高3.706m,主跨桥面宽26m,边跨桥面宽25m,采用“拖拉”进行施工;拱肋采用钢管砼结构,计算跨度L=160.0m,设计矢高f=40.0m,矢跨比f/L=1/4,拱轴线采用m=1.15次悬链线,拱顶设8.0cm预拱度。两榀拱肋间横向中心距24.2m;拱肋采用等高度哑铃型截面,截面高4.2m。钢管直径1.4m,壁厚24~32mm。
2 影响拱肋线形的主要因素
拱肋线形主要受加工精度、安装方法、温度、风荷载等因素的影响,因此,拱肋的施工控制过程是一個复杂和系统的过程。
(1)拱肋的加工
在拱肋的加工过程中,杆件的温度变形、焊接的收缩、划线的粗细等均将导致加工的误差[1],因此,在开工前做充分的技术准备工作,设计工装,编制工艺等,对拱筒的筒体成型、运输单元的组装、焊接、涂装等制定详细的工艺要求和内容,制定详细的制作标准。
(2)拱肋的预拼装
为检验拱段加工尺寸是否符合成桥拱轴精度要求,保证在现场的顺利拼装,在厂内对所有运输单元应进行1:1的预拼[2],如果场地不容许,也要进行1/2拱肋的分段预拼,通过预拼对不合适的部位进行修整,然后安装定位销、临时连接座和卡具,并对符合要求的拱段进行编号。
(3)拱肋的安装
拱脚的安装
拱脚是拱肋线形控制的基础,因此,拱脚的施工应注意其几何尺寸位置及拱肋管的轴线尺寸、纵向仰角、横向垂直度,以确保拱肋安装的精度。另外,由于拱脚是与系杆梁、端横梁部分的砼一起施工,因此,在浇注砼前,应将拱脚进行固定,以防在砼施工中的移位,在浇注砼时,由于该处钢筋密集,应制定详细的浇注工艺,确保该处的砼质量。
拱肋的轴线
拱肋的施工方法多种多样,常用的有支架施工、无支架施工、转体施工等,再施工中,应根据不同的施工方法,制定相应的具体控制措施。特别是对测量定位、焊接等方面进行控制[3]。
拱肋的合龙
合龙段的施工是拱肋拼装的最后一个环节,也是拱肋线形控制的重点,因此应根据不同的施工方法制定相应的合龙方案。
3 拱肋线形监测结果对比
为了对拱肋线形进行监测,在两片主拱肋上的八分点共布设8个观测点,拱肋监测结果如表1~表2所示。
表1 成桥状态下拱肋高程结果
测点
编号 实测成桥(m) 设计成桥(m) 偏差(mm)
小塘侧 广州侧 小塘侧 广州侧 小塘侧 广州侧
拱脚 16.328 16.327 16.329 16.329 -1 -2
1/8L 39.521 39.522 39.524 39.524 -3 -2
1/4L 48.844 48.845 48.847 48.847 -3 -2
3/8L 54.993 54.992 54.995 54.995 -2 -3
1/2L 58.425 58.426 58.429 58.429 -4 -3
5/8L 54.992 54.993 54.995 54.995 -3 -2
3/4L 48.844 48.845 48.847 48.847 -3 -2
7/8L 39.518 39.517 39.524 39.524 -6 -7
拱脚 16.327 16.327 16.329 16.329 -2 -2
表2 拱肋轴线结果(单位:mm)
测点
编号 合龙时偏差 钢管砼浇注完偏差 成桥偏差
小塘侧 广州侧 小塘侧 广州侧 小塘侧 广州侧
1/8L -2 2 -3 2 -3 3
1/4L -2 2 -2 2 -3 3
3/8L -3 3 -4 4 -4 4
1/2L -4 4 -5 5 -6 6
5/8L -3 3 -3 3 -4 4
3/4L -2 2 -3 3 -4 4
7/8L -2 2 -3 3 -3 3
注:“+”偏差朝广州侧,“—”偏差朝小塘侧
从表1可以看出,各工况下,主拱肋的线形曲线都比较平和,没有突变之处,且拱肋成桥时的标高与设计值相吻合,偏差均在±10mm以内,从表2可以看出,整个拱肋是内倾的,且在各工况下的实测轴线与设计轴线的偏差均在±10mm以内,根据《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10752-2010)规定,成桥时拱肋的轴线及高程与设计值的偏差均为±10mm以内,可见,该拱桥成桥时拱肋的线形满足设计及规范要求。
4 结语
钢管砼拱桥是一种受力合理的桥梁,但也是一种施工精度要求很高的结构。如何在施工过程中对拱肋的每一步进行控制,确保拱肋的线形,是该型桥梁施工的关键和难点,也是保证钢管砼拱桥安全受力的先决条件。
参考文献:
[1] 李彩霞,吴刚刚等.大跨度钢管砼拱桥拱肋预制与吊装的线形控制[J].湖北工业大学学报,2006(6)37-40.
[2] 杨林,宗浩宇.钢管砼拱桥拱肋施工线形控制技术[J].低温建筑技术,2011,(10)66-67.
[3] 朱文盛.祁家黄河大桥拱肋线形控制研究[J].科技经济市场,2010(6)35-36.
作者简介:
邹小丹,女,1988,江西抚州,汉族,助教;研究方向:工程测量,施工监测。
摘要:拱肋线形控制是钢管砼拱桥施工中的重要环节,文章分析了钢管砼拱桥施工中影响拱肋线形的主要因素,并以某钢管拱桥为例,将拱肋线形的监测结果进行对比,进而验证成桥后拱肋的线形是否满足设计及规范要求,为拱肋施工过程中线形控制提供了理论依据。
关键词:钢管砼拱桥;拱肋;施工监控;线形控制
1 工程概况
某桥是刚架拱钢箱梁连续组合结构,主梁为纵向半漂浮体系,采用单箱三室扁平钢箱梁,梁高3.706m,主跨桥面宽26m,边跨桥面宽25m,采用“拖拉”进行施工;拱肋采用钢管砼结构,计算跨度L=160.0m,设计矢高f=40.0m,矢跨比f/L=1/4,拱轴线采用m=1.15次悬链线,拱顶设8.0cm预拱度。两榀拱肋间横向中心距24.2m;拱肋采用等高度哑铃型截面,截面高4.2m。钢管直径1.4m,壁厚24~32mm。
2 影响拱肋线形的主要因素
拱肋线形主要受加工精度、安装方法、温度、风荷载等因素的影响,因此,拱肋的施工控制过程是一個复杂和系统的过程。
(1)拱肋的加工
在拱肋的加工过程中,杆件的温度变形、焊接的收缩、划线的粗细等均将导致加工的误差[1],因此,在开工前做充分的技术准备工作,设计工装,编制工艺等,对拱筒的筒体成型、运输单元的组装、焊接、涂装等制定详细的工艺要求和内容,制定详细的制作标准。
(2)拱肋的预拼装
为检验拱段加工尺寸是否符合成桥拱轴精度要求,保证在现场的顺利拼装,在厂内对所有运输单元应进行1:1的预拼[2],如果场地不容许,也要进行1/2拱肋的分段预拼,通过预拼对不合适的部位进行修整,然后安装定位销、临时连接座和卡具,并对符合要求的拱段进行编号。
(3)拱肋的安装
拱脚的安装
拱脚是拱肋线形控制的基础,因此,拱脚的施工应注意其几何尺寸位置及拱肋管的轴线尺寸、纵向仰角、横向垂直度,以确保拱肋安装的精度。另外,由于拱脚是与系杆梁、端横梁部分的砼一起施工,因此,在浇注砼前,应将拱脚进行固定,以防在砼施工中的移位,在浇注砼时,由于该处钢筋密集,应制定详细的浇注工艺,确保该处的砼质量。
拱肋的轴线
拱肋的施工方法多种多样,常用的有支架施工、无支架施工、转体施工等,再施工中,应根据不同的施工方法,制定相应的具体控制措施。特别是对测量定位、焊接等方面进行控制[3]。
拱肋的合龙
合龙段的施工是拱肋拼装的最后一个环节,也是拱肋线形控制的重点,因此应根据不同的施工方法制定相应的合龙方案。
3 拱肋线形监测结果对比
为了对拱肋线形进行监测,在两片主拱肋上的八分点共布设8个观测点,拱肋监测结果如表1~表2所示。
表1 成桥状态下拱肋高程结果
测点
编号 实测成桥(m) 设计成桥(m) 偏差(mm)
小塘侧 广州侧 小塘侧 广州侧 小塘侧 广州侧
拱脚 16.328 16.327 16.329 16.329 -1 -2
1/8L 39.521 39.522 39.524 39.524 -3 -2
1/4L 48.844 48.845 48.847 48.847 -3 -2
3/8L 54.993 54.992 54.995 54.995 -2 -3
1/2L 58.425 58.426 58.429 58.429 -4 -3
5/8L 54.992 54.993 54.995 54.995 -3 -2
3/4L 48.844 48.845 48.847 48.847 -3 -2
7/8L 39.518 39.517 39.524 39.524 -6 -7
拱脚 16.327 16.327 16.329 16.329 -2 -2
表2 拱肋轴线结果(单位:mm)
测点
编号 合龙时偏差 钢管砼浇注完偏差 成桥偏差
小塘侧 广州侧 小塘侧 广州侧 小塘侧 广州侧
1/8L -2 2 -3 2 -3 3
1/4L -2 2 -2 2 -3 3
3/8L -3 3 -4 4 -4 4
1/2L -4 4 -5 5 -6 6
5/8L -3 3 -3 3 -4 4
3/4L -2 2 -3 3 -4 4
7/8L -2 2 -3 3 -3 3
注:“+”偏差朝广州侧,“—”偏差朝小塘侧
从表1可以看出,各工况下,主拱肋的线形曲线都比较平和,没有突变之处,且拱肋成桥时的标高与设计值相吻合,偏差均在±10mm以内,从表2可以看出,整个拱肋是内倾的,且在各工况下的实测轴线与设计轴线的偏差均在±10mm以内,根据《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10752-2010)规定,成桥时拱肋的轴线及高程与设计值的偏差均为±10mm以内,可见,该拱桥成桥时拱肋的线形满足设计及规范要求。
4 结语
钢管砼拱桥是一种受力合理的桥梁,但也是一种施工精度要求很高的结构。如何在施工过程中对拱肋的每一步进行控制,确保拱肋的线形,是该型桥梁施工的关键和难点,也是保证钢管砼拱桥安全受力的先决条件。
参考文献:
[1] 李彩霞,吴刚刚等.大跨度钢管砼拱桥拱肋预制与吊装的线形控制[J].湖北工业大学学报,2006(6)37-40.
[2] 杨林,宗浩宇.钢管砼拱桥拱肋施工线形控制技术[J].低温建筑技术,2011,(10)66-67.
[3] 朱文盛.祁家黄河大桥拱肋线形控制研究[J].科技经济市场,2010(6)35-36.
作者简介:
邹小丹,女,1988,江西抚州,汉族,助教;研究方向:工程测量,施工监测。