高安筠洲大桥

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1、中国公路学会2004年学术年会论文集10．高安筠州大桥施工控制实践张鸿1徐弈鑫2(1．江西交通工程咨询监理中心2．同济大学)摘要：文中以高安筠州大桥施工控制为具体实例。介绍了该桥施工控制所采取的控制原理和方法。文中对影响施工控制误差的主要因素进行了分析。并对施工加载程序中关键工况进行结构安全计算分析。同时对该类型拱桥施工控制中应注意的问题提出了建议。关键词：桥梁工程钢管混凝土拱桥施工控制O前言在各种桥梁中，拱式桥梁结构形式与施工方法均为最多，在不同的施工方法下，其施工控制也各具特点。总体来讲，拱式桥梁施工控制分为两

2、阶段：一个阶段是主拱圈形成阶段；另一阶段是拱上结构形成阶段。对于劲性骨架(预制安装)拱桥的施工，其骨架是拱圈形成的基准，须对骨架的无应力加工和形成后的状态(特别是几何状态)作出正确预测，把好控制的第一关。在骨架形成后进行的施工，实际上是一种自架设方式，拱轴线形成与内力状态随着拱圈的逐渐形成不断变化，考虑到在拱圈形成后的调整余地很小，对施工过程中跟踪控制就显得非常重要。此外，对于无外部推力的系杆拱圈的形成，伴随着系杆拉力的逐渐增大，在某个特定状态下，该拉力必须“恰到好处”，从而使之成为施工控制的另一个重点，并将一直延

3、续到桥梁的完成。劲性骨架混凝土拱桥在施工中进行多次体系转化，单元数量、截面组成逐步变化，是一种复杂的高次超静定结构。因该类拱桥在施工过程中，先架设部分要承受后继部分的重力，故先架设部分常常受力大；又由于施工仅仅是一个相对短暂的过程，通常取比营运阶段更小的安全度；而且施工过程结构受力体系不固定，构件刚度小，往往造成施工应力与安全性低于营运阶段，所以最不利状态常出现于施工过程中。因此，对劲性骨架混凝土拱桥，施工控制十分重要，它直接关系到施工成败。1工程概况高安筠州大桥是江西省目前跨径最大的钢管混凝土拱桥，位于高安市境内

4、。大桥主桥为中承式钢管混凝土系杆拱，左右两边孔为变截面钢筋混凝土半拱。桥跨布置为42m(边孔)+156m(主孔)+42m(边孔)，全长240m(女n图1所示)。主孔两条拱肋采用钢管混凝土拱空间桁架结构，两条拱肋间中心距17．2m。主孔计算跨径156m，计算矢高图1筠州大桥平面布置示意·---——216·---——二、桥梁工程篇／10．高安筠州大桥施工控制实践34．667m，计算矢跨比l／4．5，拱肋轴线采用悬链线，其拱轴系数m=1．3。拱肋为等截面，高3．0m，宽1．8m，上下弦杆各为两根f5750×12mml6M

5、n钢管，上、下弦两根并列钢管间横向用12mm宽16Mn缀板连接，腹杆为声299×10mml6Mn空钢管。上、下弦杆钢管内和钢管缀板间泵送灌注C50混凝土。两条拱肋间在拱顶处设一道米字撑，左右L／4处各设一道K字撑，桥面以下各设混凝土“米”字撑，以保证主拱肋的横向稳定。2施工方案与控制系统的建立2．1施工方案高安大桥的总体施工方案经过多方案设计比较，最后确定采用缆索吊装钢管混凝土劲性骨架法施工，其程序为“架设钢管骨架拱一压注管内混凝土一浇筑桥面以下钢管外包混凝土一施工拱上建筑”。钢管骨架的加工是在工厂分段制做，经1：

6、1大样预拼合格后运至工地。在此主要介绍拱圈现场的施工控制。2．1．1劲性骨架的架设劲性骨架的架设与控制对后续钢管混凝土施工乃至整个施工过程都十分重要，因为劲性骨架架设后的几何形状以及储备的初应力水平和分布是随后钢管混凝土施工的基础，如果劲性骨架调控失误，造成标高不准确，几何线性与设计相差很大，必将造成最终拱轴线性调整困难，受力“先天不足”。所以，必须重视劲性骨架的架设，选择方便施工与调控的架设方法，确保其质量符合设计要求。劲性骨架架设方法有缆索吊装法、转体法等。高安筠州大桥采用缆索吊装法架设，同时利用扣挂斜索进行拱

7、架的线性调控。全桥劲性骨架吊装分为12节段，每节段质量35．15T，吊装时共分6个扣段，每2个吊段组成一个扣段。为便于拱顶合龙，拱顶设置100cm的合龙段，合龙时用千斤顶顶紧合龙段并用嵌填管及抱箍抱夹钢管来连接合龙骨架。2．1．2钢管拱内混凝土压注为确保管内混凝土(C50)压注质量，采用泵送顶升法自拱脚一次对称压注至拱顶。通过计算分析，8根钢管混凝土的浇注顺序对结构纵向稳定影响不大，安全系数都大于4，符合设计要求；但为确保钢管拱初应力的增值不至于过大，影响拱圈的在正常工作条件下极限承载能力的使用寿命，我们通过计算，

8、按施工控制组计算分析后确定的施工加载顺序进行混凝土的浇注。此外，还须要注意的是每根钢管混凝土浇注的时间间隔，确保参与承重的钢管混凝土强度达到设计强度的80％。2．1．3施工拱上建筑钢管拱混凝土浇注完毕后，按照施工加载程序对拱上建筑进行施工，在施工过程中采取一定的措施来控制结构的变形、内力和稳定性，使之符合设计要求，保证结构安全。2．2控制系统的建立劲性骨架法