大跨钢管混凝土拱桥施工控制研究

论文摘要

钢管混凝土拱桥是我国近年来桥梁建筑发展的新技术,具有自重轻、强度大、抗变形能力强的优点。它较好地综合满足了修建桥梁所需求的用料省、安装重量轻、施工简便、承重能力大的诸多要求,是大跨度拱桥的一种比较理想的结构形式。钢管混凝土作为一种新型的组合材料,由于其力学性能非常适合拱式结构,所以在桥梁工程领域得到广泛应用和迅猛发展。本文依托钢管混凝土拱桥实际工程,主要研究大跨度钢管混凝土拱桥的施工技术与施工控制理论,主要内容如下:与施工单位一起开发了一套适合特大跨、超高、超重的缆索吊装系统,完善了特大跨无支架缆索吊装系统,使特大跨拱桥采用无支架缆索吊装施工成为可行。施工过程中多参数控制实时监测系统,采用大跨度的缆索吊机吊运拱肋梁段,斜拉扣挂体系扣定拱肋梁段并调整几何精度,成功地将钢管拱肋高精度合龙成拱,保证了钢管混凝土的整体性和稳定性,有效控制施工过程中拱轴线几何精度。随着我国交通建设的大发展,在江河、深沟谷上修建大跨度拱桥、吊桥会越来越多,需用大跨缆索吊机系统安装构件的项目会越来越多,具有较好的应用前景。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 钢管混凝土拱桥的发展历程
• 1.1.1 钢管混凝土的特点及其应用
• 1.1.2 钢管混凝土拱桥的起源、现状及发展前景
• 1.2 钢管混凝土拱桥施工技术水平的现状
• 1.2.1 锚索加载法
• 1.2.2 水箱加载法
• 1.2.3 斜拉扣挂法
• 1.2.4 多点均衡浇注法
• 1.3 本文研究内容
• 2 工程概述
• 2.1 工程概况
• 2.1.1 工程项目概况
• 2.1.2 设计采用的技术标准
• 2.1.3 钢管拱肋构造
• 2.1.4 吊杆及横梁构造
• 2.1.5 下部结构
• 2.2 施工技术研究项目的提出
• 2.3 施工中开展的施工技术研究项目
• 3 大跨度快速提升缆索吊机的设计
• 3.1 拱肋吊装方案
• 3.1.1 方案概述
• 3.1.2 拱肋吊装施工工艺流程
• 3.2 缆索吊机系统布置
• 3.2.1 缆索起吊安装系统
• 3.2.2 扣索系统
• 3.2.3 稳定措施
• 3.3 缆索吊机系统的技术设计与实施
• 3.3.1 主吊装系统设计
• 3.3.2 工作天线系统设计
• 3.3.3 吊具设计
• 3.3.4 承索器设计
• 3.3.5 缆索吊机吊塔系统
• 3.4 缆索吊机锚碇设计
• 3.4.1 地质条件
• 3.4.2 基础类型及锚固方式
• 3.4.3 锚碇主要材料
• 3.4.4 锚碇基础设计
• 3.4.5 锚碇结构设计
• 3.4.6 锚固系统设计
• 3.4.7 锚碇与基础验算
• 3.5 缆索吊装系统用设备的加工与采购
• 3.6 缆索吊装系统的布设
• 3.6.1 锚碇
• 3.6.2 扣塔、吊塔拼装
• 3.6.3 缆索、吊装系统布设
• 3.7 吊装系统试吊设计及实施
• 3.7.1 概述
• 3.7.2 试吊运行试验的设计及实施
• 3.7.3 试验结果及数据分析
• 3.7.4 缆索吊机试吊结论
• 3.8 钢管拱肋吊装
• 3.9 施工观测控制
• 3.10 研究及实施效果
• 4 施工全过程多元参数控制实时监测系统
• 4.1 多元参数控制实时监测系统建立的必要性
• 4.2 多元参数控制实时监测系统的构成
• 4.3 反应多元参数的测点布置、监测仪器的选择及参数测量
• 4.3.1 对吊、扣塔，拱肋，锚碇变位的参数监测
• 4.3.2 对扣塔、吊塔应力参数监测
• 4.3.3 对扣索、缆索索力参数监测
• 4.4 实施效果综述
• 5 钢管砼拱桥的施工监测与控制
• 5.1 概述
• 5.2 施工监测
• 5.2.1 施工监测概述
• 5.2.2 应力测试仪器布置方案
• 5.3 施工控制
• 5.3.1 施工控制方法概述
• 5.3.2 施工控制的计算模型
• 5.3.3 主拱线形控制理论与方法
• 5.4 施工过程监控
• 5.4.1 吊装过程中的稳定性分析
• 5.4.2 扣索释放分析
• 5.4.3 钢管内混凝土灌注
• 5.4.4 桥面系的施工
• 5.5 施工监控结论
• 5.5.1 施工过程中拱肋变形监控结论
• 5.5.2 主拱肋应力监测结论
• 5.5.3 斜拉扣挂法架设钢管拱肋的实践
• 5.5.4 施工控制的理论与方法
• 6 结论及展望
• 6.1 结论
• 6.2 直接经济效益
• 6.3 存在的问题和改进方向
• 致谢
• 参考文献