钢管混凝土系杆拱桥施工关键技术及整体稳定性分析

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发布时间：2021-09-12

资料介绍

钢管混凝土系杆拱桥施工关键技术及整体稳定性分析
张兴春
(中铁十九局集团有限公司，辽宁辽阳 111000)
摘要：介绍了某铁路客运专线跨径1l3．3 1TI钢管混凝土系杆拱桥施工关键技术，包括支架搭设、主梁施
工、钢管混凝土灌注及吊杆张拉等。并对施工及运营过程中该桥的整体稳定性进行了分析，得出的结论
可供同类桥梁参考。
关键词：拱桥钢管混凝土施工稳定性
中图分类号：U448．22 5 文献标识码：A DOI：10．3969／j．issn．1003—1995．2012．08—02
钢管混凝土系杆拱桥由拱肋、系梁、吊杆及桥面系
组合起来共同承受荷载，是一种结构受力合理、外形美
观、新颖的结构体系。它利用拱肋承担压力，系梁预应
力束抵抗拱端推力，吊杆及桥面系结构承受桥面荷载，
既克服了传统拱桥巨大的拱端推力，又改善了梁桥较
大的弯矩和剪力的受力状况。
由于拱肋是以承压为主的压弯构件，当拱在施工
和运营荷载作用下所承受的荷载达到一定的临界值
时，整个拱就会失去平衡，所以拱桥的稳定安全13益受
到桥梁设计师的关注。
1 工程概况
大西铁路客运专线上一钢管混凝土系杆拱桥跨度
为113．3 m，矢跨比f：L=1：5，拱肋立面投影矢高为
22．6 ITI，拱肋沿桥纵向采用二次抛物线，横向内倾8。，
呈提篮式。拱肋横断面采用哑铃型钢管混凝土等截
面，截面高度3 ITI，钢管直径为1．2 m，由16 mlTl的钢
板卷制而成。拱肋之间设3道一字撑和4道K撑。吊
杆采用平行布置，间距5 In，全桥共设19对吊杆，吊杆
在纵向垂直于拱弦线布置，在横向内倾8。。混凝土系
梁全长116 m，采用单箱三室预应力混凝土箱形截面，
梁高为3．05 in，梁部桥面板及底板宽为18．0 m。
2 施工关键技术
该桥采用先梁后拱的施工方法，梁部采用满布支
架施工，跨越道路立交部分采用贝雷梁。拱肋钢管在
梁上搭设支架安装，主梁采用分段现浇法施工，将
其划分为三个现浇段，由中间向两端方向对称施工。
收稿日期：2011—12—16；修回日期：2012-04—19
作者简介：张兴春(1973一)，男，辽宁法库县人，高级工程师，硕士。
2．1 支架搭设
混凝土箱梁采用支架现浇施工，跨越道路区段采
用贝雷梁支架，钢管立柱；其它地段采用碗扣式脚手
架。碗扣脚手架立杆间距：纵桥向间距在端横梁及中
间横隔梁位置处30 cm，其它位置处60 CITI；横桥向间
距在系梁外侧腹板及内腹板位置处30 cm，其它位置
处60 cm。
跨道路处钢管立柱为+630 mm×12 in11-1钢管，立
柱横桥向间距为2．0 m。中问立柱顶上横梁为314o工
字钢，其余为214o~字钢。贝雷梁横向共设置33排，其
中系梁边腹板位置6排，中腹板位置3排，空心段处5
排。立柱下为混凝土条形基础，截面尺寸为1．0 in×
1．5 nl，见图1。
拱肋安装支架立柱为6630 mm×12 mill钢管，立
柱横桥向、纵桥向每两根一连，连接采用[ 槽钢、[
槽钢制作成空间结构后再与钢管立柱焊接。
支架施工完成后，需对支架进行加载预压，消除非
弹性变形，其预压重量不小于梁体混凝土重量与钢管
拱重量之和的1．2倍。预压初期每6 h观测一次，基
本稳定后，问隔12 h观测一次，若连续3 d观测结果在
5 mm以后，则可认为支架变形基本稳定。
2．2 主梁施工
主梁分为3段浇筑，中间设置2道湿接缝，缝宽
1．5 In，当3段施工完成并达到施工强度后，采用无收
缩混凝土浇筑湿接缝。
为使梁体在拆除支架后能满足设计规定的线形，
须在施工时设置一定数值的预拱度。在确定主梁施工
预拱度时应考虑下列因素：① 卸架后上部构造本身及
活载一半所产生的竖向挠度；② 支架在荷载作用下的
弹性压缩；③ 支架在荷载作用下的非弹性压缩；④ 支架
基底在荷载作用下的非弹性沉陷；⑤ 由混凝土收缩及