韩江北桥位于中国广东省潮州市，为五跨连续无风撑钢管混凝土拱桥。主跨径 160m，是 目前世 界上跨度最大的斜靠式无风撑钢管混凝土拱桥。在该桥的施工过程中，由于某些原因，导致一些施工工序不能如 期完成 。若仍按传统的施工顺序进行施工 ，施工 工期将被 大大延后 。本 文针对该 桥 的实 际施工情 况提 出了一种 新的施工顺序并利用有限元程序 ANSYS对此施工方案进行了全过程仿真分析。分析了V形支墩及拱肋的应力 与位移 的变化规律 ；根据施工各 阶段结构应力及位移 的计算结果 ，论证 了新 的施工顺 序的可行性 。将计 算结果与 实桥监测数据进行对比分析，证实理论计算与实测数据吻合 良好。 【关键词】 钢管混凝土；施工过程；施工方案；有限元分析 【中图分类号】 TU398 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2015)04—0070—03 钢管混 凝土 拱桥 的施 工工 序 主要包 括浇 筑 钢筋 混凝 土 V形支 墩与 箱梁 、空 钢管 拱肋 合龙 、系杆安 装 与张拉、拱肋混凝土灌注、吊杆安装与张拉、吊装桥面 系横梁 与纵 梁 、铺设 桥 面预制 空心板 、浇筑 桥面 混凝 土 、安装 防撞墙 、铺装 桥 面系 沥青 混凝 土 等。多跨 连 续钢管混凝土拱桥的施工一般采取 由边跨向中间跨 依 次流水施工 的施工顺 序 ，待一 道施工 工序全桥 完成 以后 ，再进行下一道施 工工序 的施工 。这 样 的施 工方 案 的优 点在 于 ：最 大 限度 的 实 现 了各 跨 间 的 均匀 加 载 ，从 而有效 的保 证 了拱 肋线 型 ，使 得 V形支 墩 及拱 肋内的应力较为均匀…。 1 工程概况 韩江北桥为五跨连 续无风 撑钢管混 凝土拱 桥 ，主 桥全长 580m，跨径组 合为 11+85+114+160+114+ 85+llm(图 1)，桥面宽 30m，双向6车道 ，拱肋由哑铃 形钢管混凝土竖拱 和圆钢管斜 靠拱组成 ，是 目前 世界 上跨度最大 的斜靠式无风撑钢管混凝土拱 桥 。 图 1 韩 江北 桥 主桥 (单 位 ：m ) 该桥原施工方案为 ：在全部 钢筋混凝 土 V形 支墩 与箱梁浇 筑完成 并达到设 计强度后 ，依次合龙 2个 c 跨 、2个 B跨 和 A跨 的空钢管拱肋 ，然后再按此次序进 行 系杆安装 、张拉 、拱肋 混凝土灌 注等后 续工序 ，每次 施工完 C跨 的一道 工序后 均 吊装一 片 T形 梁 以平衡 配重 。但 由于各种原因 ，支撑 A跨 的 V构 与箱梁不能 按时完成 ，同时 T形梁 也不 能 如期 吊装 ，如仍 按 原施 工方案进行施 工将 严重 影 响施 工进 度 。且 原 T形 梁 吊装 方 案 的设 备 利用 率 低 ，场地 占用量 大 ，不 经济 。 为此 ，本文提出 了一 种新 的施 工顺 序 ，即在 C跨 桥 面 系横 、纵梁 吊装完毕 后 ，再 进行 B跨 钢 管拱 肋 的 吊装 合龙及其后续工序 的施工 ，在施工 B跨时 ，C跨施 工工 作 同时进行 ，待 B跨施工至横纵梁 吊装完成 ，再 合龙 A 跨 ，并同时进行 B、c跨 的施 工 ，各跨 施工 相对独 立 且 不 问断 ，直 至全桥 竣工 。而 T形梁 的 吊装 、引 桥现 浇 层的浇筑及 其 沥青层 的铺 设选 择 在施 工 的最后 阶 段 进行 。这样 的施工方 案将大 大缩短 工期 ，节 约施工 成 本 ，提高生产效率及 生产效益 。 2 有 限元模型 文 中在进行 施工 全过 程模 拟 分析 时采 用 了等 效 双联杆分析模型 ，忽略 了桥 面系横纵梁及 桥 面板 对 结构整体刚度 的贡献 而 将其 重力 以集 中力 的形 式 施 加在竖拱拱 肋 各 吊杆位 置上 。分析 时运 用单 元生 死 技术来模拟钢管合龙 以及 拱肋混凝 土从浇 筑 、养 护到 产生刚度并参与承载 的施 工过 程。研究表 明 ，在分 析 钢管混凝土拱桥在施工完 毕时 的静 力 响应 时 ，可 以忽 略拱肋空 钢 管 吊装 阶 段 的影 响，直 接 一 次激 活 空 钢 管 。土体对桩基的作用采用 弹簧单元 COMBIN14进行 模拟 ；竖拱 的哑 铃型钢 管及 上 、下 圆管 内混 凝土 采用 BEAM188单元 ；系杆采 用 LINK10单元 ；腹 板混 凝土 、 斜拱 圆钢管 、竖拱及斜拱 问的等效联杆 、钢筋混凝 土 V 构 、空心墩及 箱 梁采 用 BEAM4单元 。所 建立 的全桥 有 限元模型见 图 2。 3 结构应 力与位移变化规律 3．1 V形支墩最大拉应力的变化规律 V形 支墩是该 桥整个上 部结构 的支撑构 件 ，在施 工过程 中必须对其应 力进行严 格监控 ，保 证其 应力 变 化在设计允 许 范 围 内。 图 3分 别列 出了 z1、Z2、Z3V 构及支墩在各个施 工阶段 的最大拉 应力 。可 见 ，在

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