大跨径钢管混凝土拱桥施工控制研究

大跨径钢管混凝土拱桥施工控制研究

刘人锋

安徽省铜陵市枞阳县金社镇国家电网 246000

摘要：通过将无缝钢管的厚壁填充混凝土而制成的复合钢筋混凝土是无缝钢管的钢筋混凝土。基本概念是，依靠无缝钢管对基础混凝土的管束作用，芯混凝土具有极强的塑性变形和高抗拉强度。由于大跨度钢管混凝土拱桥是一个单一的系统结构，连接点的抗弯刚度在不同的环节逐渐融合，整个工程过程和整个流程繁琐乏味。因此，对桥梁施工全过程的精确操纵对于完成重要设计方案的总体目标很重要。本研究主要研究钢管混凝土桥梁的模板顺序，结构稳定性，吊车扭转方法，钢管混凝土的收缩和蠕变分析。

关键词：大跨径钢管；混凝土；拱桥施工；控制

引言

填充混凝土的无缝钢管是填充水泥混凝土的无缝钢管的圆形结构。其优点是：一方面，混凝土的内部填充提高了无缝钢管壁在工作压力下的可靠性，而耐蚀性提高了无缝钢管的性能。混凝土在墙面上的包裹作用使关键混凝土土壤具有较高的抗压强度。拉伸强度和使塑料变形的工作能力。将钢和混凝土有机和化学结合在一起，并根据无缝钢管环的相互作用力在三个方向上还原混凝土芯。凯石拱桥的拱环除了具有承受径向应力的关键特征外，还可以充分利用无缝钢管和混凝土的技术性能。

1.钢管混凝土的特点

钢管混凝土是一种新型结构，它是从钢筋混凝土的先前发展中发展而来的。关键是连续向无缝钢管中添加混凝土，这限制了混凝土的轴向间距。在无缝钢管中添加混凝土的整个过程中，两种原料在工作压力的作用下又相互影响，最终提高了无缝钢管的强度。生产无缝钢管芯中的混凝土等。另外，由于将混凝土添加到无缝钢管中，因此提高了无缝钢管的承载能力，并且减缓了一些变形，因此整体原料可以充分发挥整体原料的特性。优点如下：首先，将混凝土添加到无缝钢管中。无缝钢管的有限抗压强度改变了混凝土的延展性，并且无缝钢管还将引起更高的塑性变形。优异的柔韧性和延展性，优异的抗冲击性和抗冲击性。其次，在无缝钢管中添加混凝土可以减轻无缝钢管的某些弯曲。无缝钢管中的混凝土由于三效减少而改善了垂直裂纹。因此，无缝钢管中的混凝土具有非常好的抗弯性，抗压性和高承载能力。第三，项目建设方便。与预制混凝土结构的结构部件相比，填充混凝土的无缝钢管结构部件无需现场翻转。与钢框架结构部件相比，它具有较少的焊接和较轻的重量，易于制造并且可以在加工厂中制造。与混凝土结构柱相比，整个施工过程更加简单，压实更加方便。根据新的混凝土施工技术，例如泵送混凝土，可以减少填充混凝土的无缝钢管结构的工期。在桥梁施工中，可以安装空心钢管拱肋作为将混凝土倒入管中的模具，从而可以改善跨度大，材料重的施工困难。第四，经济效益良好。充满混凝土的钢管可以提供钢管和混凝土的完整性能。尽管钢的数量比钢筋混凝土的数量略高，但是混凝土的数量实际上是钢筋混凝土的一半，这也使重量减轻了一半。

2.拱肋误差形成机理研究

拱肋的吊装是钢管混凝土拱桥施工现场最重要，风险最大的工程施工环节之一，也是常见故障处理的关键工程施工环节。如今，大中型石拱桥的施工一般采用吊索吊装和斜扣悬挂的方法。在整个提升过程中，拱肋通过固定的环形扣悬挂系统根据顶角悬挂在空中。拱肋可以看作是带有几个韧性管束的悬臂墙。因此，在改善弧肋差异的整个过程中，关键在于弧肋的制造差异和所安装系统软件电缆的安装差异。接下来，我们将从电缆安装夹具系统和弧肋本身的角度研究弧肋误差形成机理。

2.1斜拉扣挂系统对拱肋误差形成机理研究

弧形肋的净重通常较重，因此需要大量的带扣电缆力以平衡弧形肋的自重。带扣电缆将拉力传递到带扣塔。带扣塔架的弯曲刚度通常不大，并且难以利用其自身的抗压强度来抵抗电缆夹的抗压强度。必须在带扣的电缆的抗压强度与后电缆和带扣塔架本身的抗弯刚度之间取得平衡。在整个饲养过程中，拱肋、扣索、后索和扣塔共同生成一个力系统软件。对安装在电缆上的带扣的弧形肋的损坏可以分为带扣塔架主体的挠度值和带扣电缆线力的挠度值。为了研究扣环塔身的拉伸应变所引起的弧肋结构的差异原理，针对弧肋的提升和安装的第一部分以及扣环的抗压强度建立了简化的实体模型。假定电缆弯曲。折叠时没有变化。扣塔已偏转。根据简化的模型和图1中扣环系统的几何关系，可以得出结论，弧肋的误差是由扣环塔的位移引起的。

图1 扣塔偏位和拱肋位移关系示意图

根据扣点坐标变化可以得到扣点位移，见式 (1) 。

（1）

式( 1) 中，l1 为扣塔偏位的位移。 根据模型假定可以看出，拱肋扣点转动的位移

等于扣塔偏位的位移，因此可以得到:

（2）

式( 2) 中，l2 为拱肋扣点转动位移，b 为拱脚到扣点距离。

根据式( 1) 和式( 2) 推导可以算出拱肋转角如下:

（3）

式( 3) 中，根据几何关系可以得到受到扣塔偏位误差影响后的坐标如式( 4) 所示。

（4）

式( 4) 中，c 为拱脚到拱肋端头的距离。

2.2拱肋无应力状态误差形成机理研究

组装弧形肋时，通常首先要使用法兰连接；然后焊接相邻的弧形肋；焊接会导致电弧肋的焊接收缩；同时，弧肋在制造过程中不可避免地会产生误差。这些因素将影响弧肋，无应力长度L0和无应力弯曲会影响K0。

根据无应力状态方法的推导，公式（5）始终在结构的无应力状态量，载荷，边界条件和骨架系统保持不变的条件下构造。

（5）

在公式（5）中，K是广义结构边界的状态；是结构的变形； P是结构的外部荷载； L是施工过程中的广义附加载荷。结构的非疲劳长度和非疲劳弯曲的实质是在结构施工过程中附加的广义载荷的变化。假设结构设计条件的广义附加载荷挠度为L1，则施工过程中的广义附加载荷挠度为L，可以得到广义附加载荷挠度。对拱肋变形的影响。

（6）

3.大跨度钢管混凝土拱桥的施工控制

在应用钢管混凝土建造大跨度石拱桥之前，尽管可以根据工程施工计算方法来测量不同工程施工环节的预制高宽比，偏移和挠度值，例如安装和其他各种错误：数据错误等，会使特定对象的最终变形水平偏离计算的标准偏差。或计算中使用的主要参数与特定工程施工特性中使用的主要参数不一致，导致无缝钢管桥梁的拱肋结构长度随混凝土挠度值的增加而增加。如果立即采取措施，钢管混凝土拱肋的最终长宽比将保持不变，并且保护措施将大不相同，这将危及公路桥梁的最终定位和安全驾驶的舒适性。公路桥。通过对以往数据资料的分析，可以看出在整个施工过程中倒塌很容易发生。因此，在整个工程施工过程中，应注意大跨度钢管混凝土公路桥梁的变形和地应力的检测，以防止因过度变形或地应力过大而导致的可靠性损失和安全事故。加强对施工现场的操纵是保证公路桥梁施工现场安全的关键标准之一。

3.1大跨度钢管混凝土拱桥的施工控制原则

在钢管拱肋吊装过程中，必须确保拱肋的形状符合设计要求，拱肋完成后将混凝土泵入钢管时，要注意拱肋的强度是否达到规定值。是否合理以及变形程度是否在要求的范围内。在桥梁施工过程中，应主要控制桥面的高度，在拧紧千斤顶和带扣时，主要要控制电缆强度，以确保拱桥施工完成后，桥面应该受到控制。它具有合理的形状和舒适的车辆。同时，在建造拱肋时应注意拱肋截面的应力，以确保拱肋的稳定性。在高度控制中，除了着重控制举升点的高度外，还应控制电缆的电缆强度偏差，这些控制措施必须在将混凝土泵入钢管之前进行安排。

3.2大跨度钢管混凝土拱桥的施工控制基本要求

大跨度钢管拱桥的基本施工控制要求是确保结构的稳定性和结构在允许范围内的线性变形。为了满足此要求，在施工过程中必须使用非常准确和完整的控制系统来测量压力，挠度和电缆强度。这套用于大型钢管混凝土拱桥现场施工的控制系统，不仅需要基本的结构分析和计算功能，而且还具有消除实际施工与设计结构之间的差异的能力，并且通过其中的仿真和控制模型生成来逆转站点问题。

4.总结

混凝土的钢管已经在土木工程中使用了100多年。它是在1965年左右引入该国的。随着混凝土泵送工艺的成熟，填充混凝土的钢管被广泛用于桥梁建筑业，随着公司的发展提供了更大的空间，桥梁建筑业又上了一个新台阶为发展。 参考文献：

[1]张弘涛. 大跨度钢管混凝土拱桥设计方法与施工控制[D].西南交通大学，2016.

[2]张建民. 大跨度钢管混凝土拱桥承载能力与施工控制研究[D].华南理工大学，2001.

[3]周智兴. 大跨度钢管混凝土拱桥合理施工状态的确定与施工控制[D].长沙理工大学，2015.