建筑施工·第41卷·第2期 285
140 m跨下承式钢管混凝土提篮拱的
灌注施工线形分析
戴小松 叶亦盛 王少兵 秦 磊
中建三局基础设施建设投资有限公司 湖北 武汉 430064
摘要：
结合140 m跨下承式钢管混凝土提篮式系杆拱桥灌注顶升施工的实际，采用有限元对灌注顶升施工的线形变化进
行了分析，并据此研究了施工顺序对拱肋受力的影响，提出了最佳施工顺序。其实测数据与计算方法可为同类型桥梁
的建设提供借鉴。
关键词： 大跨度提篮拱；钢管混凝土；顶升；监控
中图分类号：
TU755 文献标志码： A 文章编号： 1004 -1001(2019)02 -0285 -03 DOI： 10.14144/j.cnki.jzsg.2019.02.037
Line Shape Analysis of Pouring Construction of 140 m Span
Through-Type Concrete Filled Steel Tube Basket Arch
DAI Xiaosong YE Yisheng WANG Shaobing QIN Lei
CCTEB Infrastructive Construction Investment Co., Ltd., Wuhan, Hubei 430064, China
Abstract:
Combined with the actual pouring and jacking construction of 140 m span through -type concrete filled steel
tube basket tied arch bridge, the line shape variation of pouring and jacking construction was analyzed by the finite
element method, and accordingly, the influence of the construction sequence on the arch rib stress was studied. The
best construction sequence was then proposed. The measured data and calculation method can provide references for
the construction of the same type bridges.
Keywords:
large span basket arch; concrete filled steel tube; jacking; monitoring
市政工程 MUNICIPAL ENGINEERING
例，不仅模拟顶升施工完成后线形的变化，而且提出施工
过程中最大位移的模拟方法，并定量分析全过程中拱肋线
形实测变化趋势，为后续该步骤的模拟分析打下基础。
1 工程概况
某 新 建 高 铁 下 承 式 钢 管 混 凝 土 提 篮 拱 桥 计 算 跨 径
140 m ，拱肋采用抛物线，矢跨比为 1∶ 5，拱肋平面矢高
28 m （图1）。
14 000
图1 提篮拱整体布置（单位：cm）
拱肋采用哑铃形钢管混凝土截面，高4.0 m，上下弦管
外径均为 1.3 m，壁厚 20 mm，缀板厚 16 mm，间距 0.9 m。
拱肋在横桥向内倾 8° ，形成提篮式。上下弦管、缀板腹腔
内均采用 C55无收缩混凝土填充。
2 线形监控布置
为监控线形变化，在拱肋钢管上按照吊装节段的划分
钢管混凝土拱桥具有承载力高、塑性和韧性好、施工
方便、耐火性能好、经济效益高等优点，在现代拱桥中应
用越来越广泛。拱肋混凝土的灌注施工对钢管混凝土拱桥
至关重要，拱肋钢管的线形直接影响着拱桥的整体受力，
顶 升 施 工 过 程 中 的 线 形 变 化 受 泵 送 压 力 、 速 度 、 拱 肋 跨
度、高度以及钢管大小等诸多因素影响，目前国内外学者
主要根据施工完成后线形的变化，来调整预拱度设计值。
孙军利等
[1]研究了哑铃形四管桁架式钢管混凝土灌注顺序
对中承式桥梁结构的影响；沈晓燕等
[2]对主跨 336 m的提篮
式钢管拱桥顶升前后的线形进行了分析。但是，顶升混凝
土施工事故大都发生在施工过程中，对其线形变化的研究
显得很有必要。邹黎琼、秦荣等
[3-4] 对顶升过程中的腹板受
力变化以局部平面模型进行了模拟分析，但少有学者对整
体变化进行分析。 本文基于具有典型以及代表性的高速铁路桥梁工程实
基金项目：中建三局科技研发课题（CSCEC3B -2016 -10）。
作者简介：戴小松（1974—），男，本科，高级工程师。
通信地址：湖北省武汉市武珞路456号新时代商务中心
40层中建三局基础设施公司（430064）。
电子邮箱：332163848@qq.com
收稿日期：2018 -09 -13
2019·2·Building Construction 286
布置了11个测点 [5]（图 2）。
拱脚已浇筑段 拱肋观测点
下弦管
上弦管
隔仓板
缀板
小里程 大里程
图2 位移监控测点布置
3 顶升完成后线形分析
目 前 对 钢 管 混 凝 土 顶 升 施 工 的 分 析 较 多 采 用 联 合 截
面法或者双单元法进行有限元模拟。利用 Midas Civil有限
元软件按照 “拱肋安装与合龙→下弦管混凝土顶升（等强
7 d ）→上弦管混凝土顶升（等强 7 d）→腹腔混凝土顶升 ”
的施工顺序建立模型（图 3），拱脚均采用固结模拟，联合
截面法模型共 185个节点， 180个单元；双单元法模型共 185
个节点， 576个单元。
图3 有限元模型
单次顶升施工对拱肋横桥向、纵桥向位移相对较小，
因此仅对竖向位移进行分析（表 1），其中，实测值取对称
点的平均值。
表1 各施工阶段顶升完成后拱肋竖向位移（单位：mm）
类别 下弦管顶升完成 上弦管顶升完成 腹腔顶升完成
拱脚 l/4跨处 拱顶 拱脚 l/4跨处 拱顶 拱脚 l/4跨处 拱顶
联合截面法 0 -6.7
140 m跨下承式钢管混凝土提篮拱的灌注施工线形分析（论文）.pdf
