大跨度钢管混凝土提篮式系杆拱桥拱脚施工技术（论文）.pdf

2019·2·Building Construction 292 大跨度钢管混凝土提篮式系杆拱桥拱脚施工技术 谢小飞 蔡勋文 王少兵 秦 磊 罗赞彪 中建三局基础设施建设投资有限公司 湖北 武汉 430064 摘要： 详细阐述了汉十铁路大跨度钢管混凝土提篮式系杆拱桥拱脚的施工工艺和关键技术操作要点，借助拱脚定位装 置、钢管拱定位坐标的计算软件以及BIM技术，保证了大桥拱肋线形的精确和拱脚施工的质量。 关键词： 提篮式系杆拱桥；拱脚；BIM；线形；施工 中图分类号： TU755 文献标志码： A 文章编号： 1004 -1001(2019)02 -0292 -03 DOI： 10.14144/j.cnki.jzsg.2019.02.039 Construction Technology of the Arch Foot of Long-Span Concrete Filled Steel Tube Basket Tied Arch Bridge XIE Xiaofei CAI Xunwen WANG Shaobing QIN Lei LUO Zanbiao CCTEB Infrastructive Construction Investment Co., Ltd., Wuhan, Hubei 430064, China Abstract: The construction process and key technical operation points of the arch foot of the long -span concrete filled steel tube basket tied arch bridge in the Han –Shi railway are elaborated. With the help of the positioning device for arch foot, the calculation software for positioning coordinates of the steel tube arch and the BIM technology, the accuracy of the line shape of bridge arch rib and the construction quality of arch foot are guaranteed. Keywords: basket tied arch bridge; arch foot; BIM; line shape; construction 市政工程 MUNICIPAL ENGINEERING 28 m 。拱肋采用哑铃形钢管混凝土截面，截面高度 4 m，上 下钢管直径为 1.3 m，采用钢板进行连接，同时拱肋在横桥 方向内倾 8° ，形成提篮式（图 1）。 1 780/2 1 880/2 800 端横梁中心线 30 725 940 系梁实体段拱脚结构 拱脚预埋段 混凝土二次 浇筑分界线 上钢管中心线 下钢管中心线 拱肋中心线 300 82° 140 （a）横断面 （b）侧面 图1 拱脚处横断面及侧面结构（单位：cm） 2 施工技术 本工程采用 “先梁后拱 ”的方法进行施工，其中拱脚 施工是重点的控制性工序。拱脚处钢管拱安装定位的精度 直接影响后续全桥拱肋安装的线形和精度，设计图中只是 给出拱脚段预埋钢管的结构尺寸、位置要求以及几个定位 测点坐标，为了保证拱脚钢管的安装精度，采用将定位坐 标计算软件、定位支架以及拱脚定位装置相结合的方法对 提篮拱因其结构动力特性好，造型优美，近些年，在 高速铁路建设中的应用越来越多。其中，钢管拱拱脚段的 精确定位安装是后续拱肋精准吊装的基础，更是保证整个 拱肋线形以及施工质量的根本 [1-3] 。 武汉至十堰段云安特大桥 140 m跨下承式钢管混凝土提 篮系杆拱桥，是汉十高铁的控制性重点工程。本工程拱脚 结构吨位大，预埋件多，空间位置复杂，定位困难，安装 精度要求高，拱脚安装的精确性直接影响后续提篮拱的整 个施工过程 [4-5] 。 1 工程概况 云安特大桥 140 m跨提篮拱桥在里程 DK69＋898.955 ～ DK70 ＋043.315 与316 国道交汇，夹角 23°，提篮拱为下 承 式 钢 管 混 凝 土 结 构 ， 系 梁 采 用 单 箱 三 室 预 应 力 混 凝 土 箱型截面，桥面宽度由 17.8 m渐变到两端 18.8 m，渐变段 为 2.5 m ，系梁端部为实体段，实体段长度为 8 m，系梁截 面高度为 3 m，系梁地面距离路面净高为 5.5 m。拱肋拱轴 线采用二次抛物线线形，矢跨比为 1/5，拱肋平面矢高为 基金项目：中建三局科技研发课题（CSCEC3B -2016 -10）。 作者简介：谢小飞（1985—），男，硕士，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建设投资有限公司（430064）。 电子邮箱：9746546@qq.com 收稿日期：2018 -09 -13 建筑施工·第41卷·第2期 293 拱脚进行精确定位。 2.1 系梁支架搭设及预压 系 梁 实 体 段 混 凝 土 支 架 采 用 φ 4 8 m m×3 . 5 m m 碗 扣 架，支架的纵横间距为 300 mm。支架搭设完成后，为了消 除支架体系的非弹性变形，对支架进行 60%、100% 、120% 三级加载，待支架沉降稳定，再卸除预压荷载。整个预压 和卸载过程中仔细测量并记录支架的变形情况，作为拱脚 精调及线形控制的重要依据。 2.2 拱肋定位坐标计算 由于提篮拱拱轴线采用抛物线线形，并且有一定的倾 角，设计单位提供的几个预埋段坐标，并未考虑系梁预应 力收缩、桥梁坡度以及拱肋预拱度等外界影响因素，并且 部分测点在现场中存在不易测量的问题。因此，在现场实 际施工过程中，根据桥梁拱肋的特点，通过数学推导出拱 肋测点定位坐标（图 2），并运用 VB计算机编程语言编写 拱肋测点定位坐标计算软件程序（图 3）。 y 上弦管轴线 下弦管轴线 xO z θ O C α 拱肋轴线 y 1S 1d 1d2d2d K1 C1 C2 K2 S2 S2 C C 2 1 S C 1