连续钢桁拱桥施工控制分析

连续钢桁拱桥施工控制分析

摘要：某高速公路大桥为大跨度连续钢桁拱桥，该桥边跨和中跨钢梁均采用临时支墩搭设膺架半悬臂拼装，其中中跨采用刚性临时杆件支撑拱桁，具有架设悬臂长、桥面宽、荷载重、施工临时结构多、体系受力复杂等特点。施工中对钢桁拱各节间拼装线形进行预测和控制，指导钢梁拼装，有效保证了各施工阶段钢梁拼装精度，使钢桁拱顺利精确合龙。该桥监控监测结果表明，各施工节段钢梁线形、杆件应力和吊索索力与理论值相差较小，偏差均在既定目标范围内。

关键词：钢桁拱；悬臂拼装；有限元法；施工控制

１引言

某高速公路大桥为主跨２８８ｍ的连续钢桁拱桥，结合实际施工条件，该桥钢梁采用临时支墩搭设膺架半悬臂拼装法架设，并在中跨设置临时杆件代替柔性吊索对拱桁进行临时支承，该施工方法避免了吊索塔架悬臂拼装法的技术难点。但搭设膺架半悬臂拼装的施工方法具有辅助施工的临时结构规模庞大、受力复杂的特点，为了解大桥施工过程中的结构内力及线形的变化规律，确保结构受力安全和施工精度，使成桥状态的线形和内力满足设计和规范要求，有必要对该桥进行全过程的施工控制。本文主要介绍该桥施工控制，控制内容主要包括线形、应力、索力和抗倾覆稳定性等。

２工程概况

某高速公路大桥主桥是一座连续钢桁拱桥，跨径为（１０８＋２８８＋１０８）ｍ。钢桁拱２片主桁桁间距为３７ｍ，主跨下拱圈矢高５５ｍ。２片主桁架拱之间设有纵、横向联结系，桥面板采用与下弦（或系杆）焊接的正交异性整体桥面板。主拱肋通过柔性吊杆与刚性系杆连接，传递桥面恒载和活载。主桁和桥面系钢材选用Ｑ３７０ｑＤ，联结系钢材采用Ｑ３４５ｑＤ。吊杆为ＯＶＭＧＪ１５－２７钢绞线整体挤压拉索，拉索抗拉强度标准值为１８６０ＭＰａ。桥面总宽４３.５ｍ，设计荷载为公路－Ⅰ级，远期双向８车道。大桥立面布置见图１。

图１大桥立面布置

该大桥两边跨及中跨钢梁均采用临时支墩搭设膺架半悬臂拼装法从两侧边跨往中跨双向架设。其主要施工过程如下：利用塔吊和架梁吊机在支架上架设边跨钢梁；利用中跨临时墩、临时立柱和架梁吊机架设中跨系杆、桥面和钢桁拱肋，吊杆按照无应力长度安装；拱肋合龙后，拆除临时墩和临时立柱，张拉吊杆，铺装二期恒载，二次张拉吊杆，最后进行钢梁整体涂装。