施工整体工序的研究

2023-07-01 理论教育版权反馈

【摘要】：4.4.1.2现场安装及监测方案金阜桥上部结构安装分为3 个主要区域：主桥钢箱梁段、人行辅桥段、挑梁及纵、横拱段。

4.4.1.1　施工阶段划分及预抛设置原则

金阜桥为平面反对称的钢拱桥，每侧3 道纵拱轴线为空间曲线，并与16 道横拱组成空间网格状框架，造型独特，结构复杂。从结构整体计算结果可以看出，该桥的主要特点是截面较小，变形较大，空间扭曲，对于施工控制的科学性、准确性、合理性提出很高的要求。桥梁上部结构施工监控主要分为现场安装阶段和体系转换阶段。现场安装阶段主要依据施工组织设计，完成上部结构各部位构件的现场安装。本节主要介绍施工监测方案，对于体系转换阶段全桥的支架（砂箱）卸除，提出具体的施工顺序以及施工监测方案。上部结构施工监控阶段划分见表4-7。

表4-7　上部结构施工监控阶段划分

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根据位移计算结果及规范要求，金阜桥主桥钢箱梁，人行辅桥以及纵、横拱设置安装预抛。成桥理论坐标叠加预抛值后，得到设置预抛后的线形坐标。在每个横拱与主桥的连接部位，设置的预抛值与主桥箱梁一致，以保证横拱与箱梁连接顺畅。横拱与辅桥的连接部位采用同样方法处理。

4.4.1.2　现场安装及监测方案

金阜桥上部结构安装分为3 个主要区域：主桥钢箱梁段、人行辅桥段、挑梁及纵、横拱段。支架安装示意如图4 -32 所示。

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图4-32　支架安装示意图

首先吊装各支墩处钢箱梁，然后向各跨中心推进，人行辅桥的吊装也采用该方法。

设置安装预抛的主桥箱梁顶面为一空间扭曲面，为保证箱梁节段安装后的线形满足设计预抛的要求，对每段钢箱梁节段的安装定位进行监测。参照安装预抛时设置的箱梁横断面控制点a～g 点，分别取节段远端（远离支墩侧）和近端（靠近支墩侧）横隔板位置的a、d、g 点进行控制。通过钢箱梁底的砂箱，进行标高及位置调整，当满足精度要求时，进行近端端口焊接，如图4-33所示。

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图4-33　支架及测点横向布置图

人行辅桥段的安装定位也采用该方法，分别以各节段远端及近端的L2、L3 梁控制点实施安装定位监控。

纵、横拱为金阜桥的重要结构，拱截面尺寸相对较小，其安装定位的精确性将影响整个上部结构的受力状况。现场定位时，对各纵、横拱相接处的控制点进行监控，以利于端口焊接质量，并保证纵、横拱的线形符合设计要求。

4.4.1.3　体系转换及监测方案

1）体系转换方案

现场安装阶段完成后，进入体系转换阶段。由于自重作用下，主桥钢箱，辅桥钢箱以及纵、横拱段的局部变位相对较大。为确保体系转换过程安全合理，避免钢结构局部应力过大，因此制订“先边跨、后主跨，先辅桥、后主桥”的拆架方案。体系转换各阶段见表4-8。

表4-8　体系转换各阶段

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图4-34 表示拆架的范围及顺序方向，其中，位于同一横断面上的砂箱宜同时拆除。由于本桥为中心对称结构，因此对称位置横断面上的砂箱宜保持同步拆除。

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图4-34　体系转换流程

2）变形监测方案

现场安装以及体系转换过程中的各阶段，对全桥的位移监控点进行监测。主桥位移监控点为边跨（端横梁至拉杆横梁间）、中跨（两V 形墩横梁间）、次中跨（V 形墩至斜撑横梁间）的跨中、四分点处，横向坐标对应于安装控制点的a、d、g 三点位置。辅桥位移监控点位于V 形墩至辅桥承台间的中点、四分点处横断面的L2、L3 梁上。纵、横拱位移监控点位于各纵、横拱交接处（包括纵拱与V 形墩横梁交接处），如图4-35 所示。

3）应力监测方案

根据计算结果，金阜桥施工阶段以及成桥状态，主桥的V 形墩位置，纵、横拱交接处应力较大，因此在现场安装阶段，在上述位置的钢结构表面安装应力监测设备，对体系转换过程以及成桥状态该位置的应力实施监控。纵、横拱区域应变计的布置示意如图4-36 所示。

应力测量从体系转换时开始，在体系转换的每个关键阶段均进行测量。体系转换完成后，以及最后成桥阶段，应再次对关键部位的应力进行测量。

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