某大跨度悬索桥梁施工管控的主要技术研究.docVIP

　　某大跨度悬索桥梁施工管控的主要技术研究 --第 1 章 绪论 1.1 课题及研究意义 本课题以某大跨悬索桥工程设计施工为依托，由于其处在风力较大区域，需对其施工过程实行监控研究，以此为其他类似桥梁的设计施工提供实践依据。 随着交通建设的稳步快速发展，桥梁建设包括自锚式悬索桥的建设也不断发展。特大型桥梁以其多样的结构形式出现在各个宽阔的河流江流上，桥梁结构样式的多变让科学研究、设计、施工、监理在针对如此复杂多变的桥梁形式上不断地提高自身水平，与此同时材料、冶金、船舶等相关产业相对应的水平也顺应而提高。但是随着理论发展，桥梁施工的安全依旧是当今工程技术界首要关心的问题。为了实现桥梁结构安全、可靠、耐久、舒适的运营理念，关键就在于大型桥梁建造实施监测监控及分析的过程。 悬索桥是一种以缆索为主要承重构件的柔性桥梁，缆 索线形和 长度对全桥的受力以及几何形状具有决定性影响。 因此悬索桥在设计及施工中一定要保证缆索线 形和长度的正确。 悬 索桥缆索的线型和长度是需要经过事先精确计算，在制 造和安装时严格控制误差进行保障的，因 为在施工中若出现误差能够调整的 方法非 常有限。 因而悬 索桥施工监控计算必须作为施工中非常重要的步骤。而且由于悬索桥在施工进行中会出现不同的无法预料的因素，这些都会不同程度影响悬索桥成桥后线形和施工过程中的安全。通过对施工过程中的实时监测和控制， 掌握实际荷载情况并结合 测量得到的结构状态， 找出结构产生误差的原因 ，并通过以后各阶段的各种 可能的修正来保证施工过程中结构的安全，使.成.桥.状.态最大可能地逼近设计内力 和线形。 .............................. 1.2 选题背景 近年来，随着国民经济的不断发展，在大中型桥梁中自锚式悬索桥日益增多。悬索桥是一种以缆索为主要承重构件的桥梁，由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。 缆索线形和缆索长度对整 个桥梁的受力和几何形状具有决定性影响， 因此悬索桥在设计和施工 中务必要保证缆索线形和缆索长度的准确。 不 过在实际施工中调 整缆索长度和缆索线形的措施非常有限，且悬索桥在施工过程中存在着非常多不确定的因素，所有这些不确定因素都可能对悬索桥在施工中的安全和其在成桥后的线形产生影响，所以悬索桥的施工监控的计算成为施工中极为重要的环节。通过在施工中的实时监控，可以了解实际荷载情况，若再与测量过程中得到的结构状态相联合，即可找出施工中结构产生误差的原因，然后在随后一切可以用来纠正的过程中，通过 修正来确保施工过程中结 构的安全，从而使 成桥状态尽量地逼近设计 的内力和设计的线形。 自锚式悬索桥不同于一般的悬索桥，它的主缆直接锚固在加劲梁上，从而取消了庞大的锚碇，适合中小跨径桥梁 。相对地锚式悬索桥而言，由于主缆非线性的影响，使得吊杆张拉时对施工的控制变得进一步复杂。 自锚式悬索桥在施工监测监控上的精度要求比其它悬索桥要高，监控项目包括钢梁拼装、主缆安装调整、索夹和吊杆的安装调整、索塔的偏位变形等，只有在各个方面都逼近设计内办和线形，才能让桥梁总是处在较高的施工控制和施工操作状态。 1.3 国内外研究现状 自锚式悬索桥因其种种优点而越来越受到人们的关注，而同样受到人们关注的是作为自锚式悬索桥施工阶段重要点之一的施工监控。国内外学者对此进行了多方面的探讨和研究，取得了很多有价值的研究成果，使施工监控在自锚式悬索桥施工阶段的应用得到了极大发展。 梁智篧；田瑞忠；段树金[1]，基于桂林市丽泽桥详细讨论了此类桥型的力学特性、施工难点及相应的施工监控技术，为今后同类桥梁的施工建造提供了有益的参考。曾广武；吴东粤[2]，通过单塔空间索面自锚式悬索桥—天津富民桥缆索系统安装与体系转换的实际施工控制过程，验证了所采用的施工控制方法与控制计算结果的科学性、合理性，对缆索系统的安装施工起到了很好的指导作用。梁智垚；田瑞忠；陈士通[3]，基于桂林市丽泽桥讨论了此类桥型力学特性及施工监控技术，为今后同类桥梁的施工建造提供有益的参考。卢亚洲；颜东煌；许红胜；吴皋[4]，介绍了对主跨为 328m 的双塔双索面自锚式全钢箱梁悬索桥进行吊杆安装形成成桥体系的顶升梁施工方法运用数值方法拟合出了钢箱梁的顶升曲线；运用大型有限元分析程序建立了顶升和落下钢箱梁的施工全过程模型，分析了各个临时墩的起顶安全性、钢箱梁的应力及变形安全性；确定了起顶分级顶升的次数和每次的起顶量，得到了必须按 4 个临时墩起顶量的协调同步、均匀顶升钢箱梁的结论。[5]H Katsuchi, H.Yamada,M.ASCE,S.Kusuhara，对.明.石海峡大桥也是世界上最长的悬索桥跨度，进行了日常交通控制、实时监控极端事件期间，长期监测桥梁的健康指标和设计验证。提出了几个例子的桥梁监测和设计验证结果。结