高速铁路钢管混凝土拱预应力混凝土连续梁桥施工控制研究

摘要

随着我国公路和铁路交通事业的高速发展，需要修建更多的大跨度桥梁以跨越大江、大河和海湾，进而促进了钢管混凝土拱结构和预应力混凝土连续梁相结合的新型桥梁结构体系。预应力混凝土连续梁桥的施工方法很多;其中悬臂浇筑和悬臂拼装施工法应用最广。这种方法的采用，必然给桥梁结构带来较为复杂的内力和位移变化，为了保证桥梁施工质量和桥梁施工安全，桥梁施工控制必不可少。本文在分析总结国内外预应力混凝土连续梁桥发展和施工控制技术发展趋势的基础上，对大跨径钢管混凝土拱预应力混凝土连续梁桥的施工控制技术进行了研究。
　　 本文结合广深港高速铁路沙湾水道钢管混凝土拱预应力混凝土连续梁桥实际工程的施工控制，主要做了如下工作:
　　 (1)对钢管混凝土拱预应力混凝土连续梁桥施工内容、方法及特点，施工控制的研究现状进行分析，并对施工控制中的结构分析方法进行比较。
　　 (2)通过预应力混凝土连续梁施工预拱度计算与控制，得出控制截面各个控制应力点的控制应力，并得出关键施工工序状态下的桥梁结构受力状态，为桥梁的施工、运营状态提供理论依据和保证。
　　 (3)通过计算分析，得出悬臂施工过程中桥梁结构的挠度变化，为施工控制提供理论依据。
　　 (4)以理论计算为基础，建立连续梁桥悬臂施工控制系统，对施工模拟计算过程中的设计参数进行识别和调整，确定悬臂施工过程中控制截面各控制点的应力监测的方法及实施方案。
　　 (5)对钢管混凝土拱勒竖向转体过程中的最不利状态和塔架构件的稳定、塔架的整体稳定、拱肋的稳定以及关键节点的受力性能进行理论计算，以便于保证竖转施工中结构的安全和拱肋的精确合拢。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 预应力混凝土连续梁主要施工方法

1．2．2 钢管混凝土拱桥成桥技术

1．2．3 施工控制技术

1．3 本文研究的主要内容

第二章 预应力连续梁预拱度理论计算

2．1 工程概况

2．1．1 基本概况

2．1．2 工程地质条件

2．1．3 设计技术标准

2．1．4 设计荷载

2．1．5 结构构造

2．1．6 主要建筑材料

2．1．7 施工方法

2．2 钢管混凝土拱预应力连续梁桥的理论计算模型

2．2．1 计算原理

2．2．2 理论计算模型

2．3 预应力连续梁的计算荷载

2．3．1 恒载

2．3．2 施工期临时荷载

2．3．3 活载

2．3．4 附加力

2．4 预应力连续梁的变形

2．5 预应力连续梁理论预拱度

2．6 本章小结

第三章 钢管混凝土拱肋竖转理论计算

3．1 钢管混凝土拱肋计算荷载及工况

3．2 钢管混凝土拱肋竖转受力分析

3．3 钢管混凝土拱肋竖转主拱转铰复核

3．4 钢管混凝土拱肋竖转索塔竖转铰复核

3．5 钢管混凝土拱肋竖转索塔顶端张拉装置复核

3．6 钢管混凝土拱肋竖转前吊点复核

3．7 钢管混凝土拱肋竖转拉索复核

3．8 钢管混凝土拱肋竖转索塔稳定复核

3．9 钢管混凝土拱肋竖转地锚检算

3．10 钢管混凝土拱肋竖转风缆复核

3．11 本章小结

第四章 高速铁路钢管混凝土拱预应力连续梁桥施工监控方案

4．1 钢管混凝土拱预应力连续梁桥施工控制的原则

4．1．1 受力要求

4．1．2 线形要求

4．1．3 调控手段

4．2 钢管混凝土拱预应力连续梁桥施工控制方法

4．2．1 设计参数识别

4．2．2 设计参数预测

4．2．3 优化调整

4．3 箱梁悬浇阶段箱梁线形测量

4．3．1 箱梁施工测量网的建立

4．3．2 基准点和梁段测点的埋设

4．3．3 箱梁悬浇施工控制测量工作

4．3．4 箱梁合拢的监测

4．4 箱梁施工应力监测

4．4．1 测点布置

4．4．2 混凝土应变计安装

4．4．3 箱梁悬浇施工阶段箱梁应力测量

4．5 箱梁钢束张拉力监测

4．6 拱肋挠度监控

4．7 拱肋应力应变测量

4．8 竖转施工中关键节点应力应变监测

4．9 竖转施工中索力测量

4．10 吊杆索力测量

4．11 温度测量

4．12 本章小结

第五章 高速铁路钢管混凝土拱预应力连续梁桥施工控制

5．1 钢管混凝土拱预应力连续梁桥施工控制的实现

5．1．1 立模标高和预计标高

5．1．2 误差分析与控制

5．1．3 施工控制程序

5．2 钢管混凝土拱预应力连续梁桥标高观测、应力监控与分析控制

5．2．1 连续箱梁线型控制

5．2．2 连续梁箱梁应力监测

5．2．3 主梁预应力张拉监测

5．2．4 拱肋线型监测

5．2．5 拱肋应力监测

5．2．6 竖向转体施工中关键点监测

5．2．7 竖向转体施工中索力监测

5．2．8 拱肋吊杆索力监测

5．2．9 温度场监测

5．3 钢管混凝土拱预应力连续梁桥施工控制的结果

5．4 本章小结

第六章 全文总结

参考文献

致谢

攻读硕士期间主要的研究成果