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原文传递东筹大桥钢管拱安装方法研究与实践

论文题名：	东筹大桥钢管拱安装方法研究与实践
关键词：	钢管混凝土拱桥;钢拱肋安装;缆索吊装法;有限元分析
摘要：	钢管混凝土拱桥因为自身具有的独特优势，近些年来在我国得到了大范围的推广使用，发展速度很快。但是由于钢管混凝土拱桥应用的历史相对较短，可供借鉴的国外经验也较少，因此在施工、设计和研究上都落后于现实的需要。对于钢管混凝土拱桥建设当中的关键环节——钢管拱肋的安装，本文在一个工程实例——越南东筹大桥的基础上，对大跨度钢管混凝土拱桥钢管拱肋的施工方法进行了研究，并在研究基础上进行了分析和决策，解决了实际的工程问题，主要进行了以下几方面的工作: 　　 1、调研和总结了钢管混凝土拱桥拱肋安装方法的历史、发展和现状，分析和总结了各种方法的工程特点。悬臂吊机法的吊机本身结构稳定性好、使用灵活、操作简便，但吊机的自重较大，对主体结构的稳定性有影响，增大临时扣塔的受力，会造成永久结构工程数量的增加，合龙费用也较高;少支架提升法工期短，占用航道时间少，安全性相对较好，拱肋结构现场施工少、质量好、精度高;转体法安全可靠，合拢精度高，转动结构重量大，可充分利用位地理环境和桥型结构特点，对通航影响很小，转体合拢时间短;缆索吊装法作业时覆盖范围广、起吊能力强、对通航影响小、技术原理明确、经济性好，是目前大跨度钢管混凝土拱桥钢拱肋安装施工的最常用方法。　　 2、结合东筹大桥的工程实际情况和越南的国情，进行了多种钢管拱肋安装方法在东筹大桥工程上的适用性分析:悬臂吊机法在多跨结构上应用技术难度大、费用高，较适用于吊装短而重的钢结构，对东筹大桥适用性较差;少支架提升法技术难度低，操作较方便，同时具有拱肋安装精度高、结构整体性好等优点，可考虑应用于东筹大桥钢管拱安装;转体工艺技术难度高，操作所需空间大，不适用于位于用地空间范围较窄的东筹大桥;缆索吊装法工程应用经验丰富，施工设备简单，技术难度低，吊装范围可覆盖整个桥跨范围，不受桥梁分跨和分幅的影响，施工用地主要向纵向伸展，施工用地的要求较容易得到满足，该方法对东筹大桥的适用性较好，可作为方案比选的方法之一。在适用性分析的基础上，推荐少支架提升法和缆索吊装法为进行方案比选的施工方法。　　 3、进行了东筹大桥的方案比选分析，从以下六个方面对少支架提升方案和缆索吊装方案进行了比选:(1)设备的适用性:少支架安装所需的浮吊在越南较少，操作时的安全性也较低，缆索系统主要使用的设备材料较容易获取，能迅速投入施工;(2)施工进度:少支架安装受季节影响较大，工期较长，采用缆索吊装的安装工作可以连贯开展，工期较短;(3)对河流通航的影响:少支架方案施工过程中，水上施工结构和设备长期占用河道，对通航影响大，缆索吊装方案吊装跨越能力大，占用河道较少，对通航影响小;(4)对安全生产的影响:少支架方案的水上作业量大，安全风险较大，缆索吊装方案水上作业量小，安全隐患较低;(5)经济分析比较:少支架法安装方案的施工建筑安装工程费为1.50亿元，费用较高，缆索吊装法安装方案的施工建筑安装工程费经测算为1.33亿元，费用较低;(6)对环境的影响:少支架安装方案不占用引桥施工场地，对引桥施工单位的影响较小，缆索吊装方案对引桥施工有一定影响，但通过合理组织施工，可做到不影响总工期。通过综合比较，最终确定无支架缆索吊装方案为东筹大桥钢管拱安装方案。　　 4、对东筹大桥钢管拱肋缆索吊装方案进行了缆索吊装系统布置，使其满足主桥吊装范围要求，并尽量减少对引桥施工的影响;合理划分了拱肋吊装节段，确定了施工计算荷载;采用有限元软件MIDAS进行了主要吊装结构的设计和验算，保证所采用塔架结构的杆件应力、刚度和稳定性均满足的规范规定和施工要求。
作者：	陈宇
专业：	建筑与土木工程
导师：	邓志恒;何华
授予学位：	硕士
授予学位单位：	广西大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文