浅谈系杆拱桥梁质量控制要点

【摘要】：随着我国经济的快速发展，物流这个产业也在飞速的发展中，因此我国对于道路桥梁的需求逐渐增长。自从改革开放30年以来我国建了很多的桥梁。但是如今的桥梁经过常年的使用，承载力已经缓缓地下降，存在一定的安全问题。如果对我国现存的旧桥梁全部重建，这项工程成本过高，可行性不强，会造成大量的资源浪费。所以说对旧桥进行检测评估与维修加固，成为社会各界关注的热点问题。我们通过对案例研究，对某钢筋混凝土系杆拱桥加固大修案例进行实例分析，研究了钢筋混凝土系杆拱桥进行检测评估和维修加固技术，采用适当的方法可以明确桥梁的现有状态，并在此基础上采取加固技术，通过加固技术可以恢复旧桥的承载力延长旧桥的使用年限，有效地延长桥梁的寿命，在有限成本下达到最好的成果。

【关键词】：道路；桥梁；承重质量

道路与桥梁工程技术与社会的进步使交通建设事业得到了蓬勃的发展，从而越来越多的桥梁修建起来，越来越多的道路连通起来，一些重要的大型桥梁的耐久性、安全性和正常使用功能逐渐的得到了关注，桥梁施工过程的精确控制是实现设计成桥目标的关键，桥梁的监测系统与智能的控制技术同时相继也运用到大型的桥梁中，从而技术上得到了迅猛的发展。

我们通过对一些桥梁的建造进行了分析后得出系杆拱桥构造，并且详细叙述施工控制的方法和特点以及国内与国外的研究现状，分析桥梁结构体系，根据佰官大桥的实际情况与结构特点来采用桥梁结构有限元专业软件-MIDAS CIVIL来建立全桥的有限元模型，从而针对实际施工各过程进行细部的仿真模拟。并通过对该桥进行成桥状态的静力与动力分析，对桥梁内力、应力、位移及吊杆索力进行设计进行验算，并通过恒载+1/2活载来计算出钢拱肋及叠合梁预拱度值，最终保证桥梁施工的顺利进行，及成桥后高速行车的舒适度和安全性。拱桥的施工工艺与桥型特点来制定详细的施工监控方案，同时运用自适应控制方法把大桥的施工过程进行有效的控制，并且结合监控方案的任务及主要内容，运用施工控制的过程研究作为主线，对拱肋应力与变形进行双控，并且以施工的变形控制作为主要要项目，严格控制各个截面的竖向的位移与拱轴线的偏移情况，同时兼顾着考虑应力的发展状况，并且以计算数值作为指导对吊杆索力及桥面系高程进行控制，通过对桥梁整体施工过程的模拟与实际现场监控数据对比，进行施工控制误差分析，从而进一步调整施工控制参数，最终达到提高工程质量的目的。这样的合理的分析使得我们对于桥梁建设技术上得到很多的进步。

伴随着桥梁使用年限的增加，桥梁的承重能力也渐渐的降低，在一定程度上桥梁使得我们生活有了很大的便利之处，所以说我们在关注桥梁的建设时我们要着重的看到桥梁的使用安全方面的问题，使得我们桥梁在为我们提供便利生活的同时还能够给我们提供一个放心安全的使用环境。钢筋混凝土系杆拱是在公路桥梁中应用广泛的一种拱梁组合体系桥。随着已建桥梁的老化、桥梁承受的荷载的日趋加重，越来越多的钢筋混凝土系杆拱出现了不同程度的损伤，并采取了有针对性的加固措施。对桥梁加固效果的评价研究因而具有了重要的工程意义。本文以采用增设柔性吊杆加固的八里店大桥为依托工程，从加固前后桥梁结构的动力特性和动力响应方面对加固后桥梁的安全性和舒适性进行了评价。归纳了用于公路桥梁动力分析的参数，选择了桥梁的动力特性、动位移响应、加速度响应作为加固效果的评价指标；以若干集中力模拟重载交通，通过动位移响应对刚性吊杆、刚性系杆、刚性拱的混凝土系杆拱桥进行了适用跨径的分析，在建立了依托工程加固前后的有限元分析模型后，对其进行了特征值分析和简化的车桥耦合分析，结合加固前后的动力特性、动位移响应、加速度峰值的变化对桥梁加固后的安全性从结构刚度方面进行了评价；对简化的车桥耦合分析中得到的加速度时程数据进行了处理变换，在得到结构各控制截面竖向加速度均方根后，以其作为振动强度的指标对加固后桥梁的行车舒适性进行了评价；针对加固之前对原桥进行的动载试验不能反应车辆通过时振感强烈这一问题，建立对钢筋混凝土系杆拱适用的安全性和舒适性。可为类似钢筋混凝土系杆拱桥的的经验跨径取值和加固后安全性和舒适性评价提供一定的借鉴作用。

刚架系杆拱桥，系拱墩固结、梁墩分离、以拱受力为主、梁仅承受节间荷载和提供桥面系的结构体系。该结构在桥梁上的应用尚属首次。为配合项目建设和铁道部科技研究开发计划重点课题研究的需要，研究梁、拱线形控制、吊杆力张拉方法与监控等，以使成桥线形和受力状态尽量符合设计要求，针对设计结构和施工单位确定的先梁后拱施工工艺，建立了永修刚架系杆拱桥的有限元模型，包括设计分析模型和施工监控模型，以及主梁跨河支架和主拱临时支架的有限元模型，并进行了相关力学分析，校验了设计结构和施工临时支架的合理性和可靠性。在影响矩阵法的基础上，考虑先梁后拱施工工艺的刚架系杆拱桥其吊杆张拉问题，针对吊杆单根或多根分批同步等不同张拉工艺，推导出吊杆千斤顶张拉力的计算方法和公式。结合工程实例应用给出了具体的算法，对应用中的关键技术问题进行了探讨。对吊杆张拉次数、张拉时机和张拉顺序进行了分析，提出了包括设计方案在内的4个方案并进行分析，为施工单位在选择吊杆张拉方案提供了理论基础。结合施工中实施的吊杆张拉方案，基于本文的方法，给出了本桥吊杆初张拉阶段和调整张拉阶段的有效张拉力，并实施了全过程的监控。紧密配合施工，对主梁、主拱、主墩、系杆、吊杆和临时支架等构件的施工进行了全面的线形与受力性能监控，取得了良好的监控效果。最终的成桥结构，提出了不再进一步调整吊杆和系杆力的建议。

【结语】：

随着经济的快速发展，人们对于城市桥梁建筑的造型越来越追求美学效果，使得桥梁建设任务更加艰巨，施工难度越来越大。任何桥梁施工，大跨度桥梁的施工，都是一个系统工程，为实现设计目标而必须经历的施工过程中，将受到许许多多确定和不确定因素的影响，为确保桥梁建造安全和桥梁工程质量，必须对桥梁进行施工控制。人们现在认识到桥梁施工控制在桥梁施工技术中的重要地位和作用。随着科学技术的发展，生产力水平空前提高，系杆拱桥在中国得到了极好的发展。系杆拱桥是一种独特形式的拱桥，作为拱桥形式中的一种的他不但具备拱桥的基本特征，而且自身的独特性质也是非常明显的。

【参考文献】：

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[3] 何燕，张雄，张永娟，张悦然. 改善桥梁加固混凝土性能的研究[J]. 材料导报. 2012（12）

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作者简介：

钱思豪（1988.09- ），男（汉族），地址：江苏省盐城市响水县陈家港镇，大专，主要研究方向：公路、桥梁工程类。