上海长江大桥分体式钢箱梁斜拉桥上部结构关键施工技术研究

摘要

斜拉桥上部结构关键施工技术决定了斜拉桥的跨度及其施工质量。随着斜拉桥结构由大跨度向主跨跨越700米大关的超大跨度方向发展，以及施工控制理念的不断完善，要求达到施工控制要求的施工关键技术得到不断发展。 本文以上海长江大桥（主跨730米分体式公轨共面钢箱梁斜拉桥）为工程背景，对大跨度斜拉桥上部结构若干关键施工技术问题进行了研究： （1）宽幅分体式钢箱梁无应力制作线形及斜拉索索长技术研究 拉索的制造长度及分体式钢主梁无应力制造线形属于几何控制中的重要内容，其误差或错误将直接导致拉索安装失败或主梁拼装无法达到预定高程，因此需对其各种不同工况进行详细研究确定。 （2）宽幅分体式钢箱梁节段悬拼匹配技术研究 本工程钢箱梁宽达51．5米，且为分体式结构，其吊装和拼接工艺需要进行研究。 （3）梁重及索力精确量测技术研究 施工控制过程中必然存在一定的误差，某些误差将会导致发散的结果，因此，应对施工控制参数进行识别，斜拉桥中尤其是梁重和索力需要精确识别，从而计算并给出正确、合理的施工控制指令。 （4）无横梁塔柱与钢箱梁之间的临时锚固技术研究 在钢箱梁安装施工时需要将钢箱梁进行临时锚固，使之抵抗安装过程中各中原因产生的不平衡力及力矩，由于主塔设计无下横梁，常规的锚固方法在这里不能使用，需要经过计算尝试新的锚固方法来确保钢箱梁的施工安全。 （5）承插式临时墩设计及其液压提升施工技术 大跨度斜拉桥在主梁合龙前需要在中跨或边跨搭设临时墩来确保主梁在架设过程中的安全，如何使得临时墩施工快速、节约、有效是大跨度斜拉桥需要研究的问题。 通过对上述问题的理论研究和ANSYS计算分析，不仅顺利完成上海长江大桥的主梁安装，同时得到一些结论和工艺，以期对特大跨度斜拉桥上部结构关键技术提供有价值的参考。

目录

文摘

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 大跨宽幅钢箱梁斜拉桥施工研究现状

1.2.1 钢箱梁制作

1.2.2 钢箱梁悬拼技术

1.2.3 索力测量

1.2.4 临时锚固

1.2.5 临时墩施工

1.3 研究背景及问题的提出

1.3.1 工程背景

1.3.2 施工监控技术要求

1.3.3 问题的提出

1.4 主要研究内容和目的

第二章 宽幅分体式钢箱梁无应力制作线形及斜拉索索长技术研究

2.1 钢箱梁制造线形控制

2.1.1 制造线形与安装线形

2.1.2 主梁理论制造线形

2.1.3 钢箱梁梁段制造几何要素

2.2 斜拉索制作长度控制

2.3 本章小结

第三章 宽幅分体式钢箱梁节段悬拼匹配技术研究

3.1 梁节段的悬拼、匹配及轴线控制

3.1.1 粗匹配流程

3.1.2 精匹配流程

3.1.3 预拼

3.1.4 匹配

3.1.5 轴线控制

3.2 钢箱粱的错台问题

3.2.1 被吊梁段变形分析

3.2.2 已成梁段变形分析

3.2.3 节段匹配措施

3.3 本章小结

第四章 梁重及索力精确量测技术研究

4.1 施工过程主梁重量精确称重

4.1.1 主梁动态称重系统的设计方案

4.1.2 系统应用分析

4.2 施工过程斜拉索索力控制

4.2.1 斜拉索索力测试的基本要求

4.2.2 索力测试方法综述

4.2.3 斜拉桥索力测试方案

4.3 本章小结

第五章 无横梁塔柱与钢箱梁之间的临时锚固技术研究

5.1 问题的提出

5.1.1 斜拉桥钢箱梁零号块临时锚固的概念

5.1.2 目前国内外斜拉桥临时锚固的几种类型

5.1.3 临时锚固结构的特点和必要性

5.2 产生不平衡荷载的最不利工况的荷载分析

5.2.1 最大竖向不平衡荷载

5.2.2 最大纵向不平衡荷载

5.2.3 最大横向不平衡荷载

5.3 塔梁临时固结体系思路的建立

5.3.1 纵向临时锚固

5.3.2 横向临时锚固

5.3.3 竖向临时锚固

5.4 本章小结

第六章 承插式临时墩设计及其液压提升施工技术

6.1 问题的提出

6.1.1 临时墩设置的机理及原则

6.1.2 国内外大跨度斜拉桥临时墩的设置

6.1.3 上海长江大桥主桥的结构特点

6.2 临时墩的平面设置及最不利工况的荷载分析

6.2.1 承插式临时墩的设计原则及思路

6.2.2 最不利荷载分析

6.3 本章小结

第七章 上海大桥施工控制现场实施结果

7.1 施工过程主梁应力监测

7.2 主梁称重系统应用成果

7.2.1 码板影响分析

7.2.2 实测梁重与理论梁重对比

7.2.3 粱重误差对于施工控制精度影响

7.3 钢主梁现场匹配监控成果

7.3.1 钢箱梁错台情况

7.3.2 钢箱梁焊缝宽度情况

7.3.3 钢箱梁轴线偏位情况

7.3.4 钢主梁匹配误差分析

7.3.5 主梁线形控制结果

7.4 施工过程斜拉索索力控制

7.5 零号块临时支架监测结果

7.6 临时墩与主粱连接方式改进

7.7 本章小结

第八章 全文总结

8.1 研究内容总结

8.2 有待进一步研究的问题

参考文献

作者攻读工程硕士学位期间论文发表一览

致谢