拱橋在溫度下合理設計吊裝研究

(重慶交通大學土木工程學院 重慶 400074)

引言

鋼箱拱橋不僅具有良好的外觀造型，同時以其強度高、抗扭剛度大、良好的穩定性而備受橋梁設計師的青睞，因鋼材質輕、高強，近年來鋼拱橋的跨域能力在不斷的提高，因此也對施工技術提出了更高的要求。鋼材由于導熱性能好，對溫度變化較為敏感，溫度作用已成為影響吊裝過程中拱肋安裝精度的重要因素，在結構設計和施工中必須引起足夠的重視。

一、溫度作用對吊裝過程的影響

溫度改變會大大影響橋梁結構的受力與和變形,并且影響也會隨著溫度不同而發生改變。不同時間段量測結構的狀態,結果肯定也不一樣，時間性很明顯。溫度是隨機變量,變化很復雜，其中包括季節溫差、日照溫差、驟變溫差、殘余溫度、不同溫度場等,和橋梁的地址、自然條件、方位、構件材料等因素息息相關，確定結構應力以及變形時，計算的準確性很重要，且結構溫度的分布以及溫度應力均是瞬時變化的。溫度對于橋梁結構的應力、線形具有重要的影響，特別是對于鋼箱拱橋，溫度對位移的影響很顯著。由于溫度的變化直接改變索力大小,從而在松索的環節影響線形。

(一)標準溫度下的影響

常年在標準溫度變化的年氣溫，它對結構的影響主要導致橋梁各截面的均勻溫升或溫降、節段長度伸長或縮短，當結構的上述位移受到約束時，會導致結構內產生溫度次內力。由于結構的設計溫度與施工時的環境溫度不一致會導致結構在該體系溫差作用下產生溫度內力及位移，影響吊裝精度。

(二)非標準溫度下的影響

非標準溫度是由日照輻射或驟然溫降所引起的，它的傳熱方式在結構各截面上分布是不均勻的，而且分布也是非線性的，由于截面非線性溫度脹縮與平截面變形間的差異，導致任何類型的橋梁截面上都將產生自應力。對于超靜定結構除了截面自應力效應外，還將引起結構的超靜定次內力。

二、解決方法

對于采用斜拉扣掛—纜索吊裝法施工的鋼箱拱橋在吊裝的過程中，局部溫差可以不用考慮，采取回避的方式。因為在日光的照射下，鋼箱拱內的溫度場是很難測出的，局部溫差的變化也是相當復雜的，在實際計算過程中很難加以準確的考慮。為了避開局部溫差對結構的影響，那些對結構受力有顯著影響的重要施工工序應盡量在結構處于均勻溫度狀態下進行，每次的吊裝工作可以選在溫度場比較穩定的清晨、傍晚或陰天進行，同時測量工作也是在這種相對較為穩定的溫度場內進行。但是隨著吊裝節段的延續，每一天的溫度會有所改變，對吊裝精度有很大的影響，也是施工控制中必須考慮的影響因素。

(一)對拱肋吊裝的解決方法

1.設置足夠的浪風索來減小拱箱之間接頭的橫向偏移量、從而減小拱肋在橫向風荷載下的位移。

2.設置足夠的下拉索來控制拱軸線的變形，這樣就能維持拱肋的縱向穩定。

(二)對交通標線施工要點

標線施工時，會因為地面溫度、濕度以及地面厚度產生不同影響，施工人員在對交通安全設施施工時應掌握各方面知識以免出現失誤影響施工進度，因標線的特殊性，選擇施工設備時應注意選擇溫度和速度符合實際的設備，并根據實際情況進行調整，方能確保在施工中不出現質量問題。

三、結語

溫度效應一直是橋梁施工過程中的一個重要參數之一，其復雜程度也挺高。鋼箱拱橋在吊裝的過程中的安裝過程受溫度作用影響較大，其中體系溫差對里程影響較大，故在鋼箱拱橋的吊裝過程中，很有必要對溫度效應影響進行分析。對結構受力有顯著影響的重要施工工序應盡量在結構處于均勻溫度狀態下進行，每次的吊裝盡量選在溫度比較均勻穩定的時刻，例如清晨、傍晚或者陰天進行。吊裝時也應當時刻有人對其進行實時監控，起到防微杜漸的作用。

本文對鋼箱拱橋的吊裝過程起到參考作用，以及注意事項。為以后的工作過程中起到參考。