拱桥在温度下合理设计吊装研究

(重庆交通大学土木工程学院 重庆 400074)

引言

钢箱拱桥不仅具有良好的外观造型，同时以其强度高、抗扭刚度大、良好的稳定性而备受桥梁设计师的青睐，因钢材质轻、高强，近年来钢拱桥的跨域能力在不断的提高，因此也对施工技术提出了更高的要求。钢材由于导热性能好，对温度变化较为敏感，温度作用已成为影响吊装过程中拱肋安装精度的重要因素，在结构设计和施工中必须引起足够的重视。

一、温度作用对吊装过程的影响

温度改变会大大影响桥梁结构的受力与和变形,并且影响也会随着温度不同而发生改变。不同时间段量测结构的状态,结果肯定也不一样，时间性很明显。温度是随机变量,变化很复杂，其中包括季节温差、日照温差、骤变温差、残余温度、不同温度场等,和桥梁的地址、自然条件、方位、构件材料等因素息息相关，确定结构应力以及变形时，计算的准确性很重要，且结构温度的分布以及温度应力均是瞬时变化的。温度对于桥梁结构的应力、线形具有重要的影响，特别是对于钢箱拱桥，温度对位移的影响很显著。由于温度的变化直接改变索力大小,从而在松索的环节影响线形。

(一)标准温度下的影响

常年在标准温度变化的年气温，它对结构的影响主要导致桥梁各截面的均匀温升或温降、节段长度伸长或缩短，当结构的上述位移受到约束时，会导致结构内产生温度次内力。由于结构的设计温度与施工时的环境温度不一致会导致结构在该体系温差作用下产生温度内力及位移，影响吊装精度。

(二)非标准温度下的影响

非标准温度是由日照辐射或骤然温降所引起的，它的传热方式在结构各截面上分布是不均匀的，而且分布也是非线性的，由于截面非线性温度胀缩与平截面变形间的差异，导致任何类型的桥梁截面上都将产生自应力。对于超静定结构除了截面自应力效应外，还将引起结构的超静定次内力。

二、解决方法

对于采用斜拉扣挂—缆索吊装法施工的钢箱拱桥在吊装的过程中，局部温差可以不用考虑，采取回避的方式。因为在日光的照射下，钢箱拱内的温度场是很难测出的，局部温差的变化也是相当复杂的，在实际计算过程中很难加以准确的考虑。为了避开局部温差对结构的影响，那些对结构受力有显著影响的重要施工工序应尽量在结构处于均匀温度状态下进行，每次的吊装工作可以选在温度场比较稳定的清晨、傍晚或阴天进行，同时测量工作也是在这种相对较为稳定的温度场内进行。但是随着吊装节段的延续，每一天的温度会有所改变，对吊装精度有很大的影响，也是施工控制中必须考虑的影响因素。

(一)对拱肋吊装的解决方法

1.设置足够的浪风索来减小拱箱之间接头的横向偏移量、从而减小拱肋在横向风荷载下的位移。

2.设置足够的下拉索来控制拱轴线的变形，这样就能维持拱肋的纵向稳定。

(二)对交通标线施工要点

标线施工时，会因为地面温度、湿度以及地面厚度产生不同影响，施工人员在对交通安全设施施工时应掌握各方面知识以免出现失误影响施工进度，因标线的特殊性，选择施工设备时应注意选择温度和速度符合实际的设备，并根据实际情况进行调整，方能确保在施工中不出现质量问题。

三、结语

温度效应一直是桥梁施工过程中的一个重要参数之一，其复杂程度也挺高。钢箱拱桥在吊装的过程中的安装过程受温度作用影响较大，其中体系温差对里程影响较大，故在钢箱拱桥的吊装过程中，很有必要对温度效应影响进行分析。对结构受力有显著影响的重要施工工序应尽量在结构处于均匀温度状态下进行，每次的吊装尽量选在温度比较均匀稳定的时刻，例如清晨、傍晚或者阴天进行。吊装时也应当时刻有人对其进行实时监控，起到防微杜渐的作用。

本文对钢箱拱桥的吊装过程起到参考作用，以及注意事项。为以后的工作过程中起到参考。