中铁大桥勘测设计院有限公司铁路工程地质世纪回顾

文章介绍了中铁大桥勘测设计院有限公司半个世纪来的成长与发展过程,以及桥梁工程的地质成果。

南京仙新路长江大桥主桥结构设计

南京仙新路长江大桥主桥为跨径1760 m的单跨钢箱梁悬索桥,主缆垂跨比1/9,边跨跨径580 m,边中跨比0.33。该桥上、下游各设1根主缆,单根主缆由169股127∅5.4 mm镀锌铝高强钢丝索股组成,采用PPWS法施工,钢丝标准抗拉强度2100 MPa。吊索与索夹采用销接式结构,跨中设置柔性中央扣索,短吊索设置关节轴承。主索鞍采用宽鞍槽单纵肋铸焊结合构造,散索鞍采用底座式全铸结构。加劲梁采用扁平流线型封闭整体钢箱梁,总宽31.5 m,梁高4 m,顶板与U肋之间采用双面埋弧全熔透焊接。桥塔采用门形混凝土结构,总高277.3 m,其上横梁为预应力混凝土结构,外包N字造型钢结构;桥塔基础采用直径2.8 m钻孔灌注桩。南锚碇采用外径65 m圆形地下连续墙基础;北锚碇采用沉井基础,平面尺寸70 m×50 m,高50 m。对结构进行静力分析及抗风性能理论和试验研究,结果表明:结构强度、刚度均满足规范要求;在加劲梁上设置0.67 m高中央稳定板、两侧风嘴处设置1 m宽水平稳定板后,大桥的颤振、涡振等抗风性能均满足要求,且具备一定的阻尼储备。

G3铜陵长江公铁大桥桥塔基础设计

G3铜陵长江公铁大桥主桥为主跨988 m的斜拉-悬索协作体系桥,桥塔采用钢筋混凝土门形结构。3号桥塔基础比选了钻孔桩基础与沉井基础方案,4号桥塔基础比选了钻孔桩基础与地下连续墙基础方案,综合考虑基础受力性能、经济性、施工风险等,均推荐采用钻孔桩基础方案。3号、4号桥塔塔座高4.5 m,承台分别为厚7 m的圆形-哑铃形和矩形-哑铃形结构,基础分别采用68根和64根φ3.0 m钻孔桩,桩长分别为95 m和79 m,按摩擦桩设计。承台系梁采用ANSYS软件进行实体有限元分析,系梁横向受力主筋、竖向抗剪箍筋采用优化分区配置,满足受力要求。

马鞍山长江公铁大桥主航道桥桥塔设计

马鞍山长江公铁大桥主航道桥为双主跨1 120 m的三塔钢桁梁斜拉桥,桥梁跨度大、受力复杂,桥塔设计要求高。桥塔设计过程中对边中塔比例、结构形式、结构尺寸等进行比选分析,基于提高结构整体刚度、优化中塔受力和控制中塔基础工程规模的考虑,最终确定采用中塔塔顶高程高于边塔,边塔、中塔均为钢-混组合结构的方案。边塔塔高308 m和306 m,采用平面A形塔;中塔塔高345 m,采用空间A形塔。桥塔分为上塔柱、中塔柱、下塔柱3个区段。上塔柱为钢结构,采用钢锚箱式索塔锚固结构。中、上塔柱交界处设钢-混结合段,结合段外壁板布置PBL剪力键和剪力钉,结合段内设有一圈锚杆,钢塔柱竖向压应力通过结合段的承压板和剪力连接件传递至混凝土塔柱,拉应力通过锚杆传递至混凝土塔柱。中、下塔柱为混凝土结构,五边形截面。中、下塔柱交界位置设置横梁,边塔布置1道下横梁,中塔布置2道下横梁,中塔2道下横梁之间通过3道系梁连接。横梁均为预应力混凝土结构,系梁为钢筋混凝土结构。经计算,桥塔受力满足设计要求,桥塔各构件受力明确、安全合理。

心系桥梁绘彩虹——记中国工程设计大师、中铁大桥勘测设计院总工程师高宗余

当住房和城乡建设部公布第七批全国工程勘察设计大师名单时,获得者之一——47岁的中铁大桥勘测设计院总工程师高宗余,正奔波在京沪高铁的试验列车上。

设计未来 创造卓越——记中铁大桥勘测设计院

有"桥梁设计的殿堂"之美誉的中铁大桥勘测设计院坐落于江城武汉,始建于1950年,紧跟新中国前进的步伐,与时俱进,不断创新,经过几代人的艰苦努力,目前大桥院已发展成为质量可靠、技术先进、人才辈出、享有盛誉的国家甲级勘察、设计单位,全国惟一的专业性桥梁勘测设计院,担负着全国主要、重要桥梁的勘测设计任务.一座桥一座丰碑,记述了大桥院不平凡的历史,印证了新中国桥梁事业的发展史.

中铁大桥院智慧档案一体化平台建设项目

中铁大桥勘测设计院集团有限公司(以下简称中铁大桥院),作为我国桥梁专业设计领域的佼佼者,积累了丰富的珍贵档案资源。随着企业规模的持续扩大和业务领域的不断拓展,这些档案资源在推动公司发展和传承历史经验方面的作用日益凸显。为了响应国家关于档案管理现代化的号召,并深入贯彻《“十四五”全国档案事业发展规划》的相关要求,中铁大桥院决定对传统的档案管理方式进行彻底的升级改造。2021年,中铁大桥院正式启动智慧档案一体化平台建设项目,该项目标志着中铁大桥院在档案管理领域迈出了创新的步伐,档案管理工作正式步入智慧化的新时代。

京港高铁鳊鱼洲长江大桥北汊航道桥设计

京港高铁鳊鱼洲长江大桥北汊航道桥设计为双主跨140 m独塔预应力混凝土曲线梁斜拉桥,4线铁路整幅布置,客运专线和客货共线分别采用无砟、有砟轨道。大桥采用塔墩梁固结体系;主梁采用单箱六室预应力混凝土曲线箱梁,梁高4 m,主跨全宽32.5 m,边跨主梁因不设斜拉索,梁宽缩减为28 m;桥塔采用双柱式钢筋混凝土结构,上、下塔柱间设置1道半圆拱形横梁,主梁通过横梁与桥塔固结,上塔柱设置横桥向预偏,以抵消索力引起的塔柱横桥向往主梁曲线内侧产生的位移;全桥共设32对斜拉索,按竖琴式双索面布置在主跨;斜拉索采用标准抗拉强度1770 MPa的锌铝合金镀层平行钢丝;基础采用钻孔灌注桩基础。桥塔采用爬模施工,主梁分区段采用牵索挂篮悬臂浇筑和支架现浇施工。该桥设计验算和成桥荷载试验结果均满足要求。

宜宾临港长江大桥总体设计

研究目的:宜宾临港长江大桥位于宜宾市临港区瞌睡坝附近,是新建川南城际铁路、渝昆高铁、宜宾市规划市政道路的共用过江通道。为节约通道资源、减小拆迁和用地,大桥采用公铁平层布置斜拉桥。本文就宜宾临港长江桥桥位、梁型、设计、施工等方面开展研究。研究结论:(1)跨河桥梁的桥位和跨度受河道、通航、行洪、鱼保等方面因素影响综合确定;(2)在满足功能要求、技术标准的前提下,公铁合建桥梁的结构形式应从技术、经济指标、施工、景观、引道疏解等方面综合比选;(3)公铁合建桥梁各线间,线路与公路的相对位置,以及公铁行车的相互影响是设计应重点关注点;(4)施工方案应结合地形、运输条件、桥梁方案综合确定;(5)本研究成果可应用于铁路大跨斜拉桥及公铁同层桥梁设计。

G3铜陵长江公铁大桥江北侧锚碇复合型地下连续墙设计

G3铜陵长江公铁大桥主桥为主跨988 m的斜拉-悬索协作体系桥。江北侧锚碇设计时对沉井基础和地下连续墙基础进行比选,综合考虑开挖范围、工程造价、施工工期等,最终采用基底深置的地下连续墙基础,以下伏基岩弱胶结泥质砂岩作为基础持力层,基础高49.5 m,地下连续墙墙底嵌入中等胶结泥质砂岩,地下连续墙高55.5 m。为减小锚碇基础的开挖量,采用大悬臂外挑锚块结构结合CFG桩复合地基加固技术的新型复合型地下连续墙基础,地下连续墙基础直径缩小至60 m,节省了工程造价。锚碇基础施工中基坑分层开挖,同时进行内衬砌施工。采用PLAIXS 3D软件对锚碇施工阶段及运营阶段进行有限元模拟分析,基坑开挖时地下连续墙结构受力安全,锚碇基础地基承载力、地基沉降结果均满足规范要求。

G3铜陵长江公铁大桥主桥设计

G3铜陵长江公铁大桥主桥为主跨988 m的斜拉-悬索协作体系桥,公铁上、下分层布置,上层通行6车道高速公路,下层通行4线铁路。主缆平面布置,垂跨比为1/6.5,横向中心距34.7 m,纯悬吊段长331 m,标准抗拉强度2000 MPa;斜拉索与吊索交叉索共6对,交叉区斜拉索和吊索交错锚固于主梁上。主梁采用钢桁梁,桁高13.5 m,桁宽35 m。桥塔为门形钢筋混凝土结构,合肥侧、铜陵侧塔高分别为228.5、222.5 m。斜拉索采用ϕ7 mm高强平行钢丝索,呈扇形布置,标准抗拉强度2000 MPa;吊索采用ϕ7 mm高强平行钢丝索,平面布置,标准抗拉强度1770 MPa。2个桥塔墩均采用钻孔桩基础。合肥侧锚碇采用复合式地下连续墙基础,铜陵侧锚碇采用复合板桩嵌岩扩大基础。理论分析和试验研究表明大桥具有良好的静、动力性能,能够满足高速铁路行车要求。

马鞍山长江公铁大桥主跨超千米三塔斜拉桥设计

马鞍山长江公铁大桥主航道桥为主跨超千米的三塔斜拉桥。针对该桥建设标准高、荷载重、跨度大的特点,开展跨度布置、桥型方案、约束体系及主要构件研究。经综合分析比选,该桥最终采用(112+392+2×1120+392+112)m三塔钢桁梁斜拉桥,采用中塔设置弹性索、边塔设置阻尼器的约束体系。主梁采用上层板桁结合、下层箱桁结合的双层桥面钢桁梁,横向布置3片主桁,主桁采用N形桁式。桥塔采用钢-混组合结构,中塔为纵、横向均为A形的空间四肢构造,边塔为横向A形、纵向I形构造,中塔比边塔高25 m,桥塔基础采用ϕ4 m钻孔灌注桩。辅助墩、边墩采用横向门式墩,ϕ2.5 m钻孔灌注桩基础。斜拉索采用标准抗拉强度2100 MPa、ϕ7 mm的镀锌铝合金高强度、低松弛平行钢丝拉索。

常泰长江大桥组合索塔锚固结构钢-混传剪构造足尺模型试验研究

常泰长江大桥索塔锚固结构采用钢箱-核芯混凝土组合结构,为研究该新型组合索塔锚固结构钢-混传剪构造的受力特性,进行钢-混传剪构造足尺模型试验研究。制作2个锚固结构足尺节段试验模型,通过压剪试验研究锚固结构的荷载~滑移曲线及应力、应变分布等受力特性,并通过有限元模型分析锚固结构的传力机理和各组件的内力分配比例,推导剪力钉剪力计算方法。结果表明:在2.14倍单索最大索力荷载作用下,锚固结构保持弹性状态,钢壁板未产生明显滑移,钢-混界面最大滑移不超过0.25 mm,该锚固结构中钢-混传剪构造至少具有2.14倍的安全系数;荷载作用下,剪力钉剪力从上至下逐渐增大,锚腹板附近底部3排剪力钉剪力较大,钢-混传剪构造至少存在剪力钉和界面摩擦力2种传剪机制,钢-混传剪构造的承载能力显著提高;钢-混传剪构造受力过程分为粘结力传力阶段和局部滑移阶段,剪力钉剪力分布不仅与沿剪切方向长度分布有关,也与荷载的大小线性相关。

G3铜陵长江公铁大桥总体设计

G3铜陵长江公铁大桥工程全长11.877 km,包括公铁合建段、公路引桥及接线段两部分。公铁合建段通行6车道高速公路、2线普速铁路和2线预留城际铁路,公铁上、下分层布置。跨江主桥为主跨988 m的斜拉-悬索协作体系桥,主梁采用钢桁梁,桥塔采用钢筋混凝土门形塔+钻孔桩基础,南锚碇采用复合板桩嵌岩扩大基础,北锚碇采用复合式地下连续墙基础。公铁合建段引桥上层公路梁采用跨径32.7 m的混凝土连续箱梁,下层铁路梁采用相同跨度的混凝土简支箱梁。公路单建段引桥分幅布置,单幅桥面宽16.25 m,标准跨采用跨径30 m的预制混凝土连续小箱梁,部分跨线节点采用非标准跨变高现浇混凝土连续大箱梁。江北侧公路接线段设双喇叭互通立交,新建匝道收费站;江南侧公路接线段与服务区合并设置单喇叭互通立交,利用既有铜陵南收费站。

成贵铁路鸭池河大桥拱肋结构形式比选设计

成贵铁路贵州鸭池河特大桥为跨度436m的中承式拱桥,施工条件复杂、运输困难。通过对不同拱肋截面形式进行比选,在拱肋结构上提出钢-混结合截面形式,从而避开钢管混凝土结构脱空难题,且钢箱可作为混凝土施工平台及模板,施工便捷。同时对拱肋的拱轴系数、内倾角、混合接头形式、横向联接系形式等进行比选设计,较好地满足了高铁桥梁高标准动力特性要求。

金仁桐高速公路桐梓河特大桥总体设计

贵州金仁桐高速公路桐梓河特大桥全长1422 m,为双向4车道高速公路桥,设计速度80 km/h。该桥主桥采用单跨965 m简支钢桁梁悬索桥,仁怀岸引桥为(48+80+48)m预应力混凝土连续刚构桥,桐梓岸引桥为两联(3×40)m预应力混凝土先简支后结构连续T梁桥,均分左、右两幅设置。主桥主缆跨度布置为(205+965+225)m,中跨主缆垂跨比为1/10。加劲梁采用两主桁钢桁梁,华伦式桁架,桁高7 m。每一吊点设置2根吊索,吊索标准间距15.0 m。桥塔采用门形混凝土塔,仁怀岸塔高208 m,采用嵌岩桩基础;桐梓岸塔高140 m,采用扩大基础。仁怀岸锚碇采用隧道锚,桐梓岸锚碇采用重力式嵌岩锚。

南通深南路大桥工程总体设计研究

南通深南路大桥工程跨越的九圩港航道等级高,距离两岸道路近,如何进行合理的的设计满足与两岸道路顺接的功能,是该项目总体设计的关键。文章从桥型选择、主桥构件设计、引桥结构设计、主墩防撞设计等方面进行详细的总体设计,并根据总体设计方案,提出边跨支架拼装、主跨大节段浮运吊装对航道影响较小的施工方案,以期为类似桥梁项目提供参考及理论指导。

基于视觉检测的智能桥梁检查车设计与分析

针对公路变截面梁的特点,提出了一种基于视觉检测的智能检查车。该智能检查车由车体平台和视觉检测平台组成,既能无人智能快速检测,又能人工定点维修,有效地提高了桥梁养护效率及检查工作的安全性。介绍了车体平台的具体结构设计和视觉检测平台的具体组成,并对智能检测和人工检查做了对比试验分析,结果表明智能检测比人工检查具有更好的病害检测完整性和更高的检测效率。

马鞍山公铁两用长江大桥主航道桥中塔下横梁抗扭设计

马鞍山公铁两用长江大桥主航道桥为主跨2×1120 m的三塔钢桁梁斜拉桥,中塔采用钢-混组合结构,纵、横向均采用A形,为四肢空间桥塔,中塔横向两塔肢之间设置下横梁,2道下横梁之间通过3道系梁连接形成纵横梁结构,下横梁受扭问题较为突出。通过建立全桥总体有限元模型对下横梁受扭原因进行分析,结果表明:活载及纵向荷载作用下,桥塔发生弯曲,导致下横梁受到较大扭矩。结合纵横梁结构弯扭相互转化的受力特征,基于下横梁产生扭转原因及扭矩分配特点,建立下横梁扭矩计算模型计算下横梁所受扭矩,从满足结构受力和便于施工角度出发,分析了下横梁端部加高、边系梁加宽、箍筋分段局部加强3种下横梁抗扭设计方案,最终采用在下横梁截面外围布置2层闭合箍筋、下横梁箍筋分段局部加强的方案,该方案结构受力明确,安全合理,施工方便。

杭州湾跨海铁路大桥总体设计

新建通甬高速铁路杭州湾跨海铁路大桥为设计速度350 km/h双线高速铁路桥,全长29.2 km,全桥采用无砟轨道,包括北、中、南航道桥及海中引桥和浅滩区引桥。北航道桥为(71.85+169.5+450+169.5+71.85)m双塔双索面钢箱-钢桁组合梁斜拉桥;中航道桥为(85.4+182+2×448+182+85.4)m三塔双索面钢桁梁斜拉桥,采用中塔纵向固定、边塔纵向弹性约束的约束体系提高了结构刚度及经济性,更有利于无砟轨道平顺性;南航道桥为(71.25+154+364+154+71.25)m双塔双索面钢桁结合梁斜拉桥;海中引桥采用80 m跨长联预应力混凝土连续梁,采用多墩固定、设置减隔震结构体系以减小基础规模及梁端位移,第1联与第2联间设置1孔60 m简支梁以减小温度跨,进而减小轨道伸缩调节器规格;浅滩区引桥采用48、40 m跨预应力混凝土简支梁。针对海洋环境混凝土结构及钢结构开展耐久性设计并采用附加措施提高了结构耐久性。航道桥主梁采用大节段吊装施工,引桥主梁采用预制、架设施工,海中引桥采用钢管打入桩基础,充分体现了装配化设计、施工的理念。