大跨度钢桁梁拱桥柔性拱整体提升施工关键技术

清水坪乌江大桥主跨为240 m的下承式钢桁梁柔性拱桥,拱肋结构跨度大、自重大、施工复杂。主拱肋采用“两端原位拼装+中间段先卧拼后整体提升”的施工方案,整体提升过程中设置水平索以控制主拱肋受力和变形,根据施工阶段的实际受力需求采取多工况提吊及水平张拉方法;具体介绍了拼装支架的布置和提升支架的结构。使用有限元分析软件进行模拟分析,保证了整体受力的安全性和抗风稳定性。施工中采用计算机控制液压同步提升技术,高效、经济、顺利的完成主拱肋架设工作。

现浇连续梁墩梁式支架施工技术研究

为提升桥梁整体质量,满足煤运重载列车行驶对桥梁稳定性和安全性的要求,以新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程良山大桥为研究对象,围绕其3#~6#墩现浇连续梁墩梁式支架施工进行研究探讨。支架施工是现浇连续箱梁施工的首要内容,在支架拼装后需进行检查验收、预压等操作,以消除非弹性变形,获取弹性变形相关参数,为后续模板安装及钢筋混凝土施工提供技术和安全质量保障,所以必须严格按照设计方案施工,规范支架施工工艺,充分保证支架施工的整体质量。

节段预制波形钢腹板组合箱梁桥节段 存放及吊装方案的优化设计

为了优化节段预制波形钢腹板组合箱梁桥节段划分、存放及吊装方案,以南京长江五桥引桥——立新路跨线桥为研究背景,采用数值模拟方法对波形钢腹板组合箱梁桥节段进行合理划分长度,分析标准节段梁存放及吊装期的应力变化及变形特征,并提出合理的控制措施.结果表明:节段长度为240~400 cm时,对梁体抗弯承载力影响较小,波形钢腹板组合箱梁桥节段长度的合理划分取决于吊装及运输条件;节段梁存放层数不宜超过2层,如采用双层存放,需在波形钢腹板节段梁混凝土顶板与底板之间设置临时刚性支撑;节段梁吊装宜采用四吊点方案,即在靠近腹板处设置4个吊点,且起吊时在顶板与底板之间设置临时刚性支撑,以避免顶板变形过大,增加现场拼装控制的难度.

成都天府绿道跨成昆铁路斜拉桥设计

成都天府绿道跨成昆铁路桥为(29.98+37.6+41.3+173.88)m独塔双索面斜拉桥,采用塔墩梁固结体系。桥塔采用水滴形钢筋混凝土塔,高95 m,与锦城湖水交相呼应,形态挺拔修长,线条简约柔美。预应力混凝土主梁采用单箱双室截面,外轮廓为带切角矩形,兼顾美观、降低风阻、增强横向抗弯刚度和抗扭刚度等需求。斜拉索采用环氧涂层平行钢绞线拉索,便于塔内狭小空间的架设工作。转体结构主要由下转盘、球铰、上转盘、转体牵引系统等组成。施工时在支架上现浇转体梁段,主梁平面转体就位后与主跨梁端支架现浇段合龙,转体时边跨侧、主跨侧主梁悬臂长度分别为111.48 m和166.3 m,悬臂总长277.78 m。采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,进行施工阶段和持久状况的静力、稳定性计算,结果满足规范要求。

大跨公铁两用钢桁拱桥边跨施工关键技术

常泰长江大桥天星洲专用航道桥为(168+388+168)m大跨重载公铁两用钢桁拱桥。主梁采用2片主桁双层板桁组合结构,边跨钢梁施工采用架梁吊机悬臂散件拼装。为确保边跨钢梁架设轴线和竖曲线线形,按照最快形成稳定桁片结构原则拼装,上墩前悬臂拼装并形成三角桁片稳定结构后再实施抄垫;在钢梁架设过程中对钢梁标高进行调整,精确控制钢梁上墩标高;为确保边跨钢梁架设结构受力满足要求,通过有限元理论分析比选,确定临时墩最优脱空时机;采用“基于空间六点调位法”对边跨钢梁进行整体精确定位;主墩支座采用重力法灌浆;基于多点变形协调,通过优化杆件安装工艺,解决了超静定结构杆件带力安装难题。

钢混组合梁桥顶推施工监控技术研究

结合京哈高速沈山改扩建工程钢混组合梁桥顶推施工监控项目,对钢混组合梁桥顶推施工工艺、施工监控结构计算、应力及挠度监控等技术进行分析。为避免影响桥下车辆正常通行,该项目跨线钢混组合梁采用了步履式顶推法施工工艺。通过施工监控仿真模拟,监测顶推过程中的变形、应变,基于采集数据修正设计、施工参数,最终达到预期设计目标。监控实施过程中,所有应变监测点均为实时监测,并采用无线数据采集箱进行自动化收集,提高了监控的效率和准确性。

道路桥梁中的沉降段路基路面施工技术研究

为解决道路桥梁沉降段的施工难题,本文详细剖析了沉降段路基路面施工技术,实施了一系列切实可行的技术优化方案,依托先进的测量手段以及切割的精确控制,采用化学及物理方法加固土层结构,通过高效率的排水系统,并依靠严格的质量监控手段,保障道路的平坦与稳固。本研究构建了一套系统化的解决方案,为道路建设与维护者提供技术参考和支持。

单线铁路小半径曲线桥梁施工中的移动模架过孔装置研制与应用

本文聚焦于单线铁路小半径曲线桥梁施工中的移动模架过孔装置的研制过程,分析其在西渝高铁项目中的应用及其成功之处。针对小半径曲线桥梁施工的特殊需求,本文从技术背景出发,阐述了移动模架装置的设计方案,包括支腿横梁加长设计、反力传感器的安装及其监测系统的应用、摄像头监控系统的配备。通过对这些方案的实施和验证,本研究解决了传统移动模架难以适应小半径曲线的施工问题,大幅提升了施工的安全性与效率。该研究成果为未来类似铁路桥梁施工中的技术改进提供了宝贵经验,并具有重要的推广价值。

桥梁大悬臂盖梁加固关键技术的应用

为研究老旧桥梁大跨度悬臂盖梁的可靠性、安全性及耐久性,研究运用超高性能混凝土在已施工盖梁结构的基础上再浇一层超高性能混凝土施加预应力,将超高性能混凝土与预应力混凝土组合,充分发挥超高性能混凝土优良的力学性能及耐久性能优势,改善传统盖梁的加固方法,改变以往的普通混凝土结构抗拉强度低、易开裂、耐久性不足的劣势。结果表明,采用超高性能混凝土弹性模量比普通混凝土大将近60%,同时改善了加固盖梁抗弯性能,减少变形混凝土的自收缩。超高性能混凝土在加固维修方面因其优异的力学性能和可靠的耐久性,故其适用于桥梁各类维修加固领域,其在桥隧养护中具有广阔的应用前景。

高原特殊地质情况下无支架盖梁施工计算

本文结合工程实际,通过对野堆3号特大桥河道3#~12#墩、43#~47#墩双柱式整体盖梁荷载、弯矩、最不利工况下模板支撑体系的设计和计算,以为桥梁的顺利实施提供可靠的安全保障,并为后续同类工程的施工提供一定的参考价值。

“堆载+反力”预压技术在挂篮预压中的应用

以渠江特大桥为实际工程案例,介绍“堆载+反力”预压技术在挂篮预压中的工作原理、施工组织、观测手段及注意要点。结果表明此方法具有安全性高、操作性强、预压效果好等优点;同时能够实现减少材料投入、节约施工成本的目标,本次工程技术的成功应用也为大重量挂篮预压提供有益参考。

大跨度箱型简支钢梁施工关键技术

合肥新六中大飘板钢结构工程,跨度大、自重大、变形大,安装安全质量要求高,检测精度控制难。为此,采用工厂分段加工,现场拼装,双机抬吊的施工方法。并通过有限元分析软件,对大跨度钢箱梁施工过程进行分阶段应力应变分析,确保了施工安全。结合工程实际,提出了水准测量方法+免棱镜全站仪方法对大跨度钢梁挠度检测关键技术。实践表明,本技术简便、易行。检测结论真实、可靠,检测精度高。

装配式桥梁板玻璃纤维混凝土-U形钢筋湿接缝受力与变形分析

为解决装配式桥梁板体系湿接缝处力学性能不稳定、易变形的问题,提出采用玻璃纤维混凝土-U形钢筋加强方案优化湿接缝性能,以雄安新区荣乌高速荣乌主线桥为背景进行研究。选取主线桥2个试验段(试验段A湿接缝采用普通混凝土-U形钢筋方案,钢筋点焊;试验段B湿接缝采用玻璃纤维混凝土-U形钢筋加强方案,钢筋满焊)进行梁板体系湿接缝性能试验,监测湿接缝处搭接钢筋力学响应及混凝土接触面变形特征,同时对长期运载及强降雨影响下的钢筋受力与混凝土变形进行监测。结果表明:长期运载下,试验段B横筋受力约为试验段A的一半,其中部纵筋承受外力远大于试验段A,边缘纵筋承受外力较少,试验段B稳定性更优;试验段B较试验段A在湿接缝部位变形量小,其稳定性及耐久性更优;强降雨阶段,试验段B较试验段A变形及力学响应波动程度更低,其抗渗能力、耐久性更优。由此可知基于玻璃纤维混凝土-U形钢筋加强方案的湿接缝构造在外力传导、抵抗变形方面具有较强稳定性,不易受恶劣环境影响。

长阳天池口清江特大桥主拱圈悬臂浇筑斜拉扣挂系统设计

长阳天池口清江特大桥主桥为净跨径242 m的非对称上承式钢筋混凝土拱桥,主拱圈采用单箱单室截面,宽9.5 m、高4.0 m。资丘岸和五峰岸半跨主拱圈各分为24个和21个节段,第1个节段采用支架现浇,其余节段采用斜拉扣挂悬臂浇筑法施工。扣索采用星式和扇形组合方式布置,位于墩顶和扣塔的扣索为星式布置,位于交界墩墩身的扣索为扇形布置,并将墩身上的扣锚索设计成连续索以避免在墩身上搭设张拉平台;扣塔由8根∅800 mm×16 mm钢管组成,两岸扣塔分别高52.68 m和60.12 m;根据锚索最大索力,设计了能承受800 kN张拉力的岩锚索。建立主拱圈悬臂浇筑施工阶段MIDAS Civil有限元模型,对斜拉扣挂系统扣锚索索力进行计算,通过拆除部分扣索和调整扣锚索索力,施工期间主拱圈截面最大拉应力、扣塔最大偏位、主拱圈成拱后线形均满足要求。

上跨铁路2×85 m预应力混凝土连续板-桁组合双层转体桥设计

莞番高速与环莞快速路共线段上跨广深铁路主桥为2×85 m双层桥面板-桁组合桥,该桥为国内首座预应力混凝土连续板-桁组合双层桥,采用转体法施工。下层桥面宽41.7 m,采用密横梁体系的肋板式混凝土梁,满足上跨铁路时对结构养护维修工作量小的要求;上层桥面宽37.9 m,采用“钢弦杆+正交异性钢桥面板”,降低转体质量;钢弦杆与混凝土肋板间以钢桁腹杆连接,避免混凝土腹板出现裂缝等问题。建立空间有限元模型对结构静力特性、抗震性能及转体施工阶段进行计算分析,结果表明:本桥钢主桁及下层混凝土梁应力、结构刚度均满足规范要求;下层采用混凝土结构,符合转体施工过程中的受力状态,最大悬臂阶段上缘仍有约4 MPa的应力储备,充分发挥了混凝土抗压性能好的优势,节省了钢材。研究结果可为双层桥上跨营运铁路的桥梁设计提供新思路。

斜拉扣挂悬臂浇筑拱桥扣索力与锚索力确定方法研究

为解决钢筋混凝土拱桥拱圈悬臂浇筑施工过程中,由悬浇节段自重和挂篮重引起的部分拱圈截面拉应力与塔架偏位过大的问题,提出扣索力与锚索力确定方法。该方法基于应力叠加原理和影响矩阵确定扣索力,给出当拱圈截面拉应力不满足要求时的扣索拆除判定方法;提出通过锚索力修正系数主动调控扣索力与锚索力,使塔架产生与拱圈悬浇阶段数值接近、方向相反的偏位,给出能同时满足拱圈应力、塔架偏位和成拱线形要求的扣索力与锚索力的计算流程。以净跨径180 m的混凝土拱桥——毕节白甫河管桥为背景,开展扣索力、锚索力以及锚索力修正系数的计算,对扣索力、锚索力、拱圈应力、成拱线形和两岸塔架偏位的计算值和实测值进行对比验证。结果表明:利用所提方法得到的扣索力、锚索力与实际张拉力最大相差6.02%,该桥施工时,依次拆除5组扣索,使拱圈截面拉应力均满足设计要求;塔架偏位实测最大值为3.3 cm,满足小于最大容许偏位4.0 cm的要求;拱圈截面实测最大拉应力为1.74 MPa,满足小于1.8 MPa的拉应力设计要求,成拱线形与裸拱线形最大偏差为0.5 cm,拱圈线形良好,验证了所提方法的可行性。

滑道不平顺对大跨度桥梁转体动力性能影响研究

滑道是转体桥梁的关键部件,滑道不平顺将直接影响转体过程中桥梁的安全与稳定。为研究滑道不平顺对大跨度转体桥梁的动力性能影响规律及其合理取值问题,基于某大跨度跨线桥梁转体施工现场实时监测并结合数值模拟分析方法,开展不同程度条件下滑道不平顺对转体桥梁关键部位受力、变形、振动等动力响应影响研究。研究结果表明:实测转体桥梁滑道不平顺差异性较大,其数值介于0~15 mm之间,滑道不平顺的存在会导致转体桥梁单侧发生较小程度的倾斜;转体过程中,滑道不平顺差异变化速率与转体箱梁梁端振动响应成正比关系,其变化速率越大,梁端振动越剧烈,且环形滑道不平顺的数值差异也引起转体桥梁端振动响应不一致;0,5,10,15,20 mm和22 mm六种滑道不平顺条件下,转体桥梁主梁线形、撑脚应力、梁端竖向加速度和梁端动挠度整体表现为随着滑道不平顺数值增加而逐渐增大的趋势;滑道不平顺数值超过15 mm后,撑脚应力和桥梁振动响应明显增大,桥梁安全与稳定性降低,建议将转体桥梁滑道不平顺安全控制值确定为≤15 mm,以供类似转体桥梁结构参考使用。

多跨连续刚构桥合龙顶推方案优化

为了能更好地减少多跨连续刚构桥成桥后期各个桥墩墩顶的纵桥向水平位移和结构附加内力,提出由中到边合龙依次顶推的优化方案,作出了相应的计算图示且推导了相关的理论计算公式,同时根据顶推力理论计算公式的需要,推导了变截面的主梁和桥墩的抗弯惯性矩的理论计算公式,以某六跨连续刚构桥为例,建立有限元模型,通过理论计算公式和有限元模型分别计算了优化方案的顶推力数值并进行了对比分析,验证合龙优化方案顶推力理论计算公式的有效性,然后将由边到中的原合龙顶推方案和先中后边的优化合龙顶推方案作对比,验证合龙优化方案的合理性。结果表明:相较于原方案,使用优化方案虽然增加了顶推次数,但是其每次顶推力的数值较原方案中一次顶推力的数值都有大幅减少,从而能够有效地减少顶推处的局部应力水平;优化方案能更好地调控各个墩的变形,尤其是距离主梁中点较远的桥墩,因此优化方案对墩顶的纵向水平位移和墩底的弯矩改善效果更加明显;优化方案理论计算公式计算得到的顶推力数值相比于使用有限元模型推算的顶推力数值偏大,但总的来说相差不大,满足实际工程的要求;不同的顶推方案主要的影响是桥墩的变形与内力,顶推施工对成桥后主梁的收缩徐变以及线形的影响不大。

可展式铁路抢修梁的技术方案研究与力学分析

为解决既有铁路梁部抢修器材存在的强度刚度低、通车速度慢、拼架时间长、储存运输不便等问题,基于可展结构的特点,提出一种可展式铁路抢修梁的技术方案和架设方法:通过不同数量中间构架的纵向拼组并调整构架的展开状态,可使抢修梁适应32 m和24 m跨度的桥梁抢修;通过小型机具的辅助,可使抢修梁实现导梁架设以加快抢修进度;利用ANSYS软件建立32 m跨度抢修梁的有限元模型,并对抢修梁进行静力学分析和模态分析;利用UM软件建立C70敞车和CRH380A高铁动车的多体动力学模型,对抢修梁进行车桥耦合振动分析。结果表明:抢修梁跨中上弦杆、梁端右倾斜腹杆和梁端销轴对抢修梁的安全性起控制作用;抢修梁一阶自振频率为5.965 Hz,对应振型为横向弯曲,说明抢修梁的横向刚度较弱;货运列车通过抢修梁时,重车编组对桥梁响应不利,空车编组对车辆响应不利;影响桥梁安全性和车辆运行安全性的指标均随车速的提高而非线性增长。经分析,可展抢修梁的力学性能满足相关规范的要求,且货运列车和高铁列车能够分别以最高60 km/h和100 km/h的车速安全通过抢修梁。

全预制装配式连续梁桥一体化架设关键技术研究

本文以某高速铁路建设工程为背景,设计了一种全新的全预制装配式连续梁桥一体化架设施工方案。施工内容包括装配式桥面系、节段拼装梁、装配式桥墩、预制管桩等各个方面。应用新的施工方案可以有效解决一体化假设施工中工期长、架桥机功效不匹配等问题,实现与该工程相似类型桥梁的快速施工。同时,通过对装配式桥墩应用情况分析得出,该关键技术的应用可以大大缩短施工周期,促进施工质量提升,产生良好的经济效益,同时也在极大程度上促进铁路建设的科技创新力度提升。