丹江口水库特大桥地锚式桥台设计

丹江口水库特大桥为主跨760 m的双塔双索面部分地锚式混合梁斜拉桥,1号、4号桥台采用地锚式设计。基于桥台规模限制及结构耐久性考虑,地锚式桥台创新采用了空腔式箱形台身结构(由底板、墙身、盖板和锚台段主梁等组成)。桥台全长45.8 m、顶宽31.6 m,共设置18个空腔,采用矩形扩大基础。为实现传力平顺,地锚式桥台台梁过渡段台身采用肋墙式构造;为降低桥台整体应力水平、提升桥台的抗裂性能,在台身侧墙设置竖向预应力;为增强1号桥台的抗滑稳定性,在台身侧墙设置CFRP岩土锚杆,锚杆锚入中风化基岩。采用有限元法对地锚式桥台构造的受力性能及抗滑稳定性进行验证,结果表明:桥台总体应力分布均匀,台梁过渡段应力过渡平顺,桥台纵、横隔墙应力以压应力为主,并且关键部位有一定的压应力储备;1号桥台设置CFRP岩土锚杆后其抗滑稳定系数提升了20%以上。

自锚式悬索桥“地锚转自锚”施工与控制关键技术

东江南支流港湾大桥主桥为自锚式悬索桥,处于航运繁忙区域,采用先梁后缆施工工艺需在航道中搭设支架,支架搭设会对当地航道管理及上下游企业运营造成严重干扰,且水中支架防撞风险大。为解决通航难题,采用临时锚碇进行自锚式悬索桥先缆后梁施工,实现了自锚式悬索桥无支架法施工,提出安全、便捷的主缆临时锚固系统,采用引桥基础与周边土体共同作用的轻型组合锚碇结构,墩梁固结的主缆锚固控制措施,钢梁同步吊装、分级加载及水袋压重的索股滑移控制方法和吊杆碰撞导管口控制措施,保证了主梁合龙和“地锚转自锚”的体系转换安全,同时采用倒提升工艺,解决了大坡度主缆主梁吊装难题。

世界首座地锚式回转缆悬索桥锚碇浇筑完成

6月9日,由中铁四局承建的河南交投集团济新黄河大桥,世界首创的地锚式回转缆悬索桥锚碇全部施工完成。济新高速黄河大桥位于黄河小浪底水利枢纽上游30公里,王屋山-黛眉山地质公园内,北岸与济源八角山隧道相接,南岸与洛阳新安荆紫山特大桥连接,是世界首创的地锚式回转缆悬索桥,同时也是世界上跨度最大的回转缆悬索桥,其建成后,还将成为河南省单跨跨度最大的桥梁。大桥主跨555米,按双向六车道标准建设,设计时速100公里。锚碇是悬索桥中主缆索的锚固构造,作为地锚式悬索桥的重要结构,将主缆一端稳定在锚碇上,主缆索中的拉力通过锚碇得以传入基础。

双塔三跨地锚式悬索桥荷载试验要点分析

桥梁荷载试验是分析和评定整座桥梁受力荷载等级最直观和最高效的方式。某双塔三跨地锚式悬索桥在通车后,在规定年限需要做一次静荷载和动荷载的桥梁检测。检测中,对桥梁静荷载和动荷载试验方案进行了优化,包括试验的具体内容及实施过程中的控制要点,对重点、难点问题提出了解决方案。实践证明,只有正确把控试验技术要点,才能保证荷载试验质量,提升荷载试验效率。

大跨度单索面地锚式悬索桥异形主塔施工技术研究

为了探究大跨度单索面悬索桥异形主塔的受力变形机理与施工控制成果,本研究以南宁英华大桥为背景,采用数值计算与现场监测的方法对其异形浮吊施工的主塔进行了研究。结果表明:在20℃设计基准温度条件的成桥永久荷载作用下,其稳定性和受力均满足相关规范要求。经过现场实测可知:主塔施工过程中,线形良好,合龙精度满足规范要求。

关于地锚式悬索桥施工中基准索股架设监控问题的研究

为有效提升悬索桥基准索股监控水平,保证桥梁施工质量,结合某地锚式悬索桥施工实践,针对主缆安装线形监控进行综合探究,从测站及跨中控制点选取两方面阐述了基准索股绝对垂度测量具体方法,分析了基准索股测量精度及稳定性,验证了所用基准索股测量方法的可行性。

地锚转自锚式悬索桥吊装施工控制探究

为探究矢跨比较大的自锚式悬索桥吊装施工控制要点,本文以某地锚转自锚式悬索桥为例,应用Midas Civil软件构建全桥有限元模型和主梁模型,进而对吊装前准备。吊装期间应考虑的要素及吊装施工重难点展开分析论述。结果表明,对于矢跨比较大的自锚式悬索桥,在设置临时地锚的先缆后梁施工期间,主缆位移和索力变化较大,主缆和索鞍间也面临较大滑移;通过合理吊装次序的选择和施工控制的实施,为梁段吊装及顺接过程中的结构安全与稳定提供了保证。

地锚拉杆对无缝线路稳定性的影响

为探明地锚拉杆对无缝线路稳定性的影响,建立了无缝线路稳定性有限元分析模型,以半径为600 m无缝线路为例,分析了拉杆支撑刚度、地锚拉杆铺设间距及其安装温度对钢轨横向位移及钢轨允许温升的影响。研究结果表明:钢轨允许温升与拉杆支撑刚度和地锚拉杆安装温度正相关,与地锚拉杆铺设间距负相关;在地锚拉杆与钢轨温度一致的假设下,地锚拉杆安装温度小于无缝线路锁定轨温时,地锚拉杆的存在会削弱无缝线路的稳定性。建议地锚拉杆支撑刚度控制在1.9×108N/m附近,铺设间距为4倍轨枕间距,且安装温度要高于无缝线路锁定轨温。

地锚拉杆服役状态对铁路无缝线路稳定性的影响

为解决在现场作业时工务人员不能准确判断地锚拉杆服役状态对无缝线路稳定性的影响,造成安全隐患问题,建立了无缝线路稳定性有限元分析模型,分析地锚拉杆不同服役状态对钢轨横向位移的影响。研究结果表明:在地锚拉杆间隔为6 m基础上,增加杆间布置间距会减弱轨道结构稳定性,尤其在大偏移角度下更为明显;布置间隔从20.4 m加密至6 m,失稳临界温升提高5.19%;地锚拉杆布置间距一定时,偏移角度增大会进一步降低稳定性,容许温升阈值将出现最大达35.28%的降幅。

拱桥施工缆索吊系统桩式地锚数值模拟分析

文章以山岭重丘区地带某钢管混凝土拱桥缆索系统桩式地锚为例,介绍了地锚结构设计方案,同时利用FLAC3D有限元程序对该地锚及周边土体施工历程中的力学行为进行了研究。结果表明:在确定性结果分析下,地锚及周边土体最大变形均在1 mm左右,且应力均较小,地锚结构满足使用要求;考虑岩土参数变异的不确定性分析,地锚结构变形<1.2 mm的可靠度为100%,地锚结构设计具有良好的可靠性。

地锚套头在高层铝合金模板中的应用

铝合金模板固定方式对墙柱模板的稳定性和混凝土的成型质量起着十分关键的作用。为了提高现场的质量观感,降低斜撑的安装难度,文章以保利锦上雅苑项目为研究背景,介绍新型铝模地锚套头的设计原理和关键施工技术,统计其运用于施工现场时的墙柱平整度和垂直度测量合格率。结果表明:1)在地锚上设置铝合金地锚套头,能大大提升平整度和垂直度的合格率,提升施工质量,提高施工效率;2)铝合金模板与地锚套头结合,模板不易发生胀模现象,可实现功能增值,降低施工成本。本文成果可为铝合金模板的后续加固方式提供一定的参考。

基于锚固装置抗拔力检测的配电网地锚安全性评估

在电力系统不断发展的当下,配电网中地锚是否安全已成为保证电网平稳运行的一个关键要素。本文以锚固装置抗拔力检测为基础对地锚进行安全性评价,目的是通过建立科学的检测方法和评价体系来保证地锚的稳定运行。首先,对地锚抗拔力测试设备和过程及测试数据分析方法进行阐述。然后,构建地锚安全性评价指标体系,提出评价方法和标准。通过对典型路线的地锚进行检测,评价地锚的安全性并划分相关等级,提出相应的防护措施及优化建议。最后,提出进行针对性的加固设计,优化抗拔力参数,优化地锚结构并定期进行检测维护以实现对配电网地锚安全性能的升级改造。

某地锚式空间索面景观人行悬索桥总体设计与受力分析

文章以某工程实际案例为背景,结合现状地形、现场条件、景观效果要求,详细介绍了人行悬索桥的主要设计要点,主塔采用了双柱外倾式结构,主缆形成三维空间索面,未设置抗风缆;通过对结构进行静力、动力、抗浮分析,满足相关规范要求,可为同类型桥梁结构设计提供参考。

一种露天煤矿采煤设备用地锚装置的研制

介绍了露天煤矿边帮压煤存在的原因及开采必要性,对国内首套边帮煤开采成套装备的研制过程做了简单说明,重点介绍了关键设备步进式行走平台的系统组成、产品特点。结合步进式平台的作业特点,对平台地锚装置的作用、系统组成、作业过程、特点等进行了详细说明,并对工业性试验情况进行了总结。

丹江口水库特大桥地锚式桥台施工关键技术

丹江口水库特大桥为主跨760 m双塔双索面部分地锚式混合梁斜拉桥,边中跨比为0.2,采用“梁塔分离、梁台固结”的结构体系,在边跨主梁端部设置地锚式桥台作为配重。地锚式桥台采用空腔式箱形台身+岩锚的组合式结构,由底板、墙身(包括前墙、后墙、侧墙、隔墙)、盖板和锚台段主梁构成,桥台长45.8 m、宽31.6 m。在地锚式桥台施工中,基坑采用明挖放坡方式开挖,并在开挖后对基底进行浅层平板荷载试验,以确保其地基承载力满足不小于350 kPa设计要求;底板采用分层分块方式施工,并设置2条横向后浇带和智能管冷循环控制系统;墙身采用竖向分层+设置双向后浇带(2条横向后浇带、1条纵向后浇带)的方式施工,并根据分块龄期差采用微膨胀混凝土施工后浇带;墙身施工后,采用传送带在墙身腔室内回填砂石,之后进行盖板与锚台段主梁施工;最后进行地锚式桥台竖向预应力施工,并优化竖向预应力张拉顺序,完成地锚式桥台施工。

丹江口水库特大桥地锚式桥台CFRP预应力岩锚施工技术

丹江口水库特大桥为主跨760 m双塔双索面部分地锚式混合梁斜拉桥,边中跨比为0.2,边跨端部设置空腔式箱形台身+岩锚的组合式地锚式桥台。为提高地锚式桥台在横桥向不平衡土压力作用下的抗滑稳定性,在1号地锚式桥台台身外侧墙中心线位置布置14组(每组2束)高性能竖向CFRP预应力岩锚结构,该岩锚结构由CFRP预应力锚杆和RPC粘结介质构成,分为地上锚固段、自由段和地下锚固段3段。该岩锚结构采用后安装工艺施工,即CFRP预应力锚杆先在工厂加工制作,整体运输至现场后单根整体安装下放。为验证CFRP预应力岩锚结构的可靠性、注浆工艺的可行性,在CFRP预应力岩锚主体结构施工前进行足尺模型工艺试验。工艺试验结果表明:CFRP预应力岩锚结构具有良好的锚固性能及足够的安全储备,注浆工艺可行。地锚式桥台施工时在墙身位置预埋管道,桥台及上部主梁施工后从梁面顶部通过预埋管道进行地下锚固段孔道钻孔施工,清孔后进行CFRP预应力锚杆整体下放安装,之后进行孔道注浆,最后进行CFRP预应力锚杆张拉、封锚,完成岩锚施工。该桥28束CFRP预应力岩锚已施工完成,且岩锚注浆密实,注浆强度满足设计要求。

焊接机器人试制地锚导轨的作业轨迹设计

随着高校“产学研”工作的逐步推进,高校与地方企业的合作越加紧密,校企合作项目愈加丰富,我校与吉林省本地企业联合开展的地锚导轨焊接试制加工项目便是其中一个较为成功的案例。针对本次地锚导轨焊接试制加工项目,由于地锚导轨的特殊性、现场量测工具精度低、夹具无定位功能等原因,导致地锚导轨定位难、预热难、施焊难等问题,本项目组成员以现有条件为基础、以作业轨迹为切入点,精研工艺方案,共同设计出“寻踪定位+多道焊+摆动焊+轨迹优化”的作业方案,即以寻踪定位解决焊缝位置与角度偏差;以“多道焊+摆动焊”进行施焊,并优化作业轨迹,提升焊接作业节拍和焊接质量,确保地锚导轨试制加工作业的高效性。

大跨度地锚式悬索桥弹塑性极限承载力分析

为保证大跨度地锚式悬索桥在运营的安全,探究运营中可能出现的破坏模式,对其弹塑性极限承载力及各构件的破坏顺序进行了研究。以我国某免涂装耐候钢-混组合梁公路悬索桥为工程背景,利用梁格法,采用Mises屈服准则,考虑几何非线性和材料非线性,基于U.L.列式编制了杆系有限元计算程序。选择受力最不利构件确定了6种最不利荷载工况,对各工况下悬索桥的弹塑性极限承载力及各构件的破坏顺序进行了分析。最后对6种荷载工况下的安全性进行了分析,重点分析了工况3和5下主缆与吊索的承载能力富余程度。结果表明:随着荷载的增加,钢梁局部应力达到屈服应力时结构体系依然可以保持弹性状态,但当主缆应力达到屈服应力时,体系开始进入弹塑性阶段;6种工况下该桥各构件破坏顺序不同,工况1~3体系破坏顺序为加劲梁→吊索,破坏模式为局部破坏,工况4~5体系破坏顺序为加劲梁→吊索→主缆→主塔接近破坏,破坏模式为主缆破坏引起的整体破坏;不考虑材料非线性时,会高估悬索桥的极限承载力,在分析极限承载力时材料非线性应予重视;工况3加载时,当加劲梁破坏后,吊索安全储备为37.2%,工况5加载时,当加劲梁破坏后,主缆承载能力富余为9.5%。

地锚式独塔悬索桥非对称主缆合理设计参数计算方法研究

为快速拟定地锚式独塔悬索桥非对称主缆的合理设计参数,并估算主缆、锚碇、桥塔等工程量,提出非对称主缆合理设计参数计算方法。该方法基于传统抛物线理论,推导主缆的线形以及拉力近似解,通过比选得到满足工程实际控制因素的设计参数合理取值区间,确定主缆垂跨比与高跨比,估算主缆设计截面面积。以济新高速黄河三峡大桥--单跨510 m地锚式独塔回转缆钢桁梁悬索桥为背景,采用该方法计算主缆的合理设计参数,最终选择垂跨比为0.0675,高跨比为0.20,主缆截面面积为339024.2 mm 2,与节线法、分段悬链线法进行对比验证,结果表明:该计算方法路径明确,效率高,精度满足拟定方案与初步估算需要,可用于同类型桥梁的设计。

地锚式悬索桥钢桁梁安装施工探析

为研究悬索桥全焊接钢桁梁最优施工方案,以某双层钢桁梁地锚式悬索桥为例,首先分析了施工方案,包括加劲梁安装次序、钢桁梁安装及设备选型等,然后对缆载吊机抬吊安装其千吨级钢桁梁节段的施工过程展开了探讨。结果表明,加劲梁吊装施工中所采取的部分配重+临时连接方案,北侧岸滩区梁段荡移+滑移、墩顶无吊索区梁段荡移以及其余节段均通过缆索吊机垂直抬吊架设的工艺均对施工质量、工期控制及工效提升具有积极作用。