武汉青山长江公路大桥宽幅钢箱梁悬臂拼装横向线形匹配技术

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938 m的双塔双索面全飘浮体系斜拉桥,主跨整体式钢箱梁高4.5 m、全宽48 m,采用500 t架梁吊机分节段悬臂拼装架设。钢箱梁悬臂拼装时,架梁吊机站位节段、待架节段由于荷载及约束不同,横截面变形呈现出不同的趋势,线形匹配难度大。为解决该问题,主跨钢箱梁悬臂拼装时选择上、下游分体式架梁吊机,减少架梁吊机自重;经比选选择横桥向27.7 m间距的架梁吊机站位,减小了架梁吊机荷载对横向线形匹配的影响;通过设置顶压装置(由顶压牛腿、支承底座组成),在架梁吊机站位节段、待架节段钢箱梁边腹板处施加1500 kN顶压力,配合少量马板,一次加载完成对接口竖向变形匹配调整。施工后,钢箱梁横向线形匹配精度均满足要求。

济阳黄河公铁两用特大桥施工关键技术

济阳黄河公铁两用特大桥主桥为(84+144+228+240+300+120+60)m非对称、多跨、不等高、矮塔钢桁梁斜拉桥,采用塔梁固结、塔墩分离的结构体系。主梁采用N形双主桁、双层桥面布置,上层通行6车道公路,下层通行双线铁路。主墩桩基利用黄河枯水期采用大型旋挖钻机成孔,位于黄河主河槽的主墩承台采用锁口钢管桩围堰成套施工技术,其余主墩采用钢板桩围堰施工。主墩承台大体积混凝土结构采用自动测温及内部循环冷却水控制的智能化温度控制系统,承台混凝土未出现有害裂纹。钢桁梁利用门吊吊装杆件,设置墩旁托架和临时墩,采用双悬臂拼装+单侧悬臂拼装方式架设,结合钢塔两侧跨度不对称及跨黄河险工河段、施工条件受限等特点,通过定点精确配重+移动配重+索力调整,确保了钢桁梁线形满足设计要求、架设过程安全稳定。钢塔利用组合起重设备和定位工装分节组拼,钢横梁利用塔顶吊架整体提升,保证了钢塔安装精度。

深中通道中山大桥主桥超宽大节段钢箱梁吊装匹配技术

深中通道中山大桥主桥为主跨580 m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,主梁采用流线型扁平钢箱梁,梁宽46 m(含风嘴),主梁共划分69个节段,标准段长18 m、最大吊重约429 t,采用桥面吊机双悬臂吊装。由于钢箱梁节段自重大、宽度较大、横桥向竖向刚度较小等,在桥面吊机悬臂吊装过程中,会出现钢箱梁匹配面高差过大(最大约63 mm)的问题。为解决该问题,实现梁段精确匹配安装,提出3种钢箱梁吊装匹配方案:“门架+拉索”方案、“牛腿反力架”方案、“一字梁锁定+C形焊缝+部分张拉斜拉索”方案。经有限元仿真分析综合比选,最终选择“一字梁锁定+C形焊缝+部分张拉斜拉索”方案。该方案以箱梁竖腹板为定位点,提前焊接一字梁,采用法兰连接后锁定待拼梁段,部分焊接拼接面内箱梁形成C形焊缝;通过提前挂索并张拉部分斜拉索,减小匹配面已拼梁段横桥向竖向变形,达到箱梁匹配要求。施工中采取了匹配高差调节、局部应力控制、拼接缝宽控制等关键技术,最终将该桥钢箱梁匹配面高差减小至9.8 mm以内,钢箱梁局部应力可控,斜拉索初张过程中钢箱梁应力增量小于10 MPa,且各箱梁节段拼接缝宽可控制在1 cm以内。

宜宾临港长江公铁大桥主桥超宽钢箱梁施工关键技术

宜宾临港长江公铁大桥主桥为主跨522 m的公铁同层双塔双索面钢箱梁斜拉桥,主桥钢箱梁宽63.9 m、高5 m,节段最大重量519.6 t。钢箱梁采用分部件加工、节段整体制作、场内预拼装方案制造。南岸钢箱梁采用边跨顶推+中跨单悬臂施工;北岸钢箱梁采用边跨存梁+双悬臂施工;中跨合龙段采用配切+顶推合龙。采用钢箱梁顶板与底板单元两拼工艺、钢箱梁锚固块体多工序组拼、预设反变形量的长线法总拼等制造技术,有效解决了超宽钢箱梁焊接变形量大的问题,大大提高了钢箱梁制造精度;南岸边跨钢箱梁利用中跨侧来梁进行顶推施工,解决了边跨运梁、吊梁施工难的问题,且避免了占用既有道路;北岸边跨钢箱梁利用枯水期预先存梁,解决了浅滩区钢箱梁施工受季节性水文影响大的问题,为双悬臂施工提供了先决条件;中跨合龙段采用现场配切+顶推施工,实现主跨钢箱梁精确合龙。

大跨梁桁组合结构高铁斜拉桥主梁施工方案比选

西十高铁汉江特大桥主桥为(67+70+73+420+73+70+67) m斜拉桥,主梁采用预应力混凝土箱梁和加劲钢桁架组成的梁桁组合结构,钢桁架下节点与预应力混凝土箱梁采用PBL键连接。边跨及塔区混凝土主梁采用支架现浇施工,为选择合理的中跨混凝土主梁施工方案,提出5 m节段悬浇施工、10 m节段悬浇施工、5 m节段预制悬拼施工3种方案,从建设条件、结构受力、行车动力性能、桥面线形、施工工期和投资等方面对3种方案进行对比。结果表明:5 m节段预制悬拼施工方案的工期最短,但投资最高,且受建设场地和运输条件的制约;节段悬浇施工技术成熟,技术风险及质量风险低,相比5 m节段,10 m节段悬浇施工方案虽然投资略高,但能够有效节省工期达5个月,且结构受力性能、行车安全性及舒适性、桥面线形均满足相关要求,在保证施工监控精度的前提下,成桥线形也在可控范围内,该桥最终选择10 m节段悬浇施工中跨混凝土主梁。

大跨度钢筋混凝土拱桥装配式挂篮悬臂浇筑施工技术

因地形限制、行业领域不同,悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥的挂篮形式因结构变化而改变,很难有效二次利用,既不利于施工成本控制,也难以实现挂篮的快速设计及应用,本文提出一种装配式挂篮悬臂浇筑施工方法。以“倒三角”挂篮为模板,研制了一种适用于多种拱箱截面尺寸,能够实现三向尺寸和坡度调节,可形成制式杆件的装配式挂篮,并以此形成相应的装配式挂篮悬臂浇筑施工技术。该项技术已成功应用于贵州娅石庆特大桥与巴基斯坦Braseen桥,有效地降低了施工成本,保障了挂篮悬拼过程中的安全,解决了地形陡峭、深切峡谷及跨河流湖泊等条件下的钢筋混凝土箱形拱桥拱圈浇筑的施工难题。

陡峭山区大跨度钢管拱桥悬臂拼装抗风性能及稳定性分析

山区隘口风速大,对桥梁施工安全构成重大风险。文中结合某陡峭山区大跨度钢管混凝土拱桥施工项目,研究不同风速条件下静风荷载三分量对结构的影响程度和设置浪风索对提高结构稳定性的效果。针对浪风索初始拉应力较小、垂度大导致的浪风索刚度弱的问题,运用几何非线性数值分析方法,通过修正浪风索弹性模量,探讨不同风速条件下施工阶段钢管拱桥悬臂拼装受力性能和抗风稳定性。分析表明,初始索力较小的浪风索在较高风速下能有效提高结构抗风能力。

大跨连续钢桁拱桥吊索塔架系统设计与施工

吊索塔架是大跨连续钢桁拱桥施工的关键临时结构。以江汉七桥钢桁拱桥施工为例,建立有限元模型,计算分析悬臂架设不同工况应力、挠曲及倾覆稳定性。采取工厂制造及现场预拼等施工措施,解决钢桁拱悬臂架设倾覆稳定和合龙问题。结果表明,通过合理设置塔高及吊索前后锚点,采取边跨压重、边支点锚拉等措施,使吊索塔架与拱梁协同受力,实现了大跨度钢桁拱悬臂架设结构内力均衡、抗倾覆性能好、线形控制好以及高精度合龙的目标,保证了钢桁拱施工安全。

架桥机作用下的承台和盖梁应力状态研究

在桥梁工业化、预制标准化施工中,架桥机是主要施工机械.常见的架桥机主要用于上部结构的整体吊装或拼装,预制桥墩则使用汽车吊或龙门吊进行拼装.中建八局依托绍兴市越东路智慧快速路工程研发了一种可以同时吊运桥墩和预制梁的新型架桥机,这种墩梁一体架桥机的支腿会立在承台和盖梁上,产生的压力、拉力均较大.国内外在架桥机施工方面的研究集中在架桥机和桥梁整体承载力,缺乏对支腿作用区的应力状态研究.为填补这一研究空白,文章提取5个最不利工况,采用拉压杆模型分析法和有限元软件Midas FEA,模拟桥墩受力状态.分析结果表明理论方法和软件方法均准确可行,集中力作用区的混凝土受压、钢筋应力均满足现行混凝土桥梁规范要求,而混凝土拉应力或裂缝超限.依据分析结果,文章建议在承台和盖梁的集中力作用区配置钢筋网片、螺旋筋抵抗拉应力.

高山峡谷独塔钢-混混合梁斜拉桥钢箱梁架设关键技术

昭通市巧家县金沙江特大桥主桥为(340+72+48+32) m钢-混混合梁独塔斜拉桥,中跨采用PK钢箱梁,高3.5 m,全宽32.3 m。该桥位于高山峡谷区,中跨钢箱梁梁段无法通过航运运输,且峡谷区施工便道狭窄,钢箱梁运输难度大,钢箱梁采用厂内分块匹配预制及现场边跨梁面组拼、后方喂梁悬臂架设的总体施工方案。钢箱梁通过板单元件现场拼装总成,采用“3+1”匹配拼装方式进行钢箱梁整节段线形控制,采用110 t自行走式平板车分块运输大吨位钢箱梁,实现高山峡谷区大坡度狭窄便道条件下钢箱梁的运输;在混凝土桥面拼装钢箱梁,通过运梁小车将钢箱梁运输至架桥机位置,提高混凝土桥面钢箱梁拼装及运输效率;采用斜拉桥后方喂梁-步履式大吨位悬臂架桥机,通过设计起重天车、支撑系统、锚固装置以及纵移系统等结构,完成钢箱梁后方喂梁、转体、拼装等工序,实现高山峡谷区斜拉桥施工。

海洋复杂气候多塔公铁同层斜拉桥主梁施工控制关键技术

珠海西江公铁大桥为(58.5+116+3×340+116+58.5)m公铁同层斜拉桥,两中塔塔梁墩固结,两边塔塔梁固结、塔墩分离。主梁采用单箱三室截面钢箱梁,总宽49.6 m,梁高4.676 m;全桥钢梁共划分为47个节段,标准节段长24 m;钢梁节段接头除顶板为焊接外,底板、腹板均为高强度螺栓连接。考虑既有施工机具和桥址环境特点,钢梁节段均为超大、超重、超高结构。边跨、次边跨钢梁节段最长80.25 m、最大吊重2600 t,利用大型浮吊吊装,通过“分段顶升(下降)、逐端合龙”的施工控制方法,3个大节段钢梁无折角拼接;中塔两侧主梁采用一侧钢梁节段吊装时另一侧配水袋压重的“小步快走,多轮次平衡”异步悬拼施工,将结构抗倾覆稳定系数控制在1.5以上;利用在中中跨合龙口施加主动顶推力结合改变合龙口结构构造的保障措施,实现大桥在高温条件下的高精度合龙。成桥结构内力、线形状态均达到设计理想状态。

公铁平层斜拉桥钢箱梁双悬臂施工控制技术

宜宾临港长江大桥主桥为(72.5+203+522+203+72.5)m双塔双索面钢箱梁斜拉桥,公铁平层,3号塔两侧钢箱梁采用双悬臂施工,4号塔边跨侧钢箱梁采用顶推施工,中跨侧钢箱梁采用单悬臂施工。基于无应力状态法控制理论,采用SCDS软件建立主桥有限元模型进行施工控制计算。主梁双悬臂拼装时利用边、中跨侧桥面吊机对称同步起吊待安装梁段并调整其空间位置,采用相邻梁段相对高程控制法进行精匹配;斜拉索索力以无应力索长张拉进行控制;中跨侧悬臂端临时辅助压重措施,完成钢箱梁跨越式过辅助墩和顶升式上过渡墩的施工。该施工控制技术确保了钢箱梁双悬臂施工和边跨2次上墩顺利完成,保证了塔梁临时竖向锚固束受力合理,桥梁结构受力和塔偏未超限,结构线形和索力偏差满足要求。

绿色节能背景下高速铁路桥梁工程节段拼装箱梁架设施工技术

节段拼装箱梁需要在预制厂内生产,然后运输到施工现场架设,由于现场条件限制以及诸多因素影响,需要加强施工技术应用管理,保证施工质量和进度能够满足要求。文章研究了绿色节能背景下高速铁路桥梁工程节段拼装箱梁架设施工技术,在掌握工程概况的基础上,从施工工艺流程、吊装施工准备、节段吊装组拼、线性控制与定位、涂胶、临时张拉、预应力施工、孔道压浆等方面出发,分析了节段拼装箱梁架设施工技术要点,有利于规范施工过程,强化细节控制,减少施工质量隐患。

非对称斜拉扣挂体系扣索拆除顺序研究

为保证非对称斜拉扣挂体系拆索过程中的安全性,针对传统拆索方法在拆索顺序单一和无优化方面的不足,基于影响矩阵法原理,提出一种可优化非对称斜拉扣挂体系扣索拆索顺序的方法,并以一座上承式钢管混凝土拱桥为例,对拆索顺序进行优化分析。结果表明:1)优化后的拆索方案可有效使拱圈位移和轴力波动最小;2)拆索过程中,拱圈应力、扣索索力的安全储备均较高;3)该方法适用于对称和非对称斜拉扣挂体系,可快速计算出优化的拆索顺序,对钢筋混凝土拱桥拆索顺序的选择有较高的参考价值。

百米级预制装配式架设装备施工关键技术

文中以某跨海大桥为依托,针对海上预制装配化桥梁建设对施工场地和环境的高要求,提出了一种百米跨架设技术,研究设计了百米级海上预制装配式节段拼装架桥机。该技术采用节段拼装的施工工艺,实现了百米级跨径的架设技术,提高了施工效率,满足大跨度桥梁工程的特殊需求,为海上桥梁的建设提供了可行的解决方案。

大跨径波形钢腹板节段梁悬拼施工工法的应用与优势

文章以南阳湘江特大桥的大跨径波形钢腹板节段梁安装为例,采用了桥面吊机进行波形钢腹板PC组合梁对称悬臂拼装,阐述了波形钢腹板节段梁的结构特点和悬拼施工工法的原理及步骤,总结了该工法的优势,包括施工效率高、周期短,结构强度和稳定性高,节约材料和人力成本,有利于工地现场管理和控制质量等。该工程案例验证了大跨径波形钢腹板节段梁悬拼施工工法的实际应用可行性。

上海奉浦东桥主桥设计及施工关键技术

为缓解现行交通压力,利用上海奉浦大桥东侧先期已实施的主桥水中墩基础进行奉浦东桥的续建。奉浦东桥主桥跨径组合(85.15+125.00+125.00+125.00+85.15)m,上部结构采用预应力波形钢腹板连续梁桥,下部结构采用薄壁空心直立式桥墩。主梁为单箱双室截面,箱内采用钢横隔板与钢横撑混合布置形式。墩顶0号节段采用钢混组合构造,钢箱与混凝土板之间设置焊钉连接件,外围焊钉包裹胶套以避免受力集中。全桥腹板均采用1600型波形钢板,为提高中支点区段腹板稳定性,沿纵向设置T形加劲肋,无需现场浇筑内衬混凝土。波形钢腹板与混凝土顶板间采用双开孔板连接件,并在各节段前端增设梅花形开孔构造并混合配置焊钉以改善连接件受力;腹板与混凝土底板采用焊接角钢的翼缘形结合部。主桥上部结构采用工厂化节段预制、现场悬臂拼装的施工工艺,提高了施工效率及安全性。

马鞍山长江公铁大桥主航道桥施工方案

马鞍山长江公铁大桥主航道桥为双主跨1120 m的三塔钢桁梁斜拉桥,桥塔基础采用∅4.0 m超大直径钻孔桩基础,桥塔为钢-混组合塔(上塔柱为钢结构,中、下塔柱为C60混凝土结构),钢桁梁采用两节间大节段全焊设计、制造。边塔钻孔桩基础施工采用吹沙筑岛形成钻孔平台,钻孔采用旋挖钻分级扩钻成孔,承台采用钢管桩+钢板桩组合围堰施工;中塔钻孔桩基础施工采用栈桥+水上钢平台,钻孔采用旋挖钻+回转钻组合接力成孔,承台采用矩形双壁钢套箱围堰施工,底节双壁钢套箱围堰采用水中漂浮连接法拼装。桥塔混凝土塔柱采用液压爬模施工,钢塔柱采用15000 t·m塔吊分块吊装;下横梁采用落地支架分层现浇。岸上和牛屯河边滩上钢桁梁节段采用“提升站+运梁栈桥+运梁台车”方案转运至1800 t架梁吊机起吊位置正下方由吊机起吊架设;边、辅跨间钢桁梁采用全顶推法架设,其余钢桁梁采用架梁吊机整节段悬臂架设;边(中)塔处设置抗风牛腿、Z3-Z4号塔间设置1座抗风临时墩,以保证主梁大悬臂架设过程中的抗风稳定;主跨跨中钢桁梁采用整节段合龙方案,先进行Z3-Z4号塔间主跨合龙,后进行Z4-Z5号塔间主跨合龙。

大跨度曲弦钢桁架拼装顺序研究

为有效降低曲弦钢桁加劲连续梁桥运营期间的下挠和箱梁开裂等病害,线形控制是施工过程中的关键问题之一。以郑阜高铁沈界1号特大桥为工程背景,采用Midas/Civil软件建立桥梁的三维有限元模型,并对其各施工节段进行仿真分析。通过比较各阶段的杆单元的变形及内力,从而确定更加合理的杆件拼装顺序。结果表明,方案Ⅰ所引起的下弦节点变形略低方案Ⅱ。随着桁架长度的不断增长,待拼接杆件的竖向变形逐渐增大,并在跨中处达最大值。两种悬拼方案下的桁架待拼杆端部的竖向下沉位移存在较大的差异。竖向位移是上平联杆件安装过程中的主要控制因素。方案Ⅰ中大部分杆件产生的变形和内力均低于方案Ⅱ。

杭绍台铁路椒江特大桥主桥钢桁梁架设关键技术

杭绍台铁路椒江特大桥主桥采用(84+156+480+156+84)m双塔双索面四线高速铁路钢桁梁斜拉桥,纵向为半飘浮体系。钢桁梁采用2片主桁、N形桁式;桥面采用正交异性钢桥面板,与主桁下弦杆结合。由于下游既有椒江大桥通航净高的限制,且主桥台州侧边墩及辅助墩位于陆地上,经研究采用“边跨顶推+主跨悬臂拼装”的总体施工方案,先采用“无浮吊”法完成钢导梁及架梁吊机拼装,再利用架梁吊机完成钢桁梁整节段吊装。边跨钢桁梁施工时,在桥塔墩和辅助墩之间设置临时支墩,在边墩、辅助墩、桥塔墩设置墩旁托架,利用顶推系统将边跨钢桁梁分批次顶推到设计位置;主跨钢桁梁采用架梁吊机悬臂拼装,跨中合龙段采用2台架梁吊机共同起吊,结合温度变化及施加纵向荷载等调整措施实现精确合龙。