高速铁路无独立合龙段的T构桥主梁施工技术

新建福厦铁路泉州湾跨海大桥为时速达350 km的高速铁路桥,其海上浅滩区部分引桥为15联(50+50)m T形刚构桥。主梁为单箱单室预应力混凝土箱梁,采用挂篮对称双悬臂浇筑施工,T构未设置独立合龙段,而是采用浇筑最后一节边跨直线现浇段的方式直接实现T构梁段合龙。主梁施工过程中,墩顶0号块(A0节段)采用三角托架法现浇施工,三角托架安装后进行预压,然后采用一次浇筑成型工艺浇筑节段混凝土;A1~A12悬臂节段采用全封闭式挂篮悬臂施工;在A13边跨直线现浇段施工时,对落地钢管支架法、边墩三角托架法、墩顶吊架法、挂篮悬臂浇筑法进行综合比选,最终选择挂篮悬臂浇筑法施工。A13边跨直线现浇段施工时,利用挂篮底平台作为其底模系统、挂篮外侧模板作为其外侧模板,采用3拼I14型钢对挂篮底纵梁进行支撑,在墩帽处垫石两侧用?20 mm精轧螺纹钢对挂篮进行对拉,增强了模板稳定性;通过平衡配重的设置及支座约束解除时机的控制,保证了A13节段施工质量。结构受力及线形均满足设计要求。

高速铁路跨度40m预应力混凝土简支箱梁技术经济性研究

高速铁路40 m简支箱梁丰富了标准梁跨度序列,对提高桥梁跨越能力、提升铁路桥梁建造水平具有重要意义。系统介绍40 m简支箱梁的研究背景、结构设计及其主要技术创新,全面开展40 m梁与现行32 m梁通用图、盐通32 m梁的技术经济性对比分析及联调联试实测验证。研究结果表明:静力性能方面,40 m梁基频小于32 m梁,静活载挠跨比和梁端转角大于32 m梁,残余徐变上拱与32 m梁相当;动力性能方面,轮重减载率比32 m梁有所增加,其余动力参数基本相当;经济性方面,梁部造价分别增加0.07万元/m和0.23万元/m,在高桥墩及跨越湖泊、河滩等情况下,40 m梁相对于32 m梁具有一定的经济优势。提出全面收集建设运营数据、加强理论研究、40 m简支箱梁可按抗震设防类别C类设计等建议。

高速铁路常用跨度32m预应力混凝土简支箱梁优化设计研究

我国高速铁路桥梁以常用跨度32 m预应力混凝土简支梁桥为主,在充分吸收前期设计、工程实践和科研成果的基础上,对时速350 km和时速250 km系列的32 m跨度简支箱梁,从梁高、预应力体系、细部构造尺寸等方面进行优化设计研究。通过优化箱梁结构尺寸、应用高强度预应力钢绞线和大吨位锚具等方法,减小了箱梁的腹板厚度,减少了梁体的材料用量和梁体质量,同时也简化了箱梁的施工工序;对优化前后的简支箱梁进行车桥耦合计算及对比,在德国低干扰谱下,梁高3.0 m满足1.2倍设计速度的检算要求,梁高2.8 m满足1.1倍设计速度的检算要求;对不同梁高箱梁在设计时速400 km高速铁路下的适应性进行分析,仅3.0 m梁高方案可满足1.1倍设计速度的检算要求;开展经济性对比研究,一孔32 m简支箱梁优化后造价减少5万元左右,减少7.17%~7.46%,梁高2.8 m的造价略低于梁高3.0 m的造价。

沮河特大桥预应力混凝土连续刚构桥施工分析

为探讨高速公路桥梁预应力混凝土连续刚构桥施工,结合铜川至黄陵高速公路TH-C02标段工程实例,立足沮河特大桥预应力混凝土连续刚构桥施工的重难点,分析了相应的解决措施和应用效果。结果表明,高速公路桥梁预应力混凝土连续刚构桥是一种新型的桥梁工程施工形式,可有效解决传统钢筋混凝土桥梁跨度小、裂缝多、施工质量难以控制等一系列问题,结合工程特点和重难点,做好0#梁段和挂篮施工,波纹管安装,以及预应力施工等要点的把控,有利于提升施工效率和质量,打造高品质、高质量的高速公路桥梁工程项目。

大跨宽幅PC连续刚构桥箱梁底板混凝土防崩裂技术研究

大跨宽幅预应力混凝土(PC)连续刚构桥广泛应用于跨越水域、山谷等地形,但随着其应用的普及,该桥型在施工运营过程中箱梁出现裂纹的情况也日益凸显,严重时甚至会发生大面积崩裂,威胁桥梁质量和寿命,底板崩裂就是其中一种病害。龙溪嘉陵江特大桥主桥为三跨(108m+200m+108m)PC连续刚构桥,研究依托该工程,在参考大量文献和现场施工分析的基础上,进行了箱梁底板混凝土崩裂理论研究,并提出了对应的防崩措施,在解决该桥问题的同时给同类工程提供参考借鉴。经研究表明,在采取正确的施工工艺和防崩措施的情况下,可有效避免箱梁底板混凝土出现崩裂。

梅州市广州大桥主桥设计

作为一类(139+106)m独塔单索面不对称斜拉桥,广州大桥主桥采用塔墩梁固结体系。主梁采用宽幅大挑臂近似三角形斜腹板整体预应力混凝土箱梁;桥塔采用带椭圆端头的矩形截面“一”字形预应力混凝土结构;主墩为混凝土双薄壁墩。选择应用Midas/Civil有限元分析软件进行全桥静力计算,结果表明该桥强度、刚度均满足规范要求。

某预应力混凝土连续桥设计研究

基于《公路桥涵设计通用规范》的相关要求和桥梁设计的通用做法,参照桥梁设计的基本原则对福建省宁德蕉城区大桥开展了初步设计,为保证最终设计方案能够满足工程的需要,根据工程实际特点拟定了3个比选方案,预应力混凝土连续梁桥、预应力混凝土连续刚构桥和下承式钢管混凝土拱桥,并针对各种方案及其优缺点和桥梁设计原则,综合考虑多方因素后确定了预应力混凝土连续刚构桥方案,根据方案特点对桥梁结构的总体尺寸和主要材料参数进行了确定,并对桥梁纵断面、横断面、细部尺寸和下部结构均进行了深入细致的研究设计,最终选定了全桥对称的结构,并对结构中的预应力钢束进行了估算布置。

某桥梁盖梁超宽裂缝成因分析及加固措施

为深入分析某预应力混凝土T梁连续刚构桥过渡墩盖梁出现超宽裂缝病害,基于有限元实体分析软件midas FEA,对施工阶段和运营阶段等3种工况下盖梁顶部应力进行分析。结果发现盖梁在施工阶段和运营阶段荷载作用下,纵桥向正拉应力(最大0.395MPa)小于规范限值,表明外荷载作用不是盖梁顶部产生横向裂缝的主要原因,盖梁配筋的不合理性是过渡墩盖梁产生横向超宽裂缝可能性较大的原因。通过多个方案比选,结合工程实际情况,粘贴环向钢板是最合适的加固处治措施,能有效抑制盖梁横向裂缝的发展,文中的加固措施可为今后盖梁维修加固提供一种新思路和新方法。

混凝土连续箱梁支点处钢束预应力高温衰变研究

为研究混凝土连续梁支点处钢束在火灾下的预应力损失,选取某4跨预应力混凝土连续箱梁进行高温衰变分析。采用ANSYS软件建立混凝土箱梁截面预应力孔道有限元模型,分析孔道周围的温度分布,给出孔道平均温度的简化算法;分析不同火灾场景下支点截面钢束预应力的高温衰变率,并给出支点钢束预应力衰变率的计算方法。结果表明:不同受火场景下钢束预应力时程衰变率趋势相同;对于腹板底部钢束,预应力衰变率在延火前期下降速度快,延火后期下降速度慢,时间分界点约为40min;对于腹板中上部钢束,预应力衰变率在延火前后期内速度变化不明显。

大跨连续刚构桥预应力混凝土箱梁的长期挠度预测探讨

提高对混凝土收缩徐变的长期挠度预测精度,是大跨度桥梁设计中要解决的一个关键问题。根据已测得的虎门大桥连续刚构桥挠度长期观测数据,建立有限元模型,分阶段对大跨连续刚构桥预应力混凝土箱梁的徐变变形进行理论分析,探讨主梁上下缘应力差与结构徐变的关系。拟用文献[1]提供的某主跨270 m连续刚构桥挠度长期观测的实测数据,考虑新规范中的可变作用准永久值对理论徐变计算值进行验证,通过有限元分析对成桥后的长期徐变变形给出较准确的预测,并得出挠度长期增长系数,为此类桥梁的长期挠度预测提供依据。

预应力混凝土连续刚构箱梁桥裂缝病害分析

某预应力混凝土连续刚构箱梁桥在运营过程中出现了箱梁顶板纵向裂缝,腹板斜裂缝和横隔板竖向裂缝。通过理论计算对其裂缝病害成因进行了研究,指出这些裂缝病害主要系由行车荷载、温度作用及桥墩沉降等多种原因所致,同时还对其裂缝病害状况进行了评估。

预应力箱梁底板混凝土崩裂成因分析

分析了预应力混凝土箱梁底板崩裂的成因,利用有限元程序,对底板崩裂的破坏机理进行了模拟分析。计算结果表明,预应力径向力是导致梁底崩裂的主要因素;箱梁底板由于压应力、施工误差、曲率效应、泊松效应等综合因素导致局部应力集中,压曲临界应力下降,最终失稳破坏。

我国预应力混凝土公路桥的发展与现状

本文叙述我国预应力混凝土桥的发展历程和现在情况.近几年来,我国建造了多座预应力混凝土桥,结构型式有简支梁、T型刚构、连连梁、连续刚构、斜拉桥与组合式拱桥等.在每种桥型中,选择具有代表性的桥梁,对其结构特点,设计与施工新技术,加以分析讨论.使能互相交流知识,总结经验,以资提高技术水平,促进我国桥梁建设的新发展.

2次预应力简支组合梁受力性能与技术经济分析

高速铁路预应力混凝土桥梁徐变上拱过大会影响桥上列车运行安全，为了控制预应力混凝土桥梁徐变上拱，将2次施加预应力新技术应用于预应力混凝土梁中，以箱梁为例，设计了4根不同预应力度的2次预应力简支组合梁，分析了其各施工受力阶段截面应力、强度和抗裂性，并进行了结构尺寸与配筋完全相同的常规预应力混凝土简支梁和2次预应力简支组合梁徐变上拱的对比计算分析。结果表明：2次预应力简支组合梁截面应力梯度小，受力合理，与常规预应力混凝土简支梁相比，徐变上拱减少约40％～60％；并可以降低梁的建筑高度，节约10％左右的预应力筋和一定数量的混凝土，具有明显技术经济优势。

环境温度对连续箱梁刚构桥相对小波熵指标的影响研究

以一座高速公路预应力混凝土连续箱梁刚构桥为工程背景,结合健康监测系统的长期测试数据,研究环境温度对相对箱梁桥小波熵指标S_(WT)的影响规律。首先,介绍了环境激励下桥梁结构相对小波熵指标的计算方法。其次,利用实时监测数据,分析得到了箱梁桥各截面的实测相对小波熵指标日变化和年变化规律。最后,基于逐步最优线性回归分析方法建立了相对小波熵指标与温度时、空间分布的多元线性回归模型,并提出了相对小波熵指标的温度修正模型。结果表明,所建立多元线性回归模型具有较好的拟合和预测精度,通过温度修正可以有效地剔除环境温度变化对预应力混凝土箱梁桥相对小波熵指标的影响,使其有效地应用于桥梁的损伤识别。

大跨预应力混凝土连续刚构桥箱梁裂缝成因分析及防治对策

对国内外大跨度预应力混凝土连续刚构桥在施工和运营中出现的各种类型裂缝进行了详尽的成因分析,包括腹板斜裂缝、底板横向裂缝、底板纵向裂缝以及横隔板裂缝等典型裂缝。以最常见的箱梁腹板斜裂缝和底板裂缝为例,通过力学分析,得到不使底板开裂的底板预应力钢束曲线半径、钢束定位成折线产生的转角以及合龙段高差的合理范围,提出了平衡每根底板纵向预应力钢筋产生的径向力所用箍筋间距与单肢箍筋截面积的关系式;从结构分析和竖向预应力短力筋的张拉工艺两个方面进行了讨论,指出竖向预应力的保证是关键,而无粘结预应力技术将成为确保竖向短力筋预应力实施的有效措施。

PC箱梁横隔板对其截面应力影响的空间分析

对一座铁路三跨连续PC刚构桥变截面宽幅箱梁进行了空间应力分析.分析结果表明,预应力空间效应、箱梁剪力滞及畸变等因素使箱梁顶、底板应力沿横向分布出现很大起伏,箱梁横、纵向应力沿横向出现明显的不均匀,截面变形也表现出畸变和不平顺性.为了减轻和克服这种不利的受力状态,增设横隔板能显著增大结构的横向刚度,达到减少箱梁顶、底板应力峰值,降低应力不均匀性的效果.本文得出的结论可为同类桥梁的设计和施工提供一定的参考.

PPC箱梁节段模型的试验研究

介绍了广珠线沙口大桥PPC连续梁 0号节段模型试验 ,同时对该节段模型梁进行了三维空间有限元分析。试验与计算结果表明 :在最不利荷载组合下 ,节段模型未出现任何由荷载引起的可见裂缝 ;箱梁顶板板顶内存在非常明显的剪力滞效应 ,而该顶板翼缘外侧是可能最先出现开裂的地方 ;原桥具有足够的安全储备。

武汉西四环汉江特大桥总体设计

湖北省武汉市西四环线汉江特大桥主桥为(77+100+360+100+77)m双塔双索面半飘浮体系预应力混凝土斜拉桥,引桥为3×65m预应力混凝土现浇连续箱梁桥。主桥桥塔采用H形结构,两桥塔塔高分别为130.1m和126.1m;主梁采用双边箱PK断面,整幅宽43.6m,按全预应力构件设计;斜拉索采用热镀锌钢绞线,按双索面扇形布置,每个塔柱布置28对斜拉索,全桥共224根;索塔锚固采用改进的紧凑型钢锚梁,并在索导管出口附近设预应力钢棒进行斜拉索锚下局部防裂。分别采用MIDAS Civil和ANSYS对主桥进行总体和局部计算,结果表明结构各项指标均满足规范要求。

某预应力混凝土连续箱梁底板崩裂的加固方案

某高速公路汉江特大桥主桥为(85+3×150+85)m预应力混凝土箱形变截面连续刚构桥,主梁采用挂篮悬臂现浇法施工,在右幅主梁全桥合龙后、张拉合龙束期间发现3个主跨发生大面积的底板混凝土崩裂,主要病害为底板下缘径向拉裂、混凝土破损脱落、底板下缘主筋和预应力筋外露等。首先结合底板崩裂作用力与相应的抗力分析计算、桥梁施工及实际破损状况,分析了底板崩裂的原因;然后结合结构破坏后的状况,充分利用既有条件,提出了不拆除合龙段、仅局部更换破损底板的加固方案,并明确了加固的目标和加固过程中的结构受力要求;最后通过多工况的计算,确定了加固的具体实施步骤。该桥加固后,已运营近6年,状况良好。