武汉光谷高新大道桥钢塔制作关键技术

自21世纪初以来,我国已建成多座大型钢塔桥梁,其制作工艺及相关设备的研发及应用已日趋成熟。随着社会经济的发展,因钢塔具有景观效果良好、现场施工干扰小、工厂化制作等优点,在城市中小跨径桥梁建设中也得到了大量应用。以武汉光谷高新大道桥施工为背景,介绍该项目钢塔结构形式和结构特点,分析钢塔的制作难点,针对外壁板制作、钢塔节段制作、钢塔与横梁段固结、节段整体预拼装等关键技术进行了分析研究,解决了钢塔线形、节段匹配等精度控制难题,有效保证了钢塔的制造和安装质量。

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。

泰州大桥三塔两跨悬索桥关键技术

泰州大桥三塔两跨悬索桥采用人字型钢中间塔匹配连续+弹性索支撑体系,为控制活载引起的桥面纵坡变化,即保证桥梁竖向刚度,对中间塔刚度范围、主缆和中间塔鞍座抗滑安全系数加以规定。基于交通调查建立了车辆的车重谱模型用于中间塔疲劳计算。在多塔悬索桥制造与安装关键技术方面,利用GPS RTK信息化监控系统动态监测与控制中塔深水沉井基础定位、下沉施工。为了保证钢中间塔安装精度,涉及钢塔节段制造及线形控制技术、钢塔节段吊装技术两方面,建立了中间塔制造、安装全过程累积误差管理系统,并将钢塔高强度厚板焊接及焊接变形控制、钢塔柱节段水平预拼装、塔柱大节段吊装精度控制等工艺技术纳入管理系统。

基于3D激光扫描的钢桥塔节段虚拟装配方法

针对桥梁预制钢构件在预装配工序缺乏数字化检测手段,以及缺少控制整体装配误差的技术方法等问题,提出一种基于3D激光扫描的钢桥塔节段虚拟装配方法。该方法首先针对大尺寸钢桥塔节段提出基于标靶拼接的部分特征点云扫描方案,获取其点云数据并进行逆向建模;然后以钢桥塔节段装配面形心重合和扭转偏差最小化为原则,通过对节段关键点的制导完成钢桥塔虚拟装配;最后对影响装配精度的节段制作误差和相邻节段的断面吻合度进行定量分析。为验证该方法的可行性,以某独塔斜拉桥的钢桥塔预装配施工为背景,基于虚拟装配结果预估了该钢桥塔的可能整体装配误差,并通过调整节段装配坐标对钢桥塔整体装配误差进行了有效控制。实际工程应用结果表明:该虚拟装配方法可对钢桥塔节段的加工与装配误差进行检测,可预估钢桥塔实际可能出现的整体装配误差;通过调整节段定位参数可实现对钢桥塔整体装配误差的有效调控。

桥塔钢-混结合段剪力连接件承载力试验研究

为确保斜拉桥桥塔钢-混结合段连接的安全可靠，应选择合适的剪力连接件。结合连岛工程跨海斜拉桥索塔锚固区的设计，比较不同极限承载力公式的差异。对栓钉连接件进行模型试验研究，试验得到栓钉的荷载～滑移量曲线。重点研究栓钉的抗剪承载力及破坏形态等，并将试验结果与所有公式的计算结果进行比较。试验结果表明：栓钉连接件以栓钉受弯剪破坏为主，具有良好的延性，在破坏前有明显的屈服过程。在承载力方面，群钉试验得到的用于桥塔钢-混结合段的单钉极限承载力平均比《钢结构设计规范》（GB50017—2003）的计算值高32％左右。

混合梁斜拉桥钢混结合段设计

钢混结合段的设计是混合梁斜拉桥的关键技术之一,钢混结合段的位置、类型及细部构造设计直接影响到桥梁的安全性和耐久性。结合宁波市福明路斜拉桥钢混结合段的设计,介绍钢混结合段位置的确定、结构形式的选择、细部构造及结构计算分析。分析表明本桥钢混结合段受力合理,传力平顺,刚度过渡平稳。

南京长江五桥钢壳混凝土桥塔足尺模型工艺试验

南京长江五桥主桥为主跨600m的中央双索面三塔组合梁斜拉桥,桥塔采用内外钢壳-混凝土组合结构,采用工厂内分节段制造拼装、桥位现场整节段吊装并浇筑混凝土的施工工艺。为验证施工工艺的可行性与适应性,开展桥塔足尺模型工艺试验,重点进行钢壳吊装定位、钢筋现场连接、钢壳节段间环缝焊接和混凝土浇筑工序,并测试混凝土的工作性能及温度、应变变化规律。结果表明:钢壳节段制造及桥位施工所采用的工艺方案总体可行;钢壳节段现场吊装及混凝土浇筑等作业基本反映实际情况;混凝土温度仿真计算结果与实测值相吻合,能够指导实际施工;混凝土内部变形基本均匀。

港珠澳大桥江海直达船航道桥钢索塔Z0节段安装技术

港珠澳大桥江海直达船航道桥主塔钢索塔Z0节段高3.45m,重达489t。Z0节段在安装就位过程中需穿过74根锚固螺杆,安装定位精度要求高、难度较大。施工采用大型浮吊整体吊装就位和三维精确调位工艺,确保了Z0节段的安装质量。

太原摄乐大桥异型钢-混混合塔柱施工技术

太原市摄乐大桥主桥为(30+2×150+30)m的空间交叉索面异型独塔斜拉桥,桥塔横桥向为"Λ"形,无横梁,高113.8m,下塔柱为钢筋混凝土结构,采用模板现浇施工,中、上塔柱为钢结构,采用大节段整体吊装施工。在该桥塔柱施工过程中,混凝土下塔柱锚固钢筋采用"劲性骨架+定位板"进行精确定位;在内倾式混凝土下塔柱两肢之间建立支撑桁架对塔柱进行支撑,空间曲面模板外侧横肋取直,与支撑桁架支撑面相适应;钢-混结合段采用定位支架进行精确定位,在支架顶部设置定位孔,在钢-混结合段底部设置变径销轴;钢塔在工厂分节段制造,现场组拼成大节段,利用D5200-240塔吊进行吊装,塔吊扶墙与塔柱第2道横撑采用一体化设计,以实现快速化施工。

拱形索塔景观斜拉桥设计分析

临连高速公路泉子坡天桥为拱形索塔景观斜拉桥,文章介绍了该桥设计要处理的重点问题与总体设计方案,并采用MIDAS结构分析软件建立全桥空间杆系模型进行了结构静力与稳定分析,验证了该桥设计方案的合理性。

曲线独柱型钢塔精准安装关键技术

独柱钢塔斜拉桥结构新颖,相较于多塔肢结构,独柱钢塔截面尺寸大,厂内加工制造和现场安装存在诸多技术难题。上坝夹江大桥建设过程中采用以下工艺工法:(1)对超大平面钢塔内端面加工,研发并应用了二次接刀加工的方法,解决了钢塔高加工精度的控制难题。(2)研制了一种钢塔群锚杆定位、调整装置,通过对群锚杆的定位支架和工装进行深化设计研究,实现了3 mm以内的群锚杆定位精度。(3)为保证塔底170 m^(2)超大平面灌浆施工质量,展开多次比例模型试验,对灌浆材料、搅浆设备、供料方式进行比选,论证施工工艺,形成成套超大平面尺寸灌浆技术,能够保证钢-混结合率达到95%以上。独柱钢塔上塔柱刚度小、线型控制难度大,施工中研发了独柱型钢塔安装工艺控制成套技术,主要技术要点为:(1)建立前后场联动的精度管理体系。厂内通过预拼对构件垂直度、长度和接口的金属接触率、壁板错边量等质量指标进行系统检查;现场通过匹配工装、定位基线恢复厂内制造线型。(2)“塔吊垂直工况”下进行钢塔线型测量,通过试验、观测及数据分析的方式排除温度、风力、塔吊附着等对钢塔安装精度的影响。以上技术措施的应用,实现了独柱型钢塔高精度安装,取消原设计上塔柱调节段。

福厦客专乌龙江特大桥主桥主梁设计

根据桥址处地形、地貌、线路条件等要求,福厦客专乌龙江特大桥孔跨布置为(72+109+432+56+56)m,该桥中跨主梁采用钢箱梁,边跨部分区域主梁采用预应力混凝土箱梁,是国内外最大跨度四线铁路高低塔混合梁斜拉桥。主梁采用双主梁+密横梁体系,钢混结合段采用梯形填充混凝土前、后承压板式钢-砼接头构造。采用有限元分析方法,对结构刚度变形以及主梁的受力开展研究,计算结果表明,该桥主梁强度、刚度及抗风稳定性均满足规范要求,具有良好的静、动力特性。该桥型结构优美经济,可为今后桥梁设计提供借鉴和思路。