基于整体节点理念的钢盖梁与混凝土墩柱连接结构优化设计

针对传统钢盖梁设置套筒外包混凝土墩柱方案墩梁连接位置刚度突变、应力集中及施工定位精度要求高的问题,基于梁柱整体节点理念,以门式框架墩为例,提出一种钢盖梁与钢套筒连接结构优化方案。该方案将连接位置处钢盖梁和钢套筒腹板设计为整体节点板,钢盖梁和钢套筒翼缘板加劲肋一一对应,并将现场接头设置在钢盖梁侧。以某公路工程匝道桥为背景,采用有限元软件分析其门式框架墩采用传统方案与优化方案的受力性能,并将优化方案应用于实桥。结果表明:该优化方案传力顺畅,结构应力集中程度较低,构造合理;该优化方案施工较为简单,容错性更好,具有良好的推广应用前景。

不中断交通下既有桥梁墩柱置换技术

广东中江高速公路扩建主线路基下穿四村立交C、E匝道桥,两匝道桥各有1个桥墩(C18号墩、E12号墩)位于下穿高速公路扩建的主线路基上,需对该2个桥墩进行置换,为下穿高速公路扩建主线路基提供建设空间。既有2个桥墩均为圆柱式双柱墩,且均为上部前、后两联连续箱梁的交接墩。考虑扩建路基空间需要及既有桥梁结构安全,在不中断交通的条件下,分别采用普通大跨径横梁和隐形横梁的门架墩置换原桥墩,并分析墩柱置换施工对匝道桥主梁受力的影响,结果表明墩柱置换后桥梁结构仍满足承载要求。置换施工时,先施工新建置换墩,待新建置换墩具备承载能力后,再切除既有桥墩,实现体系转换。为降低墩柱置换施工对桥梁运营的影响以及减少体系转换次数,C18号墩门架墩横梁包围既有桥墩立柱上部;E12号墩门架墩隐形横梁与上部主梁固结,并在伸缩缝两侧分别单独设置门架墩。

不同布置形式钢横梁门式墩对比研究

以一座新建铁路上跨既有铁路钢横梁门式墩为背景,建立有限元模型,从受力和经济方面对正交布置、斜交布置两种形式钢横梁门式墩进行分析。结果表明:采用斜交布置虽然能够减小钢横梁跨度,但是需要增加横梁宽度来满足相关规范的构造要求;斜交布置的钢横梁截面强度较大,安全储备高,但是纵向及横向刚度较低;斜交布置钢横梁框架墩的每延米费用高,正交布置的综合概算高。门式墩布置形式选型中应结合新建线路与既有线路的交角大小、场地情况等,选择合理的布置形式,在满足结构安全的前提下达到经济效益最大化。

桥梁门式墩不平衡转体承台施工技术

转体结构的施工是桥梁转体施工至关重要的环节,尤其对于门式墩不平衡结构的转体施工。为保证桥梁门式墩不平衡转体结构的施工质量及施工安全,通过下转盘及滑道采用定位骨架结合可调定位板粗调,结合专用自制微调装置精调,实现转体系统精细安装;上承台采用水密砂基础及砂浆垫层作为承台支撑体系及底模,解决狭窄空间及密集预埋件条件下模板体系支撑难题。

上跨既有线路门式墩钢箱模板盖梁施工过程受力分析及线性控制

新建西法城际铁路乾县接轨段,以门式墩结构分别上跨西银客专、西平铁路;门式墩外侧设置永久钢箱模板替代盖梁模板支架,盖梁混凝土结构所有荷载均由钢箱模板承担,为有效控制盖梁结构安全及稳定性,采取分批次浇筑混凝土张拉预应力束,分级完成盖梁施工。利用有限元计算软件midas CiVil2020和midas NFX 2017 R1建立钢箱模板盖梁有限元模型,计算分析桥梁静力学性能,通过对节段拼装梁桥进行受力分析,得出不同工况结构受力分析,根据受力情况采取对应的施工措施,在保障既有线路运营安全的基础上,大幅节约工期,降低安全风险,可为类似桥梁结构计算提供参考。

铁路全钢结构框架墩设计与施工关键技术

针对传统钢横梁-混凝土立柱框架墩邻近营业线时,混凝土立柱施工周期长、钢横梁吊装难度大的问题,提出钢横梁-钢立柱全钢结构框架墩方案。以宣绩高铁跨越既有皖赣铁路工程为背景,对全钢结构框架墩进行设计及应用研究。全钢结构框架墩立柱与横梁均为钢结构,提升了结构整体性;采用轻量化设计降低吊装难度和工程投资;通过柱底混合连接构造连接框架墩钢立柱和混凝土基础,提高了安装精度和连接可靠性。对结构稳定、局部承压、疲劳强度、刚度变形等各项指标进行验算,结果表明均满足规范要求。全钢结构框架墩采用旁位拼装、整体吊装、柱底对位连接的施工方案,施工阶段采用吊装变形控制和对位引导等施工关键技术,有效提高了施工工效和安装精度。对比传统钢横梁混凝土立柱框架墩,全钢结构框架墩工程投资相当,但减小了对既有铁路运营的干扰,施工难度和施工风险均大幅降低。

门式墩墩顶转体体系转换受力研究

襄阳东西轴线跨焦柳铁路高架桥采用柔性门式墩墩顶转体施工,因转体前后体系转换受力差异问题,需要保证门式墩盖梁在体系转换前后均能满足受力要求,并在转体完成后将荷载由盖梁分摊传递至门式墩的主墩上。提出门式墩墩顶转体施工体系转换方案,采用先顶后固的方法调整球铰支撑内力,门式墩盖梁分批次张拉预应力、转体后再释放,数值模拟分析表明达到墩顶转体盖梁与主墩的协同设计目的,大幅提升了柔性门式墩结构大跨盖梁的整体力学性能。在转体施工前后,门式墩结构受力满足施工与成桥状态受力要求,盖梁应力更加均匀合理。本研究为类似桥梁项目的设计与实施提供了参考与借鉴。

复杂地质条件下门式墩施工工艺研究

本文主要介绍了在柳梧铁路龙凤跨柳南高速特大桥门式墩施工中,由于该门式墩所处地质环境较差加之门墩盖梁较重,若采用满堂式支架施工支架沉降无法控制,从而影响施工质量及安全。为此项目部采用钢管型钢支架,将荷载尽量传递至已完成的基础上,从而最大程度地减少了支架沉降,使得施工安全性处于可靠范围内,同时也确保了盖梁的施工质量和线性满足要求。该门式墩盖梁在复杂地质条件下施工所涉及的相关技术也为后续类似施工提供了借鉴和参考。

新建铁路钢盖梁门式墩设计

以皖赣宁国改线工程上跨既有皖赣铁路为例,通过对多种上跨方案比选探讨,推荐采用钢盖梁门式墩方案。通过建立有限元模型验证钢盖梁门式墩上跨方案的合理性。

门式墩大跨度钢横梁跨既有线吊装施工技术要点

高速铁路施工作为我国基建领域划时代的工程,铁路之间的相互跨越在施工中较为常见,通常以钢结构梁应用较为广泛,钢结构梁在施工过程中,加工及组装等均可在场内或者现场完成,且能实现较大跨径的跨越,作业安全且施工质量有保证,吊装作业时可利用较短时间进行吊装落梁,施工工序简单,除了大型吊装设备外其他临时措施少,对既有线行车干扰少。本文主要对门式墩大跨度钢横梁跨既有线吊装施工工艺进行研究分析。

中川机场T3航站楼连接线门架墩钢盖梁设计

文章以中川机场T3航站楼连接线高架桥门架墩钢盖梁为例,参考《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)进行研究,明确钢盖梁的结构设计思路,确定钢盖梁的腹板厚度及其加劲肋的合理设置形式,对主要受力部位支座位置、墩梁连接处进行构造设计,同时通过有限元模型进行整体、局部分析,对受控制截面的局部应力、稳定性进行验证。通过研究明确了门架墩钢盖梁的最不利设计控制因素,可供后续工程设计参考。

高速铁路跨营业线门式墩不平衡转体施工关键技术

九漳特大桥高速铁路全长674.98m,其中3号墩跨既有营业线,采用门式墩转体施工。受营业线影响,须在天窗点内完成门式墩跨营业线转体施工,对转体过程控制、专题系统安装精度等要求高,施工难度大。因此,提出高速铁路跨营业线门式墩不平衡转体施工关键技术,采用微调螺杆装置精调中心位置、标高及平整度,实现转盘与滑道精准定位及安装;采用水密砂承力系统,解决狭窄空间及密集预埋件条件下传统支架模板体系实施难题;采用力法+转速+位移组合方法,实现门式墩跨营业线不平衡转体精准控制,保证施工质量及效率整体可控。

基于无人机影像的门式墩转体施工监测方法

钢横梁的转角监测是门式墩转体施工监测的重点,传统测量工具和固定相机存在布置不便、视野单一、角度偏小的缺点,导致监测精度和效率较低。为解决这一问题,提出了一种基于无人机影像的转体施工监测方法,以九漳特大桥工程为例开展研究。首先,利用无人机悬停拍摄钢横梁转体施工过程,转换成灰度图像。其次,利用DIC法追踪每一帧图像特征点的位置,通过特征点连线的夹角测量转体角度。最后,针对无人机自身抖动而造成的图像畸变和测量误差问题,提出基于三维重构的无人机运动校正方法,从图像像素点恢复的三维坐标中计算转角。结果显示,DIC法获取的特征点坐标经过三维重构法校正后能够测量出正确的转角,证明了本文方法对于钢横梁转角监测的有效性,为门式墩转体施工监测提供了新思路。

公铁合建桥梁门式墩节点大体积混凝土施工温控研究

公铁合建桥常设置于城市空间受限区,其下部结构施工步骤常随施工条件调整,后浇段水化热影响连接节点使用性能,而普通外部温控措施又受场地局限,因此考虑采用内部温控方式,现有研究中将冷却水管应用于此类结构温控的研究较少。为此,本文以公铁合建桥梁门式墩混凝土施工为工程背景,建立三维实体有限元模型进行数值模拟计算,分别对有无冷却水管工况下结构温度的分布、高温区温度变化规律进行了分析。结果表明:水化热作用下门式墩节点处温度分布较不均匀,在转角与连接处存在明显高温区域;冷却水管可以有效降低混凝土结构的温度,提高结构的降温速率;冷却水管会在一定程度上增加混凝土构件的最大温差,应合理布置冷却水管的位置。

高速铁路大跨度钢盖梁栓接门式墩设计研究

高速铁路与既有工程小角度交叉时,如何减小对既有工程,尤其是运营铁路的影响,避免超大跨度梁式结构建造是亟需解决的问题,钢盖梁门式墩上架标准简支梁不失为一种经济合理的解决方案。本文以某新建高速铁路大跨度钢盖梁栓接门式墩为背景,归纳了钢盖梁门式墩的结构形式、计算要点、设计时需考虑的关键因素,基于MIDAS计算结果验证了墩梁栓接大跨度钢盖梁门式墩的设计参数的取值合理性。研究结果表明:(1)钢盖梁门式墩为高速铁路小角度跨越既有工程提供了经济合理的选择;(2)门式墩钢盖梁、钢柱脚及整体结构的计算结果,均符合规范要求,设计参数合理。

安九铁路跨既有合九线钢横梁门式墩设计

随着我国铁路建设的发展,新建铁路小角度斜交上跨既有线越来越普遍,采用钢横梁门式墩跨越是最合理、最经济,同时也是对既有线影响较小的方案。本文以安九铁路孔垄上行联络线特大桥上跨既有合九线为例,介绍了采用钢横梁门式墩方案的合理性,并通过计算分析确定了钢横梁、墩柱及基础等主要结构的形式及尺寸。该方案的顺利实施,对今后类似工程有很好的参考借鉴意义。

跨既有铁路门型墩施工技术研究——以林家堰特大桥为例

门型墩施工因其进度快、成本低被广泛应用于跨既有铁路工程中。文章以林家堰特大桥为例,详细阐述了跨既有铁路门型墩施工技术,从现场实际出发解决了临近既有线桩基、承台和跨越既有线门型墩施工的难题。实践证明,该技术能确保既有线铁路运营安全和施工安全。

新建铁伊线跨绥佳铁路特大桥钢横梁门式墩设计

为减小新建铁路与既有铁路以小角度交叉时对既有铁路的干扰,保证设计的合理性、经济性,对大跨度钢横梁门式墩进行研究。以新建铁路铁伊线跨绥佳铁路特大桥为例,首先运用对比分析的方法,确定采用的横梁形式、墩柱固结方式;其次利用有限元软件对钢横梁、墩柱进行计算分析,其强度、刚度、稳定性符合规范要求;最后结合桥梁处于严寒地区的特点,钢横梁采用Q345qE钢材及采用石墨烯氟碳超耐久防腐涂装体系,延长结构防护年限,减少大修涂装次数。

上跨营运线门式墩钢盖梁吊装施工技术

本文依托安九铁路安庆北特大桥46#-52#墩上跨高铁营运线门式墩钢盖梁吊装施工案例,详细介绍了钢盖梁吊装设备选型、设备运行场地处理、起吊点设置与验算、吊装工艺、钢梁与墩柱定位技术及施工安全管控措施。明确上跨高铁营运线门式墩钢盖梁吊装施工关键技术技术参数,为高精度安全吊装、施工质量控制及施工安全管控奠定了基础,为类似上跨营运线工程提供一定的参考。

大跨径门架墩设计施工要点分析

当前,门架墩在桥梁工程中的应用越来越广。为提高门架墩设计和施工质量,延长门架墩的服役寿命,文章从盖梁、墩柱、桩基等方面分析了门架墩在设计和施工方面需要注意的问题和难点,并从运维角度分析了提高结构耐久性的方法。最后以一座桥梁为案例,介绍了门架墩在实际工程应用中需要考虑的设计因素和应对措施,并从计算角度验证了方案的可行性。研究可为门架墩的应用和推广提供参考。