重庆新田长江公路大桥设计

重庆新田长江公路大桥主桥采用跨径1020 m的双塔单跨钢箱梁悬索桥,一跨过江。该桥加劲梁采用扁平流线型钢箱梁。桥塔采用门形混凝土塔,高峰侧桥塔采用塔肢不等高设计,上游塔肢高169.5 m,下游塔肢高153.5 m;新田侧桥塔高169.5 m。桥塔基础均采用分离式承台+大直径桩。两岸重力式锚碇采用空间异形结构、扩大基础,锚碇锚固系统采用无粘结镀锌钢绞线拉索。主缆采用标准抗拉强度1860 MPa的预制平行钢丝索股,吊索采用标准抗拉强度1670 MPa的平行钢丝索股,边跨及主跨跨中部分索夹采用焊接式索夹,其余采用铸造式索夹。引桥上部结构采用30 m跨径预应力混凝土T梁,下部结构采用大直径桩+大直径柱。高峰侧引桥上方的陡崖带采用支撑、清除、锚固等措施进行处治,新田侧桥塔前缘顺层边坡采用抗滑桩支挡。钢箱梁梁段采用工厂制造、水上运输、现场安装的施工方案,其中岸坡区钢箱梁采用空中连续荡移架设。

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。

深中通道泄洪区非通航孔桥主梁设计

深中通道泄洪区非通航孔桥总长6.05 km,分布于伶仃洋大桥及中山大桥2座通航孔桥两侧。泄洪区非通航孔桥采用等跨连续梁布置,4~6跨一联。主梁设计过程中,首先进行110、120、130 m三种跨径方案比选,确定采用最经济的110 m跨径方案。然后针对结构形式,提出预应力混凝土梁、钢-混组合梁和钢箱梁3种方案,从力学性能、经济性和施工风险等方面综合考虑,最终推荐采用钢箱梁方案。钢箱梁采用外形简洁流畅的封闭式断面,有利于后期维养;考虑全线景观效果,主梁高度取4 m,高跨比为1/27.5;横隔板间距取2.5 m,采用实腹式横隔板和框架式横肋的组合式设计,使箱室内部通透性更好;钢箱梁采用Q420qD钢和Q345qD钢2种材料。钢箱梁施工采用适合海上长大桥梁的大节段预制+现场拼装的施工方案。

城市轨道交通公轨合建钢箱梁桥辐射噪声的影响规律研究

列车经过钢箱梁桥时引起噪声辐射问题相比混凝土桥更为突出,对沿线居民造成的影响更大,严重影响沿线居民的日常生活。基于车辆-轨道-桥梁耦合振动理论,并结合统计能量法(SEA)建立钢箱梁结构噪声与轮轨噪声预测模型,分析钢箱梁桥的结构噪声与轮轨噪声衰减规律,明确典型及敏感场点处的噪声分布情况;定量预测分析不同轨道减振措施对钢箱梁桥周边敏感场点的噪声辐射大小。分析结果表明:钢箱梁轮轨噪声与结构噪声随水平距离的衰减规律基本一致,衰减率均为随着距离变远而变小,150 m内总衰减率轮轨噪声大于结构噪声;普通轨道结构及普通轨道结构+全封闭声屏障工况下,敏感位置处综合噪声不满足噪声增量在1 dB(A)以内的环评要求,减振垫浮置板与全封闭声屏障组合及钢弹簧浮置板与全封闭声屏障组合工况下,敏感位置综合噪声均能满足噪声增量在1 dB(A)以内的环评要求。

外包钢壳混凝土异形索塔及其施工临时支撑研究

斜拉桥外包钢壳混凝土异形索塔结构受力复杂,在施工阶段存在变形和应力过大等问题。为保障该类索塔的施工安全和线形标准,设计了三种支撑方案以减小索塔的应力和变形,并利用有限元法对不同支撑方案的技术性能进行分析。分析结果表明,异形索塔的拱形轴线对塔柱应力和变形影响很大,不同建模方法计算的索塔应力和变形差异较大;三种方案的支撑均可显著减小索塔变形和腔内混凝土拉应力,而四道双管方案对降低施工难度和误差最有效;塔柱变形及混凝土拉应力对风压很敏感,施工时应加强塔柱抗风措施设计。

基于UHPC预制结构的BRT站台铺装层快速维修技术

为有效延长城市快速公交系统(BRT)站台铺装层的使用寿命并提升正交异性钢桥面板的抗疲劳性能,同时满足不中断交通的需求,提出了“正交异性钢桥面板+短剪力钉+预制超高性能混凝土(UHPC)板+TPO(薄层环氧抗滑铺装材料)”的复合桥面结构及装配化施工工艺。以成都二环线高架桥BRT站台为工程背景,设计了BRT站台铺装层快速维修方案,通过有限元分析确定了最优方案,并开展了BRT站台钢桥面维修改造试验段的实施。有限元分析结果表明:10 mm UHPC灌浆料+50 mm预制UHPC板+10 mm TPO为最佳方案,维修方案的剪力钉受力性能、UHPC抗裂性能均满足结构受力需求,且具有较大的安全储备,改造后正交异性钢桥面板常见疲劳敏感细节的疲劳性能显著提升。结合试验段实施提出了涵盖UHPC板预制、原铺装层处理、预制UHPC板安装和磨耗层与沥青接缝施工4个流程的城市BRT站台铺装层维修施工工艺,为同类型公交站台铺装层维护提供了理论和技术支撑。

大跨度连续刚构拱桥上部结构施工方案研究

为保证大跨度连续刚构拱桥施工安全性、经济性及高效性,文章以某地铁(80+150+80)m大跨度连续刚构拱桥为依托,研究了在特殊、复杂的地理位置与环境因素下拱桥的上部结构施工方案,在进行施工环境、安全性、技术可行性、工期及经济性比选后,选择钢管桩+贝雷梁支架立模+挂篮悬臂浇筑的方案施工该桥梁上部结构,旨在为类似工程施工提供一定的借鉴。

桥面板施工顺序对钢-混组合梁桥的受力影响研究及优化

为分析桥面板施工顺序对钢-混组合梁桥成桥受力性能的影响并优化现有的桥面板施工顺序,基于钢-混组合梁桥的受力过程,以交通部颁发的装配化钢-混组合梁通用图为依托,选取3×40 m钢-混组合连续梁桥为对象进行研究。采用桥梁博士软件建立钢-混组合梁桥有限元模型,以桥面板施工工序和结构体系转换时间为变量,分析7种桥面板施工顺序下的结构受力性能。结果表明:钢-混组合截面的受力模式分为一次受力状态和分阶段受力状态,其中采用一次受力状态的施工顺序具有施工方便、成桥整体刚度大、钢梁应力小的优点,但存在支点处桥面板拉应力过大的缺点;分阶段受力状态的施工顺序能有效降低支点处桥面板拉应力,但成桥钢梁应力偏大,结构刚度不足。针对采用上述2种受力模式的施工顺序不能兼顾结构成桥性能(钢梁应力、整体刚度等)较优与控制支点桥面板拉应力的问题,提出优化的混合受力状态的施工顺序,该顺序既保留了一次受力状态较优的成桥性能又显著降低了支点处桥面板拉应力,兼顾了上述2种受力模式的优点,可为钢-混组合梁桥的设计和施工提供参考。

钢箱梁顶推上跨既有线路施工临时结构研究

钢箱梁顶推施工是现阶段最常见的一种跨线、跨山河的施工方式之一,但施工前需对其进行完备的安全验算,尤其是顶推施工过程中所涉及的临时施工结构。以哈尔滨东三环快速路工程某钢箱梁顶推施工为例,对该顶推施工项目所设计的6组顶推临时支墩和2组拼装临时支架进行施工验算。结果表明,临时结构中立柱的最大应力为σ_(max)=120.1 MPa≤[σ]=190.0 MPa,腹杆的最大应力为σ_(max)=114.0 MPa≤[σ]=190.0 MPa,且均发生在顶推临时支墩上,但均能满足相关规范要求。顶推支墩和拼装支架的最大挠度分别为u_(max)=28.8 mm≤[u]=22000/300=73.3 mm、u_(max)=2.0 mm≤[u]=22000/600=36.7 mm,均能满足相关规范的要求。在顶推支墩的桩基强度验算中,其轴力和弯矩也均能满足规范要求,但在进行拼装支架的浅基础强度校核中发现,基础所受的最大应力为f=F/A=1351/(5×1.5)=180 kPa>[f]=150 kPa,所以在实际施工时需要对地基进行加固处理来满足现场施工的要求。

屋盖钢结构施工技术选择分析

文中结合结构概况及现场环境特点,介绍了南昌东站屋盖钢结构施工的条件,分别阐述了吊装、提升和滑移三种施工方案,从安全、技术、进度、场地需求和经济性等方面进行对比分析,选择最适合的滑移作为本工程的施工方案。

基于双滑块的钢桁梁顶推施工主桥下部结构受力优化设计

为减小对通航的影响,余姚江特大桥钢桁梁采用河道中不设临时墩的顶推法施工,但当处于最大悬臂状态时,下部结构将会受到较大偏心荷载作用。为了研究余姚江特大桥钢桁梁顶推施工过程中下部结构受力情况,建立该桥下部结构的有限元模型,从减小偏心距离和偏心力两个方向考虑,经方案比选,确定了一种采用双滑块优化受力的顶推方案。验算结果表明,该方案有效地改善了下部结构的受力情况,减小了主墩及基础所受的偏心弯矩,桩基拉力最大为811.2 kN,满足规范要求。滑道梁等临时结构的强度、刚度也均满足规范要求。

体育场钢桁架结构雨棚施工方案研究

以张掖奥体中心建设项目体育场钢桁架结构雨棚施工为背景,针对每一榀桁架前后端高差较大、尺寸较大、桁架结构跨度较大、现场焊接质量要求高,而天气条件无法保证现场焊接质量的实际情况,对3种吊装施工方案的优劣进行了比选。分别估计了3种吊装方案经济效益、需要花费总劳动力、施工进度、安全系数,并利用Topsis+熵权法依照4项指标对方案进行打分,择优选取现场实施的施工方案。方案比选过程中的思考及选定最终施工方案时考虑的因素可为类似项目提供参考。

跨铁路钢箱梁顶推施工与自锁式夹轨器的应用

常州市奔发路工程跨越既有京沪铁路、沪宁城际铁路桥梁为钢箱梁结构,采用顶推法施工。首先介绍了跨铁路钢箱梁的总体布置、结构设计,重点介绍了钢箱梁顶推施工总体方案、施工步骤,并对顶推施工过程中钢箱梁、导梁、支架的强度、变形及稳定性进行了详细计算分析。自锁式液压夹轨器作为顶推反力架及后锚固装置应用于桥梁顶推施工,介绍了液压夹轨器的工作原理、工作步骤及应用情况。

丰城紫云大桥组合钢板梁设计

丰城市紫云大桥陆上引桥采用连续组合钢板梁,南岸标准段跨径布置为(34.5+2×36+3×42+2×36+34.5)m。主梁采用双主梁组合钢板梁结构,小横梁体系,梁高2.1 m。钢梁由焊接工字钢纵梁、中间小横梁以及支点横梁等组成,中支点两侧各约0.125 L范围内的钢纵梁纵向板件采用Q420qD钢,其余钢材采用Q345qD钢。桥面板采用全宽预制的预应力混凝土桥面板,湿接缝混凝土采用超高性能混凝土(UHPC),预制桥面板纵向钢筋外伸长度大于10 d,无需现场焊接或绑扎。板梁连接采用新型灌浆剪力键,钢梁与桥面板通过焊钉连接件、槽口、高强砂浆填充料、注浆孔、通气孔以及橡胶条,形成一个完全连接的整体。钢梁采用临时支架分段吊装施工,预制桥面板采用先吊装结合正弯矩区桥面板后负弯矩区桥面板的顺序铺设。对结构进行强度、稳定和变形分析,结果均满足设计要求。

面向智能建造的小箱梁方案设计

面对建筑工业化向智能制造转型的行业发展方向,从推动小箱梁结构的智能化建造为目标,文章通过调研,了解目前工厂中各工序智能化生产的难点,聚焦到生产环节中最困难的钢筋自动绑扎节点。综合考虑国内的数控钢筋绑扎设备在设计研发、生产制造方面的发展水平,预计未来会出现多种方案解决等壁厚的闭板状构造和箍筋的自动化绑扎,文章提出将小箱梁钢筋笼划分为“顶板+底板+2个腹板”的4个基本钢筋模块再拼装的总体方案,并细化成3种构造措施的实施方案。以典型道路小箱梁为例,分析3种实施方案的结构设计可行性和工艺便捷性,通过比选,推荐采用小箱梁腹板设置厚度突变段,底板保持厚度不变的方案。

128m双线铁路简支钢桁梁桥设计

赵寨颖河双线特大桥主桥为128m下承式简支钢桁梁桥。主桁采用带竖杆的三角形腹杆体系;主桁弦杆均采用箱形截面,内力较大的腹杆采用箱形截面,内力较小的腹杆采用H形截面;在上弦杆平面内设置交叉式上平纵联;采用密横梁整体正交异性板有砟桥面系。该桥采用在岸边临时支架上拼装钢桁梁及导梁,在河中设置2个临时支墩的半悬臂拖拉法施工。采用MIDASCivil 2006建立主梁三维有限元模型,计算主梁杆件内力及位移、预拱度、自振特性,计算结果表明该桥设计合理,满足规范要求。

槽形组合钢梁桥顶推施工线形控制

为取得高精度的顶推施工槽形组合钢梁桥线形,提出采用传递矩阵法对顶推施工过程中各工况的线形进行预测与控制,选择节段间预拼角及梁段末端倾角作为线形控制参数,对顶推施工过程中各种线形状态之间的传递关系进行分析,并给出了描述拼装状态线形及顶推状态线形的传递方程表达式。以钱江八桥实际工程为对象,将所提出的方法应用于槽形组合钢梁顶推施工的线形控制,并对线形控制效果进行分析和评估。工程实践结果表明:测点线形误差为±1.0cm,成桥及安装状态等各工况的线形满足要求,采用的基于传递矩阵思想的理论方法可以实现对槽形钢梁顶推施工线形的高精度控制。

泰州长江公路大桥上部结构施工方案综述

泰州长江公路大桥是国内外首座千米级双主跨三塔悬索桥,综述该桥上部结构安装施工的技术方案。中塔主索鞍由钢塔柱节段起吊安装设备吊装,边塔主索鞍、散索鞍采用门架悬臂式起吊系统安装;猫道为四跨连续形式,主跨猫道承重索采用托架法空中间接架设;主缆索股采用双线往复式牵引系统和门架拽拉式牵引方式施工,主缆紧缆完成后,根据主缆空缆线形进行索夹坐标计算,根据计算的坐标进行索夹的放样和安装。主缆用S形钢丝缠绕,然后进行涂装防护;钢箱梁利用液压提升跨缆吊机,采用小节段吊装方案进行吊装作业。

武汉青山长江公路大桥主桥施工方案

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,主墩采用钻孔灌注桩基础、哑铃形承台,桥塔采用A形混凝土结构,主跨主梁采用整体式钢箱梁、边跨主梁采用钢-混凝土结合梁。针对该桥结构特点及水文、地质条件,南主墩钻孔桩采用“吹填筑岛+旋挖钻机”方案施工、承台采用锁口钢管桩围堰方案施工;北主墩基础采用双壁钢套箱围堰平台一体法施工;塔柱采用液压爬模分节施工,在两塔肢间设13道临时横撑,并采用新型超高压地泵和特制超高压泵管一次将混凝土泵送到位;边跨结合梁采用先顶推架设钢槽梁,再安装预制混凝土桥面板,最后浇筑湿接缝的方案施工;主跨钢梁采用500 t架梁吊机悬臂架设方案施工;主跨合龙段采用顶推辅助合龙方案施工。

大跨径钢-混凝土组合梁在老桥改建中的应用

针对老桥改建中应尽量利用老桥结构作为施工临时设施的原则,以上海杭申线航道等级提高而需要改建的一座桥梁为例,对大跨径钢-混凝土组合梁在老桥改建中的应用进行分析。结合该桥水中主桥的建设条件,经方案比选确定采用2×75m钢-混凝土组合结构连续梁桥作为改建方案,该方案可利用老桥桥墩分段安装组合梁桥的钢梁部分,先简支后连续,再以连续钢梁作为支撑体系施工混凝土桥面板,因而具有明显的技术经济优势。采用"能量法"优化施工措施以调整组合结构内力以及对负弯矩区混凝土桥面板裂缝进行有效控制的关键技术。在此基础上对大跨径组合梁在老桥改建中的应用前景进行展望,提出类似条件下将组合结构应用于改建的连续梁桥或索承式桥梁的加劲梁时较传统预应力混凝土结构具有明显优势。