长距离输水管道工程超大跨径托管桥方案比选研究

输水管道跨越沟渠、河道、山谷常采用桁架跨越、拱桥跨越、悬索跨越、斜拉索跨越等形式,但各种跨越形式均存在一定的问题。文章介绍准东供水工程长距离输水管道跨越渠道采用变截面连续钢箱梁桥,最大单跨跨径150m,为国内规模最大的同类型托管结构,其设计荷载为1.8m直径有压输水管,每延米水管及满管水重与3车道汽车满载相近。通过对悬索桥、拱桥、混凝土连续梁桥及变截面连续钢箱梁桥四种桥型从施工工期、经济性、抗震性能及抗风性能等多方面进行综合分析,最终选择了受冬期影响最小(施工期最短)且造价最低的80m+150m+80m变截面连续钢箱梁桥方案。输水管桥具有大跨径、窄桥面、风荷载大等特点,文中介绍的设计理念、计算方法、施工方案,可为类似工程提供借鉴。

阳新高速公路黄河特大桥跨大堤桥式设计与布置

阳新高速公路黄河特大型桥梁跨大堤桥水文地质特征独特、条件复杂,抗震设防烈度高,而且冲刷大、主河槽摆动大,对桥梁稳定性和耐用性要求较高。桥式和桥跨的设计需要充分考虑黄河综合治理、开发利用、防洪规划、通航标准等因素。同时,选择合理布跨、确定桥型方案时,不仅要满足桥位处黄河Ⅳ级航道的要求,还要综合考虑沿线地形、水文、环保等多方面因素,使之与其他干线公路互联,并实现公路与境内铁路对接联通,形成现代综合交通运输体系。鉴于该黄河特大桥实际长度达2240 m,设计时应重视桥型方案选择,降低桥梁施工难度,减少工程造价,便于桥梁建设施工。通过对比分析黄河特大型桥梁桥式设计与跨大堤桥布置方案后,选择结构受力合理、施工经验成熟、造价低及后期维护量小的预应力混凝土连续梁桥作为优选设计方案。

山区增建二线铁路桥式方案比选

以山区某地方重载铁路增建二线工程为例,选取一处代表性的桥梁工点,分别采用1×32 m简支T梁+1×(32+48+32)m连续梁、1×(64+64)m T构2个桥式方案,通过综合分析对既有线的影响、水文条件、工程经济性、施工组织、景观要求等因素,选择采用1×(64+64)m T构的桥式方案。

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。

济阳黄河公铁两用特大桥桥位及桥式方案比选

济阳黄河公铁两用特大桥是济南至滨州铁路的关键控制性工程,结合沿线控制因素,对该段落内的3处桥位进行技术经济综合比选,与规划G308共通道跨越黄河的公铁合建桥位方案节省通道资源、与主河槽水流夹角小,行洪条件好,同时符合济阳站设站条件,最终确定为推荐桥位。在该桥位上,根据防洪、通航及构筑物等限制条件,确定了主河槽中采用(228+240+300) m不等跨布置孔跨方案。结合跨度、桥位处机场限高要求,提出了钢桁梁矮塔斜拉桥、上加劲连续钢桁梁及钢箱梁矮塔斜拉桥3种公铁两用特大桥主桥的桥式方案,孔跨布置均为(72+144+228+240+300+132+84) m。通过对结构受力、施工、接线条件及技术经济性等多个因素比选分析,发现3个桥式方案均能满足结构功能需求,但钢箱梁矮塔斜拉采用公铁同层,虽然降低了公路桥面高程,但公路接线条件差,上加劲连续钢桁梁刚度最大,但用钢量也大,经济性差,最终推荐采用公铁分层的钢桁梁矮塔斜拉桥方案。

基于防洪影响的桥梁技术方案研究

文中以铜陵某跨河桥梁为例,从桥梁防洪影响评价的角度进行桥梁设计方案综合比选,最终确定适合的设计方案,可为类似工程提供参考。

高速铁路连续刚构加拱组合结构设计及创新技术——以西延高铁王家河特大桥主桥为例

以西延高铁王家河特大桥为工程背景,首先,对3种混凝土连续刚构组合结构(连续刚构加拱、连续刚构加桁、连续刚构部分斜拉桥)从受力性能、无砟轨道适应性、经济性等方面进行比选,确定连续刚构加拱组合结构为最优方案;其次,阐述连续刚构加拱组合结构设计细节,通过有限元软件对结构的静、动力学性能、抗震性能、车-桥耦合计算分析;再次,对墩、梁、拱结合部位受力情况进行模拟检算,对梁、拱合理刚度分配规律进行总结。主要结论及创新点:(1)桥梁的强度、刚度指标满足规范要求,抗震性能良好、乘车舒适性优良;(2)梁拱结合部位混凝土处于均匀受压状态,局部受力安全可靠;(3)混凝土连续刚构加拱组合结构中拱肋承担活载的比例约占45%,活载有效转化为拱肋的压力和弯矩;(4)提出的高位拱肋单侧竖转施工方法可为类似工程提供参考借鉴。

重庆凤来特大桥总体设计

重庆凤来特大桥主桥为计算跨径580 m的上承式钢桁拱桥。该桥设计过程中,选取主跨710 m单跨悬索桥、主跨600 m斜拉桥和计算跨径580 m的上承式钢桁拱桥3个方案,从结构特点、施工技术和经济性3个方面进行分析比选。由于计算跨径580 m的上承式钢桁拱桥方案具有结构简洁、整体刚度大、对V形河谷地形适应性好、上部结构施工难度低和造价最低的优势,因此最终采用该桥型方案。主拱拱轴线采用悬链线,计算矢高116 m,计算矢跨比1/5,拱轴系数2.0,拱肋采用双片主桁,上、下游两榀主桁平行布置,横向中心间距20.2 m;主桁上、下弦杆采用箱形截面,截面内宽1.8 m,内高1.8 m。结合原位试验和基坑有限元计算结果,拱座采用重力式拱座,扩大基础,自然山体两侧基坑边坡开挖后,采用预应力锚索和喷锚支护。拱上立柱采用等截面钢箱排架结构。拱上主梁采用工字形钢板梁+预应力混凝土桥面板的组合梁。通过结构计算,拱肋、平联和斜撑等各钢结构杆件强度和整体刚度、稳定性均满足要求。采用斜拉扣挂、缆索吊装方案进行主拱节段、立柱单元以及主梁构件安装。

深水倾斜裸岩面钻孔桩施工平台比选及应用

秀山跨海大桥副通航孔桥采用钻孔灌注桩群桩基础,桥位处水深、急流、无覆盖层,岩面倾斜度较大,岩层破碎,常年大风,现场环境十分恶劣,施工难度很大。为完成钻孔桩施工任务,选择合适的钻孔平台,提出3种施工方案:导管架平台施工法、无底套箱人造岩组合固定平台施工法、自升式平台施工法。通过施工难度、优缺点、经济性、工期等方面的比选,采用自升式平台法施工。利用自升式平台船作为起始平台,搭设钢管锚桩钻孔辅助平台,采用三层导向架及可调锁定装置对钢护筒精确定位,在钢护筒上焊接牛腿搭设钻孔施工平台。该方案有效地解决了钻孔平台搭设困难的技术难题,降低了施工成本,确保了钻孔施工安全。

下承式连续梁-拱组合桥施工方案比选研究

余信贵大道月湖特大桥主桥为(30+185+30)m下承式连续梁-拱组合桥,根据连续梁-拱组合桥结构特点、桥位地形地貌、环境及交通条件,综合技术可行性、经济合理性、安全可控性3方面对缆索吊施工和顶推施工2种施工方案进行比选研究,研究结果表明:缆索吊和顶推施工方案在技术可行性上均可实现,但缆索吊施工方案临时锚固力大且临时系杆张力大和张拉空间有限,高空作业风险偏大,而顶推施工经济性较好、工期相对较短、风险性更低。综合考虑推荐在顶推施工的基础上进行施工方案深化及优化设计。

驮英水库及灌区工程跨明江建筑物方案比选

驮英水库及灌区工程的灌溉面积为84.12万亩。驮英总干渠跨明江倒虹吸为总干渠控制性工程。其设计输水流量22.61 m3/s,加大流量为27.13 m3/s,为2级建筑物,设计洪水标准为30年一遇,校核洪水标准为50年一遇。根据总干渠线路跨明江所处位置的地形地质条件、航运、行洪、水力学、运行管理、施工及结构安全等要求,跨河建筑物分别选择埋式倒虹吸(方案一)、渡槽+桥式倒虹吸(方案二)及渡槽(方案三)进行比选,确定最合适的跨河建筑物。

路桥工程两阶段初步设计方案优化分析——以疏港快速路项目为例

遵循“安全、环保、经济、美观”的设计原则,文中以临安至缙云公路义乌城西至佛堂段工程(疏港快速路)为项目背景,根据工可评审专家组审查意见和外业调查资料,通过技术指标的比选与验证,对路线及大型构造物的设计方案进行了进一步优化,提出了推荐方案。

双鱼岛大桥工程总体设计

以具体工程为实例,介绍桥型方案选择的思路,论证了桥梁主跨跨径,对桥型布置、支承体系、主梁斜拉索、主塔等选择展开了详细的研究,并提出推荐方案,以提高桥梁设计质量,降低工程成本,保障桥梁的安全性,为人们提供良好交通环境。

高速公路特大型桥梁与跨大堤桥设计方案研究

针对特大型桥梁及跨大堤桥的施工难度大、稳定性及耐用性要求高等问题,依据濮阳至阳新高速公路黄河特大型桥梁跨大堤桥的水文地质特征,设计了预应力混凝土连续梁、波形钢腹板预应力混凝土组合梁桥两种方案,并从施工难度、桥梁稳定性、桥梁耐用性、结构受力、造价、后期维护量等方面比对分析。结果显示:波形钢腹板预应力混凝土梁式桥将混凝土与钢材料相结合,能显著降低大跨径混凝土梁式桥腹板开裂及跨中下挠风险,桥梁自重也减轻15%,地震力降低,造价少,工期短。但其施工工艺复杂,对施工控制和质量要求非常高,后期维护难度大,维护成本高,施工技术不成熟,两种设计方案的差距主要是结构合理性、工期及工程造价、施工难度及后期维护上,综合考虑相关因素,濮阳至阳新高速公路黄河特大型桥梁跨大堤桥应选择预应力混凝土连续梁设计方案。但要处理好跨中下挠及结构抗震问题,于梁端、塔端分别以消除裂缝、扭转或限制扭转的牵引张拉设备提高斜拉索的施工质量及安全。

斜跨拱桥的受力分析及斜拉索布置方式比选

以太原市东中环北延上跨北涧河立交工程为例,介绍斜跨拱桥的受力分析和桥型比选。采用Midas Civil大型通用有限元分析软件建立空间有限元计算模型,对“竖琴式”“扭曲面式”和“渔网式”3种拉索体系斜跨拱桥的受力分析进行了比较,得出各种体系的特点,以及指导斜跨拱桥的受力分析和桥型选择。

复杂环境小半径桥梁设计选型及施工方案研究

结合横琴口岸莲花大桥改造工程设计实例,介绍了针对复杂环境下的小半径桥梁设计与施工方案比选过程,提出了采用组合梁、局部上跨临时保留匝道时则采用钢箱梁的综合结构方案以及合适的施工方案,对于同类型小半径桥梁设计工作具有一定的借鉴价值。

恩阳起凤廊桥桥梁总体设计研究

随着经济的快速发展,作为景观、文化载体的桥梁建设需求不断增多,廊桥具备景观、文化载体特征,集功能性和观赏性于一体。文章研究了恩阳起凤廊桥的桥型方案比选,最终确定采用三跨侧板封闭空腹式拱桥方案,同时探讨了拱圈上立柱布置方式、拱圈上构件的细部连接措施及侧板设计,并通过控制性计算证明推荐方案可行。

沪通长江大桥公铁合建斜拉桥桥塔基础设计

沪通长江大桥为4线铁路、6车道公路合建桥梁,主航道桥采用跨径布置为(142+462+1 092+462+142)m的连续钢桁梁斜拉桥。该桥桥塔基础建设条件复杂,根据桥塔基础特性,从结构受力、经济性、施工便捷等方面对大直径钻孔桩基础和沉井基础方案(圆形沉井、矩形沉井)进行比选,最终推荐采用倒圆角的矩形沉井基础。矩形沉井下段采用钢沉井,上段采用混凝土沉井。28号、29号沉井总高分别为105m、115m。标准段井身平面尺寸为86.9m×58.7m(四周倒圆角半径为7.45m),考虑施工便捷,井身竖向分节,标准节段高6m。沉井为平面框架结构,平面布置为24个12.8m×12.8m井孔,封底混凝土厚14m,为确保封底混凝土与井身结构传力,钢沉井底部设置抗剪剪力键。

张吉怀铁路芙蓉镇酉水大桥方案比选

张吉怀铁路于芙蓉镇采用桥梁方式跨越酉水河,酉水大桥桥址处河岸两侧坡陡谷深,呈非对称“U”形,拱桥为经济合理的桥型,跨度约300 m。结合桥址地形、地质与两岸既有道路分布,对桥式结构、拱肋形式、拱上结构进行研究比选。经综合比选,酉水大桥选择跨径292 m的非对称上承式拱桥方案,该方案与地形匹配性最好,避开了陡边坡地段,充分利用既有道路作为施工便道,工程投资最少;拱肋采用双肢钢管混凝土桁架结构,该拱肋承载力高、施工方便、景观效果好;拱上结构采用钢-混组合刚构连续梁方案,该方案充分发挥刚构整体性强、刚度大、拱上高墩结构尺寸小、施工方便等优势。拱肋及钢-混组合梁的钢结构、预制板采用缆索吊装,混凝土梁采用悬臂挂篮浇筑。

珠机城际铁路公铁同层合建桥方案比选

珠机城际铁路金海特大桥跨磨刀门水道主通航孔跨径为3×340 m,采用公铁同层布置,结合桥址区建设条件,对桥型方案进行研究比选。从桥式上对比多塔斜拉桥方案与钢桁拱桥方案,由于设计基准风速大、台风频发、多主跨等因素,考虑经济性、施工难度及施工过程抗风稳定性,最终确定采用(58.5+116+3×340+116+58.5)m多塔斜拉桥方案。在此基础上,针对多塔斜拉桥,对桥塔中置和桥塔外包方案,从结构受力、施工、经济性、景观性等进行综合比选,最终推荐采用温度效应小及抗震性能好、施工工期短、经济性相当、景观效果好的桥塔中置方案。