贵州两渡水湘江大桥主桥设计关键技术

贵州两渡水湘江大桥主桥为(72+120+72)m波形腹板钢槽组合梁大跨变截面连续刚构桥。针对传统波形钢腹板组合箱梁桥底板混凝土结构自重仍然偏大、底板易开裂、下翼缘混凝土与波形钢腹板易脱离等问题,该桥主梁采用自重轻、底板抗裂能力强的波形腹板钢槽组合梁结构。主梁顶板宽20.25 m,单箱双室变截面。为解决组合梁根部钢底板受力复杂、抗压稳定性差的难题,在负弯矩区组合梁钢底板上设置混凝土层,形成顶、底板双重组合结构。为提高混凝土桥面板和钢主梁之间的抗剪承载力、有效防止桥面板横向角隅弯矩导致的竖向掀起问题,剪力连接件采用开孔钢板的双PBL键。主梁墩顶0号块采用全混凝土结构,钢-混结合段采用后承压式构造。主梁横隔板采用实腹式和桁架式两种结构形式,在提高结构抗畸变和抗扭转能力的同时,大幅降低了工程用钢量。主墩采用壁厚1.8 m的双肢实体薄壁墩。结构整体和局部计算分析表明,桥梁具有较好的安全性和适应性。

复杂竖曲线宽幅组合梁桥大跨度顶推施工控制技术

广西柳州凤凰岭大桥为(96+124+3×130+90)m连续钢-混组合梁桥,主梁为等高双箱单室钢-混组合梁,由槽形钢箱梁和混凝土桥面板构成,梁宽46.6 m,该桥竖曲线由3段圆曲线和2段直线组成。钢梁采用连续步履式顶推、跨间不设临时墩的方案施工,最大顶推跨度达130 m。由于该桥竖曲线线形复杂、顶推悬臂长度较大、桥面板及体外预应力束施工工序繁杂,为确保施工中结构安全、成桥线形和内力满足设计要求,从线形控制、导梁过墩控制、桥面板安装控制等方面进行施工控制。钢梁顶推施工时,采用几何状态传递法对各梁段安装线形进行预测与控制,确保成桥线形满足设计要求;分析临时拉索张拉、环境温度改变与导梁前端位移响应关系,计算临时拉索张拉力,通过张拉临时拉索实现导梁顺利过墩;桥面板施工时,对皮尔格铺装法进行优化,改变桥面板安装顺序,确保了钢梁及桥面板应力满足要求,并缩短了工期。通过以上施工控制,该桥钢梁顺利顶推完成,全桥线形平顺,实测主梁线形满足设计要求,成桥状态良好。

孟加拉国帕德玛大桥施工关键技术

孟加拉国帕德玛大桥为双层桥面公铁两用桥,主桥为连续钢桁组合梁桥,桥跨布置为6×(6×150)m+1×(5×150)m。单个桥墩基础采用6根∅3.0 m、倾斜度为1∶6的大直径钢管斜桩;上部结构为全焊接连续钢桁梁-胶拼桥面板组合梁结构。钢管斜桩采用岸上分段制造,浮运至墩位处采用水上定位平台+多层导向架分2节插打的方案施工;上部结构钢桁梁采用整孔制造、整孔架设、逐孔合龙的方案施工。施工过程中下部结构采用水上定位平台及多层导向架施工技术,确保了钢管斜桩的快速插打和施工精度;通过桩内取土置换以及桩侧、桩底压浆技术,提升了桩基承载力,有效解决了桥址地质条件差等问题。大跨度连续钢桁梁采用工厂全焊接整孔制造、现场整孔架设技术,保证了钢梁制造质量和架设工期;桥面板施工采用岸上预制、现场安装的方法,减少了桥上现浇作业量及高空作业风险,保证了施工质量。

港珠澳大桥浅水区非通航孔桥组合梁设计

港珠澳大桥主体工程采用桥隧组合方案,其中浅水区非通航孔桥采用85m连续组合梁桥形式,全长5 440m,共64孔,跨径布置主要采用6×85m和5×85m2种形式。组合梁采用单箱单室分幅等高连续梁,由开口钢箱梁和混凝土桥面板通过剪力钉联结而成。钢箱梁为倒梯形结构;混凝土桥面板为横向整块预制,在剪力钉处设置预留槽。为改善混凝土桥面板的横向受力性能,该桥组合梁截面设置小纵梁;为保持桥面板的整体性,剪力钉采用集束式布置方式。组合梁采用大型运架一体浮吊整孔安装架设,逐孔合龙。

预应力混凝土连续箱梁顶板早期裂缝控制研究

研究目的:预应力混凝土连续箱梁在施工时常采用二次浇筑施工方法,但在一些工程施工完成后发现箱梁顶板出现大量裂缝,其中沿横桥向裂缝较多,造成箱梁顶板在施工阶段出现早期裂缝的原因主要是由于二次浇筑过程中顶板与腹板混凝土之间的收缩差和顶板混凝土水化热的温度效应。本文结合实际工程,对预应力混凝土连续箱梁顶板在二次浇筑时进行水化热温度场和早期应变的连续监测,研究预应力钢束分阶段张拉对箱梁顶板早期裂缝的控制效果。研究结论:(1)由于二次浇筑的连续箱梁顶板与已浇筑的箱室腹板之间存在一定的温差,并且腹板对顶板有一定的约束作用,顶板混凝土有开裂的风险;(2)对预应力钢束进行一次张拉时,顶板早期将产生较大的拉应力,混凝土将开裂;对预应力钢束进行分阶段张拉时,箱梁顶板的早期应变和应力均有一定程度减小,可有效降低箱梁顶板混凝土开裂的风险;(3)预应力钢束采用分阶段张拉施工工艺对终张后箱梁的受力性能没有影响;(4)本研究成果可为预应力混凝土连续箱梁的施工提供参考。

简支梁桥拱型桥面连续构造的受力性能

针对国内简支梁桥桥面连续混凝土开裂的现状,建立有限元模型分析桥面连续构造的破坏机理.分析结果表明:造成桥面连续混凝土开裂的主要原因是简支梁的纵向位移、转动及不均匀沉降引起的内力,直接作用于混凝土或通过纵向连接钢筋传递至混凝土,为了改变内力的传递方式,解决桥面连续混凝土的开裂问题,根据拱型结构拱脚受拉使拱顶产生正弯矩的受力特点,提出一种新型的拱型桥面连续装置.为了验证该装置的有效性,制作了拱型桥面连续和传统型桥面连续的模型并进行了设计荷载下的受力试验.试验对比结果及有限元计算表明:拱型桥面连续装置对混凝土的拉力有较好的分散作用,大大减小了桥面连续混凝土的纵桥向拉应力,有效地改善了桥面连续混凝土的开裂损伤.

连续刚构桥中跨箱梁底板混凝土局部崩裂分析与加固

根据某连续刚构桥跨中底板合龙束张拉过程中底板混凝土局部崩裂位置及形状特征,采用弹性力学应力状态原理,分析其崩裂机理,并运用ANSYS,考虑理想设计工况、预应力波纹管局部位置变化两种计算工况,模拟箱梁底板在中跨合龙钢束张拉过程中混凝土的局部应力状况。计算分析表明:理想设计工况下,各段箱梁接头处局部主拉应力较大,已接近混凝土的抗拉强度;即使预应力波纹管局部位置变化较小的范围,底板局部混凝土产生较大的主拉应力。

富力桃园大桥箱梁合龙区域裂缝成因分析及加固

广州市富力桃园大桥合龙区域箱梁底板预应力张拉时,较多纵向裂缝出现在箱梁底部。通过现场勘察和计算分析,发现钢束实际产生的向下拉力远大于理论值。实际荷载作用下箱梁底板横向承载力不足及过大的拉力拉断钢束孔道侧壁,导致裂缝的产生。采用粘贴钢板法和反力梁法局部加强该区域,大桥维修加固后状况良好。

预应力混凝土连续箱梁底板崩裂破坏的机理及其对策

对某主跨为85 m预应力混凝土连续箱梁桥的合龙段底板崩裂情况进行了调查与分析,运用BAP、ANSYS等有限元软件进行了仿真模拟,分析了箱梁底板混凝土崩裂的机理,并提出了处理类似问题的对策。

预应力混凝土连续箱梁底板锚下裂缝分析

由OVM锚具和楔形齿板组成的锚固体系在我国预应力混凝土连续箱梁中的应用已经非常广泛,但是如果设计和施工过程中考虑不周,巨大的锚下应力将会导致箱梁底板开裂。本文以广东某预应力混凝土连续箱梁齿板前底板开裂为工程背景,对其进行有限元分析计算,并根据计算结果和工程实际情况从理论上分析了开裂的原因。最后,本文还提出裂缝的处理意见和改善设计的具体建议。

大跨径预应力混凝土箱梁桥底板破坏数值分析

为减小大跨径预应力混凝土桥梁变形、控制裂缝发生,设计中常在变高度连续箱梁中跨曲线底板内施加足够的纵向预加应力.这种情况下,箱梁底板将处于高开孔率、高应力状态,在近几年预应力混凝土箱形连续梁(刚构)桥施工中,经常出现箱梁底板在合龙束张拉过程中发生沿底板孔道上下层混凝土整体破坏的工程事故.文中对某典型破坏事故进行考虑材料非线性的箱梁底板破坏机理精细化数值分析,重现了破坏全过程,并根据箱梁底板在施工过程中所处状态和受力特点,分析了底板裂缝出现的机理、破坏路径以及底板不同类型普通钢筋的作用机理.

连续刚构箱梁底板崩裂原因分析与对策

结合国内几座大跨径连续刚构桥施工跨中底板预应力连续束时出现崩裂现象,归纳出3种基本破坏类型:底板横向挠曲产生的纵向开裂、上下层之间分离拉裂和钢束局部剪出破坏,并提出了相应的配筋计算公式和对策建议。

港珠澳大桥集束式剪力钉钢-混组合连续梁施工技术

港珠澳大桥浅水区非通航孔桥采用85m钢-混组合连续梁桥形式,组合梁采用单箱单室等高连续梁,由开口钢箱梁和混凝土桥面板通过剪力钉连接而成,剪力钉采用集束式布置,桥面板在剪力钉处设置预留槽。钢箱梁采用"无马"焊接成整孔大节段,整孔打砂和涂装;混凝土桥面板采用整体式台座模板预制,施工缝采用洗毛工艺施工;按钢箱梁预拼时的预拱度线形进行钢箱梁与混凝土桥面预制板组合,采用高弹性防腐橡胶条和环氧砂浆材料进行密封和粘接;组合梁采用大型运架一体船进行整孔运输、逐孔安装架设;钢箱梁接口在墩顶进行配切和对接焊接,完成简支变连续体系转换。

双室箱梁顶板的横向计算研究

本文用有限条法计算了单箱双室箱形截面梁在标准布载情况下的横向弯矩，得到了顶板沿横向的弯矩包给图。据此，对照了按现行桥规关于有效宽度的规定和平面框架法、连续板简化法的计算结果，并得出有益的结论。

帕德玛大桥主桥150m跨连续钢-混组合梁施工技术

孟加拉帕德玛大桥为双层桥面,下层为单线铁路,上层为双向4车道公路,主桥上部结构为6×(6×150)m+1×(5×150)m钢-混组合梁。钢主梁为全焊钢桁结构,在工厂整孔制造,纵、横移至码头,利用“天一号”运架一体船吊运至待架孔位,并利用吊架辅助架设,减少了现场焊接接头数量,确保了钢桁梁安装质量,降低了施工风险。公路桥面为预制预应力混凝土桥面板,在岸上横向整幅、纵向分块匹配预制,桥上利用架板机逐块吊装、胶拼,预应力束张拉后与钢桁梁结合,降低了桥面板预应力损失,确保了钢-混凝土结合质量。铁路桥面为铁路纵梁与预制混凝土桥面板组合结构,铁路纵梁及混凝土桥面板在岸上分别制造,每节间的4根铁路纵梁在车间组拼成整体,平板驳上与相应桥面板临时组拼成整体,进行运输、吊装,施工速度快。

某预应力连续箱梁底板崩裂加固及后评价

通过对某预应力连续箱梁底板崩裂问题的分析,阐述了设计和施工中防崩钢筋配置不当和预应力束局部凸起、位移是引起桥梁底板混凝土崩裂破坏的主要原因;针对出现崩裂的部位和原因,对该桥进行了修复与加固;通过桥梁荷载试验,对修复效果进行了有效的评价。

常见桥梁施工控制关键技术

常见桥梁由于设计、施工和管理等原因,某些桥梁常出现质量问题,有的已经成为通病。该文主要对钻孔灌注桩、装配式部分预应力砼连续箱梁和先张法预应力空心板施工控制要点进行介绍,以供参考。

铁路PC箱梁顶板修复施工优化研究

某铁路PC连续箱梁桥在施工过程中,边跨顶板在架桥机支点局部荷载作用下发生破坏,经现场检测及分析后采用凿除顶板损伤部位混凝土并重新浇筑顶板的方法进行加固。首先利用有限元法对顶板损伤成因进行了分析,然后针对提出的加固方法,对加固施工过程进行了优化分析,以保证在加固施工期间结构的安全性。理论分析以及加固施工监测表明,采用分块凿除、分部浇筑方法可以避免加固过程中箱梁底板发生开裂。

施工误差对预应力变截面箱梁底板受力性能影响分析

在近几年预应力混凝土箱形连续梁(刚构)桥施工中,常出现箱梁底板在合龙束张拉过程中发生沿底板孔道上下层混凝土整体破坏的工程事故。以往研究主要从构造设计角度对事故原因进行分析。本文利用空间有限元程序ANSYS的子模型功能,分析了施工过程中常见的误差对箱梁底板受力性能的影响程度。研究表明,底板合龙束预应力孔道定位误差、箱梁悬臂端合龙高差都对箱梁底板竖向和横向应力影响显著,尤其是波纹管定位偏高的情况更为明显,施工中应予以避免。

港珠澳大桥浅水区非通航孔桥钢-混组合梁施工技术

港珠澳大桥浅水区非通航孔桥采用85m钢-混组合连续梁桥形式,组合梁由混凝土桥面板及钢主梁通过集束式剪力钉连接而成。混凝土桥面板在预制场内一次性浇筑完成;钢主梁整孔制作分为板单元制造、分段制造、总拼3个阶段,总拼后,利用环氧砂浆将钢主梁与混凝土桥面板粘接在一起,由3 000t"天一号"运架一体船整孔运输和架设。在该桥组合梁施工中,采取了以下新技术:钢主梁底板单元纵向对接焊缝采用预设反变形胎架以单面焊双面成型的工艺焊接;横隔板及底板单元整体制造采用自动化焊接机器人焊接;钢主梁总拼时腹板对接焊缝采用轨道式数字化焊接机器人进行立位焊接,腹板与底板熔透焊缝采用无盲区焊接小车焊接。