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。

阅江大桥“帆”形塔斜拉桥总体设计

广东肇庆市阅江大桥主桥采用三跨双塔单索面预应力混凝土斜拉桥,跨径布置为(160+320+160)m,采用墩、塔、梁固结体系,桥面布置双向6车道。主梁采用单箱五室箱形预应力混凝土梁,按全预应力混凝土结构设计,采用纵、横、竖三向预应力体系,斜拉索锚固处设置1道横梁;采用单索面斜拉索,斜拉索呈扇形分2排布置于桥面中央分隔带内,避免了斜拉索对外侧景观的遮挡,视野开阔;桥塔选用了新颖美观、造型独特的"帆"形混凝土塔;主墩采用较柔的双肢薄壁墩(高度约33m),减少了主墩纵向刚度。采用Dr.Bridge 3.2及MIDAS 2010对主桥进行结构整体静力计算,计算结果表明,主桥结构各项指标均满足规范要求。

斜拉桥索塔钢锚箱与塔壁混凝土拉力分配简化分析

通过对混凝土塔壁和钢锚箱抗拉刚度的分析,推导出了各构件拉力分配公式。根据此研究和此分配公式,可以快速方便地分析拉索水平分力在混凝土塔壁与钢锚箱中的分配比例。

斜向索力下钢-混凝土组合索塔锚固区荷载传递与分配关系分析

为了研究斜拉桥钢混凝土组合索塔锚固区在斜向索力作用下的特殊传力形式,利用变形协调原理分别讨论了水平分项索力和竖向分项索力在索塔锚固区的传力过程和分配关系.在此基础上推导了水平分项索力在钢锚箱和混凝土塔壁之间的分配计算公式.并通过算例比较荷载分配计算公式和有限元模拟分析的结果,验证公式的准确性和适用性.研究结果表明,水平分项索力通过钢锚箱侧板和混凝土侧壁的拉伸以及混凝土端壁的弯曲三者变形协调进行索力传递和分配,钢锚箱侧板承担大部分的水平索力,而混凝土塔壁只分担其余少部分.另一方面竖向分项索力的传递需考虑钢锚箱端板,剪力钉和混凝土端壁的变形协调.可见通过变形协调原理可以有效地分析斜向索力在组合索塔中的传力机理和传递过程,并且根据有限元结果的对比证明荷载分配计算公式能够满足较高的精度.

有无保温措施下混凝土薄壁桥塔的温度效应研究

太阳辐射作用下,混凝土薄壁桥塔内外表面易产生较大的温度应力,从而导致结构内外表面出现裂缝。以某悬索桥混凝土薄壁桥塔截面为研究对象,基于现场实测温度数据,利用ABAQUS软件计算分析了不同保温隔热措施下混凝土薄壁桥塔的温度场、应力场随时间变化规律,计算结果表明,施加保温板和涂层能显著降低塔壁内外表面日照温差,减小塔壁温差应力;采用保温隔热板时,板厚小于35 mm时,隔热效果显著,厚度大于35 mm时,隔热效果不明显;采用白色或浅色的保温涂层降低塔壁内外表面日照温差的效果优于其他颜色的涂层。

地下室圆弧清水混凝土单侧支护爬模施工技术

以某工程为实例,比较了组拼式钢模板、钢框胶合板模板和木梁塑料模板,选择木梁塑料模板体系,根据现场条件和构件特征,选择采用单侧支模和挂架爬模施工技术,介绍了模板选型、材料、工艺,并归纳了施工过程中需重点控制的几项关键技术。

塔墩梁固结矮塔斜拉桥合龙顶推力的简化计算方法

为确定塔墩梁固结体系矮塔斜拉桥在中跨合龙时所施加的纵向水平顶推力的合理取值范围,从控制桥墩裂缝宽度的角度出发推导其简化计算方法。基于《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中的裂缝宽度公式,推导双肢薄壁墩塔墩梁固结矮塔斜拉桥在顶推阶段和正常使用阶段的桥墩裂缝宽度与顶推力的关系式,由此确定合龙顶推力的取值范围,在此基础上考虑合龙温差对顶推力进行修正。以104国道上某三塔矮塔斜拉桥为例,计算该桥在中跨合龙时的顶推力,并与有限元计算结果进行对比,验证了该简化计算方法的有效性,且该方法具有较高的精度和计算效率。

武汉市杨泗港快速通道跨线斜拉桥总体设计

武汉市杨泗港快速通道跨线斜拉桥为(40+88+252+88+40)m半飘浮体系双独柱塔转体钢箱梁斜拉桥。该桥主梁采用流线型扁平整幅钢箱梁,梁长507m、高3.3m,桥面宽44m。桥塔为独柱型钢筋混凝土结构,塔高95.6m,塔柱采用矩形空心截面。下塔柱两侧设置牛腿式横梁,桥塔横梁高3～5.9m,为预应力钢筋混凝土结构。全桥共设72根(36对)斜拉索,斜拉索为中央双索面,采用标准强度1 670MPa的高强度平行钢丝拉索。索塔锚固采用齿块锚固方案,索梁锚固采用钢锚箱方案。桥塔下设双层矩形承台,承台下布置16根直径2.0m的嵌岩柱桩。该桥采用平转施工法跨越既有铁路,采用以球铰中心支撑为主、环道支撑为辅的转动体系,转体吨位达1.75万吨。桥面采用SS级和SX级双防撞墙防护体系。

斜拉桥组合索塔锚固区开孔板连接结合部模型试验研究

为研究斜拉桥组合索塔锚固区开孔板连接结合部的受力性能,以在建的石首长江公路大桥组合索塔锚固区开孔板连接结合部为对象,开展了1∶2缩尺模型试验,分析了索塔锚固区开孔板连接结合部的应力分布、裂缝形式及破坏形态等,试验结果表明:采用开孔板连接的结合部的极限承载力较高,大于2倍设计荷载值,最终破坏形态为混凝土塔壁内表面的开裂与剥落。在2.5倍设计荷载作用下钢板最大正应力小于钢材的屈服强度,说明开孔板连接受力性能良好,结构安全可靠,适用性较好。此外,开孔板连接结合部抗裂性能良好,具有较好的耐久性。

洛溪大桥拓宽工程斜拉桥主塔基础设计与施工

洛溪大桥拓宽工程主桥采用双塔双索面叠合梁斜拉桥,主跨305m,主塔采用变异钻石型塔,塔墩基础采用群桩基础。为满足水利防洪要求,北岸主塔基础采用低桩承台,双壁钢围堰施工,南岸主塔基础采用高桩承台,单壁套箱施工。其中南岸新建主塔基础紧挨旧桥基础,为减小新桥基础规模,降低新桥建设对旧桥基础的影响,主塔基础采用变截面钻孔灌注桩,既满足了结构受力需要,又降低了工程造价,可为以后类似桥梁结构设计、施工提供参考。

某大桥主桥双壁钢围堰计算分析

某大桥主桥采用双壁钢围堰的结构型式。为了准确了解钢围堰结构的变形和应力情况,确保工程施工安全,对该钢围堰用ANSYS软件进行了计算分析。控制性工况分析结果显示,围堰结构最大变形值较为合适,所有构件应力均低于设计条件既定的限值,结构稳定性能够满足规范要求。

大跨度斜拉桥混凝土索塔区侧壁竖向拉-压杆模型研究

大跨度斜拉桥预应力混凝土索塔锚固区容易开裂,本文采用拉-压杆模型对锚固区竖向受力及预应力锚固范围进行研究。根据索塔锚固区受力平衡原理和几何关系,建立索塔锚固区侧壁竖向拉-压杆模型,得到简便实用的拉-压杆受力计算公式,且公式计算值与专业软件CAST计算值相同。计算结果表明:在索力竖向分力的作用下,侧壁产生拉应力的高度范围是恒定的,且只与主塔几何尺寸有关,与索力大小无关;在索力竖向分力的作用下,距离索力作用点越近,侧壁高度方向上拉力越大。研究结果可供索塔锚固区环向预应力设计参考。

郁江特大桥深水基础钢围堰水下封底施工技术

郁江特大桥主桥为(36+96+228+96+36)m双塔双索面钢桁梁斜拉桥,两桥塔墩基础为深水基础,采用双壁钢围堰施工,钢围堰平面尺寸为40.6m×27.4m×20.2m,封底厚度仅3.5m。施工过程中采用桩基钢护筒内外均设抗剪箍解决抗浮问题。为确保抗剪箍的作用效果,提高水下混凝土的施工质量,水下混凝土的封底施工采用优化水下混凝土配合比、一次拔球和安装单向堵头等关键施工措施,一次成功完成706m2封底净面积的水下混凝土灌注,确保了钢围堰的施工质量。

摄乐大桥塔吊扶墙与塔肢临时对撑整体桁架设计

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,人字形桥塔高113.8m,下塔柱为钢筋混凝土结构,中、上塔柱为钢结构。该桥钢塔采用D5200-240塔吊吊装施工,塔吊设置独立的钻孔桩承台基础和1道扶墙,在钢塔两肢间设置3道横向临时对撑。在吊装钢塔时,将塔吊扶墙与第2道塔肢临时对撑设计成整体桁架结构,整体桁架结构主要由桁架基座、框架体、塔吊扶墙杆、连接销、起顶系统五大部分组成。采用MIDAS Civil 2015结构分析软件分别建立框架体和钢塔节段板单元模型,对框架体和塔吊扶墙杆结构受力、钢塔与桁架接触面受力进行计算分析。结果表明,各部位受力均满足规范要求。

武汉长江二桥双壁钢围堰钻孔桩施工

重点介绍了位于长江主航道上武汉长江二桥斜拉桥主塔墩基础双壁钢围堰及钻孔桩的施工。

双薄壁墩刚构矮塔斜拉桥地震时程响应分析

为了研究双薄壁墩墩高和壁厚组合的厚高比对双薄壁墩矮塔刚构斜拉桥地震反应的影响,以甘肃天水国际陆港市政道路工程渭河五号桥(75+126+75)m连续刚构矮塔斜拉桥为研究对象,依托Midas Civil软件建立全桥空间有限元分析模型,利用非线性时程分析法,对5种不同工况组合的厚高比形式下的建模结构的地震响应进行对比。结果表明,墩高相比壁厚更能影响墩顶纵向弯矩,厚高比越大,对纵向弯矩的贡献值越小。各厚高比的塔身最高处索鞍横向剪力小于最低处索鞍横向剪力,工况厚高比越大,墩顶横向剪力越小。塔墩梁固结附近的横向剪力明显大于其他各关键位置的横向剪力。除主跨跨中位置处竖向外移需要注意外,梁端竖向位移突出,由于刚构斜拉桥的特殊性,在实际工程中应在此种结构的边墩处设置合适的减隔震装置或支座以减小地震响应影响。

吉怀高速公路王坡大桥高压铁塔边坡加固设计与施工

结合吉怀高速公路王坡大桥高压铁塔边坡加固工程实例,介绍了高速公路建设过程中采用桩板式挡墙加固边坡技术,针对上述加固方法进行了岩土质边坡的稳定性分析计算及其加固工程设计,并对边坡加固工程施工程序与原则进行了探讨。工程成功实践表明,桩板式挡墙加固高压铁塔边坡在增加边坡安全系数的同时减少了对现有铁塔塔基的施工干扰,而与整体改移铁塔相比又大幅降低了工程投资。

宜昌香溪河大桥4号桥塔墩钢围堰设计与施工

宜昌香溪河大桥主桥为主跨470m的双塔双索面混合梁斜拉桥。桥址位于三峡库区,为解决库区深水大落差基础施工难题,4号桥塔墩基础施工采用先平台后围堰施工方案。钢围堰为圆形双壁钢套箱围堰,外直径为33.2m,内直径为30.2m,高35.3m。围堰竖向分4节,横向分24块,在工厂制作好后运至现场安装。对围堰侧板和封底混凝土的承载力进行了验算,结果满足规范要求。钢围堰安装前,对主跨侧河床进行回填,边跨侧河床进行清理。为避免库区高水位落差影响,在桩基施工期间同步安装底节围堰。为确保围堰主跨侧河床顺利抛填,在底节围堰主跨侧安装钢挡板。围堰和钢挡板用片石或砂包堵漏,清理刃脚、钢护筒周围泥土,保证封底混凝土和钢结构的粘结力。

某跨铁路转体斜拉桥设计研究

不对称孔跨转体斜拉桥,同常规斜塔桥相比其施工控制过程较复杂、技术难度较大,需关注其结构支撑体系、下塔墩截面设计、穿塔段构造、转体系统等问题。文中以跨庐山站立交工程主桥99 m+244 m+110 m双塔单索面预应力混凝土斜拉桥为例,通过对结构体系、下塔墩截面形式、转体系统的对比分析和塔墩梁固接构造处的受力分析,选择塔墩梁固结体系、双薄壁下塔墩设计、钢绞线拽拉式转体系统,以及合适的塔墩梁固结段构造,主桥采用BIM正向设计。

杨梅洲大桥主墩基础与桥塔施工关键技术

湘潭市杨梅洲大桥主桥为主跨658m的双塔双索面半飘浮体系斜拉桥。该桥22号、23号主墩基础均为24根Φ3m的钻孔灌注桩;桥塔为C55钢筋混凝土独柱形塔,22号塔高181m、23号塔高181.68m。该桥22号主墩采用锁口桩钢围堰施工,采用射水辅助沉桩工艺穿越平均厚8.0m的粉砂圆砾层,以加快沉桩速度;23号主墩采用重1 180t的双壁钢围堰施工,采用水上拼装工艺实现了千吨级围堰的悬浮拼装、水上浮运及原位接高,利用3组定位桩完成精确着床。主墩承台大体积混凝土施工时,从原材料选择、配合比设计、冷却水管布设、信息化监控等方面对温度进行全方位监控,以避免出现温度裂缝。主桥桥塔分节施工,塔柱外壁采用液压爬模施工、塔柱内壁及两塔肢之间采用井筒法施工;钢锚梁及钢牛腿分开吊装,利用塔壁劲性骨架实施吊装体系转换、高空组拼与精确落位。