钢混组合梁斜拉桥非对称张拉施工控制的拉索索力统计敏感性分析

针对非对称张拉施工斜拉桥存在的主梁和桥塔线形控制难题,以某大跨度钢混组合梁斜拉桥施工控制为例,开展了拉索索力统计敏感性分析研究。以斜拉索索力为设计参数,综合采用均匀试验和正交试验设计方法以及多元线性回归和极差分析显著性检验方法,对成桥和施工阶段主梁和桥塔截面的内力、位移进行统计敏感性分析。结果表明:提出的索力统计敏感性分析方法可准确获得成桥和施工阶段的敏感性索力参数;对于成桥阶段,S10、MS10、S9号斜拉索索力为结构线形的敏感性参数;非对称张拉施工时,S10、MS10、S9、MS9、S8、MS8、S5、MS5号斜拉索索力为影响主梁和塔顶截面位移的敏感性参数;若采用对称张拉施工,S10、MS10、S8、MS8、S9、MS9、S7、MS7号斜拉索索力则为影响主梁和塔顶截面位移的敏感性参数。

大跨铁路斜拉桥下横梁自承式施工参数分析

横梁自承式施工方法由于可节省施工支架造价,得到了广泛应用。为确定自承式施工中分层浇筑高度以及支架刚度合理取值,以明月峡长江大桥横梁施工为工程背景,采用Midas/Civil有限元软件建立全桥施工阶段模型,对横梁分层浇筑高度和支架刚度进行参数研究,分析上述参数对横梁应力和变形的影响规律。研究结果表明:第一层浇筑高度为1 m和2 m时,将会出现拉应力,不满足规范规定的要求;浇筑高度由3 m增至5 m时,在施工过程中横梁均受压且满足规范限值。随着分层高度增大,在横梁施工阶段,横梁上缘最小压应力最大可减小约1.5 MPa;横梁下缘最小压应力最多增大约1.3 MPa;在成桥阶段,横梁下缘最大压应力增大约0.5 MPa,上缘最小压应力减小约2 MPa。为使得横梁在运营阶段有足够的应力储备,建议第一层浇筑高度选为3 m。支架刚度由1×107 kN/m变化至2×10^(5) kN/m,横梁的应力和挠度基本不变;当支架刚度由2×10^(5) kN/m减小至1×10^(5) kN/m时,横梁上缘最小压应力减小约0.3 MPa,下缘最小压应力减小约0.4 MPa,挠度增加约1 mm,建议支架刚度宜大于2×10^(5) kN/m。

大跨度中承式拱桥钢箱格构梁缆索吊装施工技术研究

巫山大宁河大桥工程地势险要,施工风险高,钢箱格构梁吊装施工存在一定的技术难度。研究依托实际桥梁建设项目,对钢箱格构梁吊装关键技术进行了分析。研究结合具体施工环境,制订了本桥钢箱梁总体施工方案,即从两岸边跨向跨中吊装。针对不同位置处的节段,分别采用了边跨拱内吊装、拱内换钩吊装、扁担梁拱外吊装、合龙段单钩吊装的吊装方式。解决了吊装过程中遇到的施工场地狭窄,吊装施工难度大等工程难点,保证了工程质量和施工安全,以期为今后类似工程施工提供借鉴。

丹江口水库特大桥跨中无轴力连接装置施工关键技术

丹江口水库特大桥为主跨760 m的双塔双索面部分地锚式混合梁斜拉桥,边中跨比为0.2,采用梁塔分离、梁台固结的结构体系。根据主桥结构体系受力需要,主梁在跨中位置断开,设置跨中无轴力连接装置+伸缩装置构造。无轴力连接装置由导梁、外部大箱梁(H梁段和H′梁段)、竖向及横向支座系统组成,导梁长13.68 m。无轴力连接装置现场安装采用导梁跨中分段(2×6.84 m)拼装、外部大箱梁逐缝合龙的施工方法。首先在总拼场地进行无轴力连接装置工厂化预拼装,并安装竖向及横向支座系统,拼装完成后将导梁断开,回位至H梁段和H′梁段进行转运;然后现场吊装匹配连接H梁段,并将H梁段内部导梁向岸侧拖动固定;之后起吊H′梁段并与前置G梁段软连接;再进行H梁段和H′梁段导梁匹配连接;导梁匹配连接完成后进行H′梁段匹配连接;最后进行斜拉索放张、桥面吊机拆除。

独塔双索面半漂浮体系预应力混凝土斜拉桥施工过程控制分析

斜拉桥施工监控主要目的是通过施工各阶段对梁体标高调整及斜拉索索力的调整来达到成桥后设计的几何线形及应力状态,以保证桥梁线形、内力符合设计、规范要求,同时确保桥梁施工中的结构安全。西一大桥全长578 m,主梁为120 m+120 m的预应力混凝土结构,桥塔为独塔双索面形式,对施工过程中主桥截面应力及索力进行监测,并对监测结果进行分析,为施工提供实测数据资料,出现异常及时纠偏、调整做到心中有数,使桥梁成桥后符合设计要求。结果显示:主梁底板最大应力为-14.73 MPa,主梁顶板最大应力为-9.76 MPa,主梁正截面抗压符合规范要求。主梁底板和顶板都出现局部拉应力,拉应力最大为0.40 MPa,满足截面抗裂要求;拉索中间施工误差为5%以内,终索力误差为2%以内,满足施工技术规范及设计要求。对西一大桥的监控分析方法,为类似桥梁监控提供借鉴。

斜拉桥索塔设计及施工关键技术研究

随着我国桥梁技术水平的不断提高,大跨径景观桥的设计形式如雨后春笋,斜拉桥的桥塔造型设计灵感各异,桥塔作为斜拉桥的主要受力结构,在兼顾景观的同时必须进行桥塔整体受力分析,因此,各种类型的斜拉桥索塔设计及施工过程的关键技术需要不断地进行研究。

高速公路路堑高边坡防护施工工艺研究

在高速公路施工过程中,路堑高边坡施工难度较大,结合福建省南平市某高速公路工程实际情况,指出了高边坡防护施工工艺的重难点问题,分析了锚索(杆)框架梁防护施工流程及具体工艺,为路堑高边坡施工工程的施工策略制定提供借鉴。

大跨度混合式组合梁独塔斜拉桥多节段一循环施工关键技术研究

为提高混合式组合梁独塔斜拉桥施工效率,基于霍邱淮河特大桥项目,开展了主跨组合梁多节段一循环施工方法研究。提出了一至四节段一循环施工方案,分析对比了不同方案工效与受力特征。在此基础上又考虑了滞后一、二节段湿接缝浇筑,通过系统分析与比选,最终确定了两节段一循环并滞后浇筑一个节段湿接缝施工方案,可节省工期45 d,相对未滞后湿接缝浇筑,有效降低施工阶段桥面板拉应力。通过开展成桥状态有限元分析,验证了该施工方案得到的成桥线形与成桥索力均符合要求。

300 m超高塔斜拉桥钢混组合梁整节段施工方案比选研究

山区跨越深切峡谷斜拉桥钢混组合梁施工方案的选择不同于跨域大江大河及海上斜拉桥施工,因其受地形地貌限制问题较为突出。研究以某特大桥为背景,对比分析了采用缆索吊机整节段施工与悬臂拼装桥面吊机整节段施工钢混组合梁斜拉桥在各方面的优缺点,以期为以后施工类似工程提供一定借鉴作用。

江汉湾桥两种钢拱安装方案的建安费对比

随着国民经济的发展,对于桥梁的形式,人们在安全实用的基础上,增加了对美的追求。近年来,拱桥因造型优美受到了人们的广泛青睐。然而,目前的市政定额体系对大跨度钢桁拱桥的费用测算实例较少,因此通过结合江汉湾桥实际情况,运用造价软件对大跨度钢桁拱桥的工法进行分析,对比架梁吊机施工和缆索吊机施工两种不同工法的建筑安装工程费用,分析两种工法在缆索吊、码头、栈桥、平台等方面的差异,为今后大跨度钢桁拱施工方案的选择提供参考。

果子沟大桥桥塔施工过程的模拟分析

果子沟大桥为大跨度钢桁梁斜拉桥,桥塔为阶梯形钢筋混凝土结构,塔高分别为209.5 m和215.5 m,共设置4道横梁,构造复杂,塔柱与横梁异步施工难度大。为确保施工过程安全、合理,采用空间有限元法模拟桥塔施工阶段,计算分析塔柱的应力和位移。结果表明:塔柱各施工阶段预偏量设置合理;斜塔柱施工过程中2道临时横撑及在梁端加顶力减小了斜塔柱根部混凝土开裂的可能,保证塔柱与横梁异步施工过程中整体斜塔柱的线形、应力和稳定性满足设计与施工要求。

叠合梁斜拉桥混凝土桥面板滞后浇筑湿接缝的工序研究

叠合梁斜拉桥施工工序繁多,最终的成桥状态与施工过程密切相关。以一大跨度叠合梁斜拉桥为对象,采用空间有限元软件建立精细化力学模型,对比分析了混凝土桥面板湿接缝不滞后、滞后1次及滞后2次这3种施工工序对桥梁结构在施工过程及成桥的受力影响。结果表明,滞后1次及滞后2次的工序下桥面板几乎不出现拉应力,而随着桥面板滞后次数的增加,钢主梁的压应力显著增大,选择桥面板滞后1次的施工工序,结构在施工过程中及成桥运营阶段的受力最佳,同时工期也较短。

武汉青山长江公路大桥北塔施工关键技术

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938m的双塔双索面全飘浮体系斜拉桥,北塔采用A形钢筋混凝土结构,塔高279.5m,由下塔柱、中塔柱、上塔柱、上横梁及塔冠等部分组成。北塔塔柱分为49个节段,标准节段长6m,采用液压爬模施工。施工时,在塔柱内设置劲性骨架,并在两塔肢间设13道临时横撑,按施工阶段对塔肢进行主动顶推。塔柱采用C55高性能混凝土,利用超高压泵将混凝土一次泵送到位。上横梁高6m,采用支架法施工,上横梁混凝土分2层(每层高3m)与两侧塔柱混凝土同步浇筑;钢锚梁采用10 000kN·m的塔吊整体吊装;上塔柱锚固区环向预应力采用深埋锚工艺施工。

不对称独塔斜拉桥塔梁同步施工的可行性研究

斜拉桥建设中往往采用先建塔、后做梁的施工顺序,若采用塔梁同步施工方法,可以有效缩短工期同时减少工程预算,为了研究该方法在不对称独塔斜拉桥中使用的可行性,依托实际工程,利用有限元软件,计算得到采用塔梁同步法施工的结构内力、应力、线形等结果,并与采用先塔后梁施工方法的结果对比分析。结果表明,采用塔梁同步施工,对箱梁的内力、线形与支座反力影响很小,但会小幅增加主塔所受弯矩与截面应力和塔横梁的成桥应力与施工过程控制应力。总体上塔梁同步施工方法优于传统的先塔后梁施工方法,即以牺牲主塔5%左右的应力储备,大幅缩短施工工期,同时减少可观的工程预算。

九江长江公路大桥北塔下横梁施工方案研究

九江长江公路大桥主桥采用(70+75+84)m+818m+(233.5+124.5)m双塔不对称混合梁斜拉桥,H形桥塔塔肢间设上、中、下3道横梁。为确定该桥北塔下横梁施工方案,对同步施工方案、异步施工方案、异步施工+主动横撑方案进行分析。结果表明:异步施工+主动横撑方案结构受力合理、施工工期短、施工风险小,确定为下横梁最终施工方案。经优化,主动横撑采用2根1 200mm×12mm的螺旋焊管制作,每根施加2 000kN水平推力,在下横梁第一层混凝土强度达到90%之后,施加第一批横向预应力前撤掉水平推力;采取增加塔柱混凝土凿毛厚度、加强局部振捣的方法,保证新老混凝土结合面混凝土的施工质量。

大跨度叠合梁斜拉桥施工阶段极限承载力研究

为研究大跨度叠合梁斜拉桥施工阶段极限状态下的受力性能和破坏机理,以西固黄河大桥主桥为背景,采用ANSYS软件建立全桥有限元模型,计算该桥在最大双悬臂、最大单悬臂和二期恒载等典型施工阶段的非线性稳定安全系数,分析结构在各施工阶段的斜拉索应力、塔梁连接处Mises应力和塔顶、主梁跨中的荷载~位移曲线。结果表明:该桥各典型施工阶段的非线性稳定安全系数均满足不小于2的设计要求;当主桥达到极限承载力时,部分斜拉索先破断,破坏过程合理;最大双悬臂施工阶段桥塔整体未达到屈服状态,最大单悬臂施工阶段和二期恒载施工阶段塔梁连接处出现塑性区;塔顶和主梁跨中的荷载~位移曲线具有显著的非线性效应。

灌河特大桥钢锚梁安装

结合连盐高速公路灌河特大桥塔柱施工的工程实践,介绍钢锚梁安装的施工技术。为类似桥梁工程施工提供参考。

单轨吊巷道顶板深梁支护结构的构建及应用

针对单轨吊作用下区段平巷顶板控制难题,提出将巷道顶板视为深梁进行稳定性分析,并采用密集布置的高预应力锚索和强力锚杆支护系统构建顶板锚固复合深梁承载结构。采用FALC3D数值模拟软件研究了余吾矿S1203回风巷实际支护参数条件下的顶板预应力场分布特征,揭示了单轨吊巷道顶板的成梁机制,得出S1203回风巷顶板深梁厚度为6 m。通过对S1203回风巷顶板进行受力分析,建立了单轨吊作用下巷道顶板锚固复合深梁承载结构的力学模型,根据应力叠加准则,推导出深梁内部最大剪应力分布表达式,据此结合Matlab数值分析软件得出顶板深梁最大剪应力分布随单轨吊载荷变化的响应规律,阐明了单轨吊作用下巷道顶板的稳定性控制机理。根据S1203回风巷的矿压观测结果,单轨吊作用前后巷道顶板均未出现离层现象,顶板最大下沉量及两帮收敛量不变,分别为72,48 mm,表明巷道顶板深梁支护结构的构建有效实现了单轨吊作用下巷道顶板的控制。

潮州大桥大体积0号块多次浇筑临时支架力学性能应用研究

以潮州大桥工程为依托,探讨大体积0#块在多次浇筑过程中临时钢管支架的受力和变形,阐述了混凝土斜拉桥悬臂施工0#块临时支架的结构设计和计算方法。用有限元分析软件MIDAS建立了0#块、塔柱和支架整体的空间分析模型,并采用梁格法处理复杂的主梁结构,对潮州大桥主桥0#块多次浇筑进行施工过程模拟,分析各工况下临时支架及混凝土梁的受力情况。同时通过有限元程序计算结果与实际现场试验数据比较来验证数值分析的合理性。结果表明,大体积0#块混凝土多次浇筑可以减小支架系统所承受荷载,已经浇筑的混凝土将与临时支架系统一起共同受力。在多次浇筑过程中,采用了分次张拉预应力的方法,可以增强先前浇筑混凝土梁的抗弯性能,保证了后续浇筑的安全可靠。

九江长江公路大桥主塔钢锚梁施工技术

文章结合九江长江公路大桥,介绍了主塔钢锚梁施工组织设计中需要考虑的主要目标,施工程序步骤以及施工精度控制措施,可供今后类似桥梁的施工参考。