大跨径桥梁临时转体墩系统力学性能模拟研究

目的为减少大跨径桥梁施工对既有公路、铁路线运营的影响,达到缩短工期,节约成本的目的,提出一种临时墩体外转体法。方法利用Midas Fea软件建立转体球铰有限元模型,分析在匀速转动阶段、加速转动阶段和不平衡荷载下转体系统局部应力及位移。结果在匀速转动阶段,上、下球铰最大应力分别为39.79 MPa、49.34 MPa,满足强度要求;加速转动阶段,角加速度超过0.711 rad/s^(2)时,球铰最大应力超过设计值,角加速度超过0.716 rad/s^(2)时,球铰最大剪切应力超过设计值;在不平衡荷载作用下,转体球铰强度均满足设计要求,球铰边缘各点最大高差均小于加工规定限值。结论临时墩体外转体法可实现在最大偏心距下进行转体,施工完成后,球铰仍满足质量标准,可回收利用。

架桥机架设T梁对柔性高墩力学表现的影响

结合大跨径40 m T梁架设实际工程,通过分析实际架桥机在架设T梁的过程中对柔性高墩的几个最不利荷载组合,利用有限元软件Midas Civil建立椅柯大桥的模型,分析在几个最不利荷载组合下柔性高墩的墩顶位移、墩身最大压应力、线性屈曲特征值等判断柔性高墩的抗倾覆安全稳定性,对柔性高墩的T桥梁架设安全性具有一定的参考借鉴价值。

空心墩转体桥墩底应力分析

以某2×85 m预应力混凝土T构桥为例,建立了该桥的空间有限元模型,计算分析了桥梁转体阶段墩底的应力分布。分析表明:由于转体桥下部结构的构造特点使得空心墩墩底实心段顶部会产生较大的拉应力,设计中应采取有效的措施减小其产生。与球铰相对应的空心墩内宜设置中间隔板;在桥墩墩底实心段或在上承台设置预应力。结合工程实践,推荐在上承台设置预应力的方式,且应侧重横桥向预应力筋的配置。

架桥机在重力墩式码头预制构件安装中的应用

架桥机在道路桥梁工程中应用较为广泛,并取得了良好的经济社会效益。在码头工程中架桥机在安装构件作业过程中受水流、潮汐、波浪等自然条件影响较小,其安装效率较传统的起重船吊装工艺提高很多,总体安装成本低。本文以福建漳州LNG项目码头工程为实例,介绍架桥机在重力墩式码头上的应用[1],总结施工过程中采取的方法。

一种特殊工况下的架桥方法应用

预制梁桥的主梁通常采用架桥机或吊车架设,当跨越河道桥梁上方受低空高压线限制时,上述架设方法均不适用。本文采用架桥机与地面运输系统相结合的方式,能有效解决条件受限状况下的架梁问题,可为同类工程提供参考。

元洪航道桥墩旁托架施工关键技术

平潭海峡公铁大桥处于典型的大风海洋环境,其中元洪航道桥为双塔双索面钢桁-混凝土混合梁斜拉桥,边墩、辅助墩及主塔墩顶钢梁均采用浮吊起吊,并安放至墩旁托架上。墩旁托架不仅须承受斜拉索挂设前钢梁自重及架梁吊机的重量,还须满足钢梁纵移滑动、安装调整及抗台风等功能要求。面对平潭海峡恶劣的海洋环境,尽量减少现场作业工作量和时间,墩旁托架采用工厂制造成整体,再利用大型浮吊整体安装的施工工艺。为确保结构安全可靠,该文采取在墩旁托架柱头和柱脚内填充C50微膨胀混凝土进行加固,并在大小里程两侧墩旁托架中施加预应力等措施。

高铁上跨既有铁路框架墩转体施工技术与应用

随着我国铁路路网密度的增加,新建线路上跨既有铁路难以避免,尤其在跨越既有高速铁路或繁忙干线时,对设计方案提出了更高的要求。目前,新建线路多采用大跨结构转体或框架墩钢横梁吊装上跨既有铁路,存在大跨度桥梁结构复杂、工程造价高、框架墩钢横梁吊装风险突出等问题。为此,以新建梅龙高铁九漳特大桥为工程依托,采用理论和数值分析方法研究了框架墩配重平衡转体施工技术和跨度适用范围,提出框架墩转体施工方案和合龙连接技术,并进行了工程应用。研究表明,框架墩转体总质量约1000 t,上跨既有铁路的安全性能高,工程造价低;跨度不大于30 m的框架墩在转体悬臂状态下的应力和变形量均较小,容易满足施工要求。研究结果表明,框架墩转体施工技术可为新建线路上跨既有铁路,尤其是以小角度上跨既有高铁和繁忙干线提供了一种安全、合理、经济的技术方案。

北京路快速化改造工程中的顶推临时墩支架施工技术研究

目前钢梁架设施工工艺已趋于成熟,但是对临时结构施工的研究仍较少。文章围绕北京路快速化改造工程展开了研究,阐述了该工程的概况,介绍了临时墩的结构形式及顶推临时墩支架施工的方法,为确保北京路快速化改造工程BJL-SG2标段主桥顶推临时墩支架施工的安全,检测了单桩承载力,并总结了钢梁架设施工过程中的质量保证措施,以供参考。

双薄壁墩T构转体桥0号块悬臂施工过程空间应力研究

针对双薄壁墩的T构转体桥0号块内部结构复杂,施工阶段桥梁结构受力情况发生变化,以太白集特大桥T构桥为研究对象,对其悬臂施工阶段控制工况0号块进行空间应力分析。采用实体有限元软件MIDAS-FEA建立0号块与刚构双薄壁墩局部精细化有限元分析模型,以不同施工阶段梁段受力情况为荷载工况,通过圣维南原理在1号块块端施加荷载,分析悬臂施工过程0号块以及双薄壁墩空间受力情况与应力分布特点,为实际工程施工提供相应参考。研究结果表明,在悬臂施工阶段2种最不利状态下0号块与双薄壁墩均处于受压的状态,0号块横隔板受到很小的拉应力,双薄壁墩受到的压应力小于0号块所受到的压应力,T构转体桥最不利施工阶段为桥梁处于最大双悬臂状态时。

跨既有铁路门型墩施工技术研究——以林家堰特大桥为例

门型墩施工因其进度快、成本低被广泛应用于跨既有铁路工程中。文章以林家堰特大桥为例,详细阐述了跨既有铁路门型墩施工技术,从现场实际出发解决了临近既有线桩基、承台和跨越既有线门型墩施工的难题。实践证明,该技术能确保既有线铁路运营安全和施工安全。

赤壁长江公路大桥4#墩主桥组合梁施工技术

赤壁长江公路大桥主桥为(90+240+720+240+90)m半漂浮结构体系全钢混组合梁斜拉桥,主梁以主桥跨中为分界线对称布置,4#墩主桥组合梁长690 m,划分为60个梁段(未含中跨合龙段)。4#墩顶三节段于枯水期架设,因此岸侧滩地外露,采用浮吊江侧散拼+墩顶向岸侧拖拉法施工,借助主梁主体结构优化塔区的三向约束设计,实现主梁与主塔铰接替代塔梁固结的目的,抵抗主梁悬臂施工过程中的不平衡荷载和风荷载造成的钢梁平动和转动,确保主梁悬臂施工结构安全、稳定;偏心锚拉组合梁悬臂标准节段采用双节段一湿接循环工艺,减少湿接次数,缩短关键线路时间,通过采用特制冲钉和临时锁定装置调节偏心锚拉边箱梁姿态以降低扭转程度、调整钢梁杆件拼装和边箱梁高栓施拧顺序等方法,解决边箱梁扭转导致横梁拼装困难的问题,加快主梁施工速度,确保钢梁拼装精度;主梁边跨采用加厚桥面板,配重出现最大不平衡荷载,主梁线形无法通过斜拉索调节,因此在辅助跨临时墩顶设置竖向调节装置,施加竖向反力,抵抗不平衡荷载并调整临时墩顶主梁标高,通过顶、落临时墩顶钢梁实现主梁过墩;跨中合龙时,4#墩塔区设置纵移顶推装置,实现主梁快速、精确合龙。

销轴连接结构的接触应力分析

销轴连接结构是工程中最为常用的一种传力结构,对其进行细致的接触应力分析,研究各参数对接触应力大小和分布的影响,对此类传力结构的设计与应用显得尤为重要。该文以佛山东平大桥为例,在验证有限元模型接触参数设置的基础上,计算东平大桥在竖转脱架状态下销轴连接结构的接触应力,计算结果与实测结果相比,基本反应了接触应力的大小和分布,证明了有限元模型的可靠性。在此基础上,研究了提升力大小、材料本构关系等参数对销轴连接结构接触应力大小和分布的影响,得到以下结果:材料本构关系和提升力大小的选取是影响销轴连接结构接触应力大小和分布的关键因素;接触区域的摩擦因数对计算结果几乎无影响。

高墩桥梁移动模架法整孔无支架现浇造桥机设计

针对高墩无支架现浇连续梁桥主梁施工 ,开展对移动模架法整孔无支架现浇造桥机的技术研究 ,对造桥机的主要结构及其技术特点进行分析和设计 ,提出了一整套设计方案。

普宣高速公路普立特大桥加劲梁施工关键技术

普宣高速公路普立特大桥主桥为主跨628m的悬索桥,其加劲梁采用扁平流线型单箱单室钢箱梁结构,加劲梁采用缆索吊机旋转架梁法架设。在加劲梁施工过程中,钢箱梁在工厂内制作成板单元,通过汽车将板单元运输至桥位后组拼成钢箱梁节段;采用轮胎式运梁车将钢箱梁节段运输至引桥上存放;在主跨侧设置缆索吊机,缆索吊机的主索沿高度方向垂直锚固于散索鞍支墩;利用缆索吊机安装宣威侧的前2个钢箱梁节段,挂设临时斜拉索,形成斜拉吊挂式墩旁架梁平台;从中间往两侧方向架设钢箱梁节段,将钢箱梁节段旋转90°后通过桥塔,利用缆索吊机起吊钢箱梁节段,将钢箱梁节段运输至安装位置旋转90°后,进行钢箱梁节段的下放、安装。

150MN高墩转体T构施工控制技术

阳泉至盂县高速公路桃河特大桥跨石太铁路为(75+75)m预应力混凝土T形刚构桥,为减少桥梁施工对铁路安全运营的影响,T构采用高墩转体法施工。T构转体长度为109m,转体高度为51.15m,转体重量为150MN。为确保施工精度及安全,对转盘与滑道的安装精度及T构线形与应力进行控制,通过在承台内预埋调节螺栓及高精度的控制测量,使滑道及转盘的安装误差控制在较小的范围;通过主梁预拱度设置、预压测量挂篮变形、T构自重控制、纵向预应力施工控制、桥面临时荷载控制、温度控制等措施,使梁体的应力状态和线形满足设计要求。

连续刚构桥超高墩的风荷载模型与抗风构造研究

为了对一座具有超高墩的预应力混凝土连续刚构桥在施工过程中的抗风性能进行分析,依据桥址处的风环境确定了上、下部结构区别对待的风荷载模型.在最大悬臂典型工况下与静风荷载进行了对比分析,并在此基础上对该桥的抗风构造措施进行了优化.结果表明:在文中构造的风荷载模型中同时考虑了风压廓线变化及冲击作用对超高墩单T结构的影响,其响应输出更能反映出超高墩具有的特殊风动力特性,同时增加的风撑横系梁构造能够显著降低风荷载下墩顶位移,值得同类桥型抗风设计中借鉴.

沪通长江大桥主航道桥墩顶钢梁架设方案

沪通长江大桥主航道桥为(140+462+1 092+462+140)m双塔五跨斜拉桥,主航道桥钢梁为3片N形箱桁组合结构。墩顶钢梁采用单节间或1.5节间整节段架设,最大节段重量约1 210t,吊装高度达100m。主墩、边墩、辅助墩墩顶钢梁由工厂整节段制造,驳船运至现场,采用稳强1 800t起重船对整节段钢梁进行吊装,其余节段利用架梁吊机悬臂拼装,先边跨合龙,后中跨合龙。根据有限元计算结果,墩顶钢梁架设采用有吊具的吊装方案,钢梁上焊接板件少,对钢梁受力有利。主墩墩旁托架采用外侧双管内侧单管竖直落地式支架,支架间通过交叉联结系形成稳定结构并附着于墩身,结构传力明确,制造和施工简单。边墩、辅助墩墩顶钢梁架设需要预先偏位1~2m,方便与合龙段精确调整连接。

三塔悬索桥中间塔施工关键技术

泰州大桥中间塔采用深水沉井基础与纵向"人"字形钢塔相组合的结构形式,其施工极为复杂。该项目通过前期研究成果,在深水沉井基础施工过程中利用上下游锚墩定位技术,结合信息化实时监控系统,确保了沉井的准确定位和精确着床,同时采用终沉控制措施成功防止了沉井在终沉阶段的突沉、超沉现象。钢塔架设精度高,调整节段少,且在安装过程中结构存在多次体系转换,针对以上特点,采用几何控制的全过程控制理念,将节段制造误差、预拼装线性和架设误差进行统一分析,建立精度管理系统,最终钢塔的架设精度远远优于设计精度。泰州大桥中间塔施工取得了多项技术创新,形成了深水沉井施工与钢塔制造安装等关键技术,为今后类似工程提供了有益的借鉴。

芜湖长江三桥主桥边墩钢梁架设技术

芜湖长江三桥主桥为主跨588 m双塔双索面非对称矮塔斜拉桥,主桥钢梁为三角形桁式的双主桁箱桁组合结构。边墩钢梁节段包含每个边墩墩顶位置及相邻主跨侧铁路梁、公路梁节段,共计4个节段。为克服吊装有效作业空间小、水浅浮吊无法站位、地层特殊顶推临时墩设置困难等不利条件,结合钢梁节段结构和尺寸,边墩钢梁节段采用800 t变幅式架梁吊机悬臂架设。首先架梁吊机前移站位于梁端,采用非标准站位将待架钢梁节段按特定次序叠放至墩顶及墩旁托架上;然后架梁吊机后退至节点正上方,采用标准站位提升安装主跨侧铁路梁、公路梁;最后架梁吊机后退至节点后方,采用非标准站位结合“等长吊带+不等高吊耳”吊装技术完成剩余边墩墩顶梁段安装。梁段提升时,为避让已预置梁段及既有构筑物,采用了汽车吊辅助分次拼装斜杆及竖杆技术。边墩钢梁采用的架梁吊机标准站位及非标准站位吊装架设技术,安装工序简单,对位精度高,成本经济。

沪通长江大桥天生港专用航道桥设计

沪通长江大桥天生港专用航道桥为刚性梁柔性拱桥,跨径布置为(140+336+140)m。主梁采用三主桁双层板桁组合结构,主桁采用华伦式桁架,焊接整体节点,桁高16.0m。铁路及公路桥面均采用正交异性板整体钢桥面,上层为公路桥面,标准宽度为33.0m,设双向2%横坡;下层为铁路桥面。主拱采用抛物线形,拱肋采用钢箱截面,截面高1.8m、宽1.2m。拱肋与主桁的上弦杆采用柔性吊杆连接,吊杆采用平行钢丝成品索,全桥共57组。主墩基础采用钻孔桩基础,墩身采用墩顶设置墩帽的单箱三室空心墩结构。设计采用了先梁后拱的指导性施工方案。