某公路钢桁梁悬索桥拆除施工关键技术

某公路大桥为主跨240m的钢桁梁悬索桥,该桥运营多年后出现了钢桁梁杆件变形、锈蚀等病害,需要进行拆除。为确保拆除施工安全可控,拟定4种不同的拆除施工方案,采用有限元软件对不同拆除方案进行仿真计算,确定采用从跨中向桥塔方向拆除桥面系和钢桁梁,桥面板分为5块从最外侧向内拆除。拆除施工控制过程中,采取索鞍位置校正和跨中加载等施工控制措施,以确保该桥顺利拆除。拆除监测结果表明,拆除施工过程变形和应力的实测值与计算值吻合,桥梁变形和应力均在容许范围内,拆除施工安全可控。     

冲击钻孔施工对临近框架桥拆除影响的数值模拟分析

某高速公路互通立交主线桥第15～44跨为30×15 m钢筋混凝土结构框架桥,经多次加固后仍存在多处破损、露筋和开裂等病害,需对其进行拆除并同步在两侧修建新桥,拆除方案拟采用整幅拆除和半幅拆除两种方案。新桥桩基础距旧桥最近净距约1.4 m,拟采用冲击钻孔施工工艺。为了解冲击钻孔施工对框架桥拆除的影响,采用有限元软件建立部分框架桥分离式共节点模型,考虑整幅拆除和半幅拆除两种方案,对冲击钻孔施工影响下临近框架桥的力学响应进行数值模拟。结果表明:框架桥整幅拆除方案相对于半幅拆除方案,土体、墩柱沉降值趋于一致,墩柱一层根部混凝土和钢筋受力相同,表明由于左右幅结构相对独立,半幅拆除不会对另半幅桥梁结构造成太大影响。采用冲击钻孔工艺施工,考虑到冲击钻孔过程中需要多次冲击,会引起临近框架桥沉降值以及桥面横向水平位移较大,导致结构承受较大的安全风险,建议改用回旋钻成孔工艺施工。     

某立交桥加固改造设计与施工

某立交桥为7跨20 m预应力空心板简支梁桥,运营多年后发现主梁整体性不足,单梁受力状况突出,桥面板出现纵向开裂等病害,同时桥墩盖梁出现弯曲裂缝,侧向挡块破损严重。针对病害情况,确定采用外包钢板加固盖梁、钢-混组合梁替换旧桥部分薄弱梁体、中部三跨由简支到三跨连续的结构体系转换等方法对桥梁进行加固改造。加固改造设计验算结果表明：加固改造完成后的桥梁承载能力能够满足目前的设计需求,具备较高的安全储备。加固改造施工时,采用人工配合风镐拆除旧桥桥面板,吊除梁体;按照设计的加固位置采用外包钢板加固盖梁;钢-混组合梁施工采用先吊装单根钢梁、后吊装横向联系梁的方案;按施工工序进行钢-混结合部和桥面铺装施工。该桥加固改造完成后桥梁运营状况良好。     

一座3跨连续梁桥维修加固中的内力调整

由于结构刚度大、变形小、动力性能好、主梁变形挠曲线平缓、有利于高速行车、利于桥下空间的设计与利用等优点,连续梁桥在城市立交和高架桥中得到了广泛应用。随着使用年限的增加、超载超限荷载以及桥梁设计、施工和使用等多方面原因,部分连续梁桥尤其是钢筋混凝土连续梁出现了多种病害。由于自身结构特点、交通压力等因素,连续梁桥维修加固和改造往往比较困难。本文结合北京市一座-3跨连续钢筋混凝土连续梁桥维修加固设计,主要介绍通过采用改变支撑体系、千斤顶顶升等措施,对连续梁负弯矩、跨中正弯矩进行内力调整,最终实现连续梁桥中支点负弯矩和桥面板的维修加固。与常规维修措施相比,该桥维修加固中的内力调整从根本上消除了桥梁安全隐患,降低了工程造价,将对交通影响的程度降到了最低,具有良好社会与经济效益,能为同类型连续梁桥的加固设计提供参考。     

钢桁梁悬索桥桥面板吊装方案对比分析

为研究砼桥面板吊装施工对钢桁梁悬索桥受力的影响,以云南省黄登水电站库区石登桥悬索桥为背景,采用MIDAS/Civil软件建立三维空间数值模型,对施工阶段3种砼桥面板吊装方案的受力进行分析,探讨合理的吊装方案。结果表明,采用吊装方案3即分次由边跨和中跨分别对称施工时加劲梁应力控制效果最好。     

预应力混凝土连续梁桥维修加固技术的对比研究

针对预应力混凝土连续梁桥裂缝损坏问题,以佛山市某立交桥为工程背景,采用空间有限元方法,对两种维修加固方案下桥梁的受力状况进行对比研究,对两种方案的施工工艺和技术特点也进行了探讨。     

钢筋混凝土桥的结构评估和加固

详细描述了位于意大利亚诺河上的一座钢筋混凝土桥的结构评估和加固过程。在1996年。对该桥进行了汽车荷载试验和有限元模型计算来评估桥梁状态。结果发现该桥不足以承受意大利桥梁规范规定的第一和第二类公路荷载。由于拆除并重建这座桥梁的开支太大,周期太长,给交通和路网畅通带来极大的不便。故拆除重建计划被排除在考虑之外。因而进行加固设计来更新桥梁结构．使之达到第一类桥梁荷载水准。修复工作从1999年9月开始到2000年9月结束。修复了主要结构构件。修复后。该桥的抗弯刚度比修复前提高了20％。且内跨的跨中抗弯强度比修复前提高了70％。     

大跨径PC连续箱梁桥体外束加固设计

徐州某京杭运河大桥主桥上部结构为变截面PC连续箱梁桥。由于桥梁周边港口码头较多,车辆超载现象比较严重,在经过六年多的运营后,连续梁主跨跨中底板出现横向裂缝和腹板斜向裂缝等病害,且裂缝呈不断发展趋势,需要采取加固措施。设计提出采用增设体外预应力束的方法进行加固,并对加固后的桥梁进行空间仿真分析。在加固并运营两年之后,未再出现新的病害,说明本次加固有效地提高了老桥的承载能力、压应力储备及安全系数,效果良好,可为同类型桥梁加固提供参考。     

多跨连续梁拱组合体系桥梁施工关键问题研究

安康市城东汉江大桥主桥为(75+2×125+160+2×125+75)m多跨连续梁拱组合体系桥梁,全桥采用先梁后拱法施工,系梁采用平衡悬臂浇筑法施工,中跨跨中33m梁段采用支架现浇法施工。为选择合理的现浇段支架拆除时机、边跨配重卸载时机、临时固结拆除顺序以及吊杆张拉顺序和次数等,采用MIDAS Civil建立全桥有限元模型,针对各种方案下的结构进行模拟分析。结果表明:跨中现浇段的支架应在张拉完全部吊杆后再拆除;边跨配重应在中跨或次边跨合龙后再卸载;应待相邻孔合龙后再拆除前一合龙孔的临时固结;应对称交替地张拉吊杆,设计张拉力较小时可一次张拉到位,设计张拉力较大时应分批张拉到位。该桥采取以上方案施工后,结构受力状态良好。     

大连北大友谊桥维修工程施工控制

大连北大友谊桥为主跨133m的简支地锚式钢桁架悬索桥,大桥运营近30年,出现了桥面下挠、桥塔倾斜、索鞍偏位、桥面板破损和桥面振动等病害。为保证桥梁运营安全,对该桥进行了更换桥面系、张拉主缆及更换吊索等方面的维修加固。由于该桥维修加固方案具有较多的风险及不可控因素,为使加固后的结构状态满足设计要求,利用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,分析结构现状,通过调整主缆松弛系数模拟结构的实际状态;对桥面系拆除阶段、主缆张拉阶段、吊索与索夹更换阶段、新桥面系铺设阶段进行施工控制。结果表明,维修加固后的结构线形与内力符合预期目标,结构整体受力性能得到提高,达到了设计要求。     

新型大跨连续钢桁组合梁桥施工监控关键技术

大跨度连续钢桁架-混凝土组合梁桥在公路桥梁上应用的实例极少,且有关大跨组合结构桥梁施工监控及相关问题的研究还处在探索阶段.依托某连续桁架组合梁桥工程,采用了新颖的抗拔不抗剪剪力键,并对传统的混凝土桥面板浇筑顺序进行了调整,极大地提高了负弯矩混凝土的抗裂性能.桥梁施工阶段的拆架跨中位移量、跨中混凝土预压应力、桥面板与钢梁滑移量是本桥监测的重点内容,为实现成桥状态设计目标,精确而有效的施工监控至关重要.将监测结果与有限元分析软件理论数据进行对比,分析判断桥梁施工过程中的安全性,确保全桥施工的顺利进行.     

某多跨简支空心板梁桥无缝化改造设计与施工

空心板简支梁桥在中国应用广泛,多跨桥梁一般采用结构简支、桥面连续来减少伸缩缝。然而,常出现桥面连续处和桥台处伸缩装置的病害,严重影响了交通与结构的安全性和服务质量。该文以某桥为工程实例,在病害调查、技术状况评价的基础上,提出了无缝化的改造方案。将桥墩处两相邻跨简支板结构连续化,并将桥面板延伸过桥台与台后搭板直接相连,取消桥台处伸缩缝,使之成为延伸桥面板无缝桥。文中介绍了该桥设计与施工的要点。工程实践表明:无缝化改造方案通过结构体系的改变,不仅能改善结构的受力状况,减小正弯矩加固的费用,还能有效地提高桥梁的使用性能,免除伸缩装置养护、维修问题,提高了桥梁的耐久性和可持续发展能力。     

跨高速公路连续梁桥拆除施工方案研究

原横坪公路上跨惠盐高速桥梁为(28+36+36+28)m预应力混凝土连续梁桥,箱梁各腹板布置4根预应力筋。因该桥影响坪地互通立交主线二号桥建设需拆除。从技术、安全性、经济性等方面对3种拆除方案进行比选,确定采用“门洞+支架”拆除方案:在高速上方搭设支架形成门洞以供桥下车辆通行,在其它桥跨下搭设满堂支架并预先顶紧;跨高速段箱梁沿跨中切断后,向两侧依次切割拆除箱梁。利用MIDAS软件对切割前、后的旧桥进行仿真分析,以验证方案的合理性。结果表明:旧桥采用“门洞+支架”拆除方案时,箱梁变形及内力均满足要求;对有开裂风险的局部施工段梁体采用临时加固措施,可保证结构安全;门洞上方8 m梁段采用纵向二次切割的优化方案,结构变形及内力满足要求。     

意大利帕多瓦文物桥——卡斯塔格纳拉桥的维修加固

意大利帕多瓦的卡斯塔格纳拉桥是一座文物圬工拱桥,建于1859年,为确保该150余年历史圬工拱桥的安全运营,采用FRP对该桥进行维修加固。维修加固前,采用有限元软件建立桥梁模型,分析既有结构的承载能力,其中桥台采用二维弹性单元模拟,桥拱采用二维非弹性单元模拟,桥梁非线性平面受力分析中采用8节点四边形壳单元和6节点三角形壳单元。桥梁维修加固施工内容包括沿桥台和跨中布置边界锚固筋、灌浆加固以及用FRP布加固拱背、拆除并重建预应力混凝土面板。桥梁维修加固前后分别进行了静、动载试验,试验结果显示:桥梁维修加固后跨中及L/4处挠度值减小,桥梁最大承载能力提高到1 205kN(未加固时为1 155kN),FRP加固石拱桥能大幅提高其抗弯和抗剪承载力。     

云南省六库怒江大桥加固设计方案研究

在运营20多a后,某大跨径变截面连续梁桥主梁出现了较严重的裂缝及跨中下挠现象,影响桥梁的结构安全及正常使用。本文结合该桥的荷载试验结论以及原桥设计状况的复核计算,对主梁病害成因进行了深入分析,在此基础提出中跨张拉体外预应力加固和中跨跨中增设钢桁架两种加固方案,经加固效果、施工难易程度及经济性等方面的对比分析,推荐合理的加固方案。     

跨航道系杆拱桥拆除及施工监控技术

根据旧桥拆除施工基本原则,结合桥梁拆除有限元仿真分析和桥梁施工监控技术,研究了跨航道系杆拱桥拆除施工关键技术。鉴于航道桥梁通航要求高、跨径大、结构形式复杂等特点,制定了合理的拆除方案和可靠的监控措施。结果表明:拆除施工过程中系杆及拱肋结构的应力和变形均处于安全范围内;临时支撑的沉降量对结构的安全性影响较为敏感;对主要构件拆除施工后应尽量减小施工间歇时间;桥面系及吊杆拆除对拱肋的变形影响不大。     

顶推连续梁桥柱顶劈裂加固设计

针对广东佛山某 5 0m跨顶推连续梁桥柱顶的病害情况 ,通过有限元等手段分析了病害出现的原因 ,并在不封闭交通的情况下 ,对柱顶采用组合构件法及粘贴碳纤维布两种加固方案进行比较 ,在加固设计中提出了“胶混凝土”概念。简要介绍该桥的加固设计情况及施工工艺     

独塔人行悬索桥升级改造设计

陕西省汉中市独塔人行悬索旧桥锚碇端部间距为69.394 m,总宽2.15 m,钢桁架主梁和吊杆锈蚀严重.为提升汉中市独塔人行悬索桥的景观效果,在充分论证和有限元分析基础上,提出该桥的升级改造方案.利用原有的主塔、主缆、锚碇,拆除锈蚀严重的钢桁架主梁、吊杆和木质桥面板,采用纵横梁格体系主梁和玻璃桥面板,增设了抗风主索和抗风拉索.采用桥梁专用有限元分析软件Midas/Civil 2019,构建旧梁拆除和新桥计算分析模型.计算结果表明:桥梁旧桥拆除施工顺序可行,新桥各构件应力和变形满足规范要求.     

合肥市集贤路跨派河大桥主桥总体设计

合肥市集贤路跨派河大桥主桥是主跨132 m的钢桁拱-箱形梁混合结构桥梁，桥梁边跨至梁端24 m采用了分离式钢箱梁与钢桁拱连接。阐述该主桥总体设计时在主桁型式、片数、矢跨比等方面的方案比选及确定，以及吊杆、桥面板等结构构造设计细节。该桥的建成对同类型桥梁的设计提供了工程借鉴案例。     

天津海门桥混凝土桥面板维修设计

海门大桥为简支下承式栓焊桁架桥,是我国早期开启桥中跨度最大、提升高度最高的直升式公路桥,其甲乙型跨采用的钢筋混凝土桥面板经过多年使用,破损严重。介绍该桥维修设计方案,即根据提升式开启桥的特点,参考相关规范,将桥面板厚度适当增加,采用开孔板作为剪力连接件,加强钢梁和混凝土桥面板的联系。