塔梁墩固结体系斜拉桥整体顶升关键技术

昆山市吴淞江大桥主桥为2×101 m的塔梁墩固结体系斜拉桥,为满足升级到Ⅲ级航道的通航要求,需将全桥整体顶升抬高1.87 m。该桥采用整体同步顶升方案施工,其中两侧引桥先采用断柱顶升法施工,主桥后采用抬梁顶升法施工。在主桥整体顶升中,首先在主墩墩底以上1 m处施工托换结构(由抬梁和抱柱梁组成),并将原桥墩内部空心部位用C50灌浆料填充密实;托换结构施工后,安装液压自锁式千斤顶和跟随千斤顶,同步进行主墩及过渡墩墩柱切割;墩柱切割后将主墩处主梁放置在托换结构上,过渡墩处主梁直接放置千斤顶上,通过PLC同步控制系统顶升桥梁至设计标高;最后,对主墩及过渡墩墩柱进行接高及加粗,完成1.87 m接高区段墩柱连接。     

新白沙沱长江大桥钢桁梁跨既有线顶推施工技术

新白沙沱长江大桥主桥为主跨432m的钢桁梁斜拉桥,在1号~2号墩间跨既有铁路。跨铁路的A11~A19节间钢桁梁采用支架上拼装、整体顶推的方式安装。顶推施工前,在2号墩旁安装4个辅助支架,支架均采用钢管桩支撑,桩顶设纵向分配梁,在分配梁上焊接不锈钢板滑道,滑道与铸钢件滑块间涂抹硅脂润滑;采用自动顶推控制系统(包括2台350t纵向连续千斤顶)同步顶推,千斤顶采用钢绞线和工具锚(设置于A19节间下弦尾端)作传力装置;每顶推13.5m,卸载顶推力,采用竖向顶升系统(在支架对应主桁下弦杆节点处各设置2台1 000t千斤顶和1台液压油泵)起顶钢桁梁,将滑块拖移至滑道始端后卸载顶升力,继续进行顶推;顶推施工时,采用设置在支架两侧的横向导向装置纠偏。通过采取了一系列安全防范措施,该桥钢桁梁安全顺利地顶推到既定位置。     

高速铁路混凝土简支箱梁桥地震偏移顶升与复位

某高速铁路线上的9座32、24 m预应力混凝土简支箱梁桥因地震发生梁体与支座连接螺栓剪断、梁体偏移等病害,需对桥梁震害进行整治,不切断钢轨、不扒除道砟,对梁体进行顶升与纠偏复位,并更换损坏的支座螺栓。仅顶升的梁体采用300 t单向顶升千斤顶,需纠偏复位的梁体采用300 t级三向千斤顶,每个支座布置2台,1孔梁共8台,千斤顶横桥向中心距2.77 m,顺桥向中心距0.8 m。对于梁体未偏移但需更换支座螺栓的梁跨,采用单墩四支座同步顶升;对于梁体偏移且需更换支座螺栓的梁跨,采用两墩八支座同步顶升。纠偏复位梁体时,采用PLC同步液压控制系统控制千斤顶同步顶升和平移,竖向位移控制在5 mm内。采用该技术顺利完成整治施工,实测梁体混凝土横向最大拉应力1.7 MPa,钢轨应力增量18 MPa,横向纠偏力1 600 kN,纵向纠偏力3 850 kN。     

北江大桥引桥整体顶升施工技术

北江大桥为多跨连续梁桥,由于佛开高速扩建,主桥需加高2.364m以满足通航要求,考虑整座桥的调坡影响,引桥需加高0.150~1.491m,经研究引桥采用PLC控制液压同步顶升系统进行整体顶升施工,并设计钢抱箍作为液压千斤顶顶升的承力平台。顶升前先进行辅助墩与边墩的处理和梁体解联;然后进行立柱加粗、安装钢抱箍、梁体切割、称重和试顶升;分5步对梁体进行正式顶升;最后对立柱进行接长、加粗和落梁,完成整个顶升施工过程。通过安装纵、横向限位装置保证了顶升施工质量和梁体安全。施工中对顶升过程进行全程监控,及时调整了顶升过程的偏差,监控结果表明顶升施工质量良好。     

超大吨位连续梁支座更换施工技术

目前国内外建设的大跨度连续梁中,有许多支座由于其本身的质量问题,以及支座在设计、安装、使用过程中的种种不当而造成支座过早地破坏,影响了桥梁的正常使用.结合沪宁城际铁路跨娄江85m+135m+85m连续梁支座更换的施工,介绍超大吨位连续梁支座更换的施工技术,支座更换采用单点顶升,多台千斤顶同步顶升控制系统.通过对连续梁顶...     

大跨径混凝土连续梁桥整体顶升施工分析

横潦泾大桥主桥为主跨125m的变截面预应力混凝土连续箱梁桥,由于苏申外港线航道整治,为满足Ⅲ级航道通航尺度的要求,该桥采用整体顶升技术将桥梁整体抬高约1.58m。为保证顶升期间梁体应力变化在安全范围内,采用有限元软件建立支座处箱梁节段实体分析模型及三维变截面梁单元模型,分析顶升期间梁体受顶部位的局部应力及顶升不同步引起的梁体应力,并进行顶升过程应力监测。结果表明:主梁受顶局部底板应力较大,将局部底板厚度由0.7m增至2.0m;顶升前、后梁体整体应力保持在±0.72 MPa以下,满足梁体应力的安全储备要求;顶升后,该桥的顶升位置偏差均小于0.005m,满足设计要求。该桥改造后已安全运营5年,主体构件未发现新裂缝,结构整体安全,证实了超百米级连续梁桥整体顶升的可行性。     

连续钢箱梁桥顶升改造方案比选及关键技术

厦门仙岳路跨台湾街路口连续钢箱梁桥(编号L3)为(36+45+36)m竖向凸曲线下坡桥梁,根据高架桥提升改造的线形要求,需将L3联桥顶升调整为凹曲线上坡桥。经多方案优化确定采用先整体顶升后将其切割为7段进行调坡改造的方案。采用有限元软件建立L3联桥整体及局部模型,通过顶升改造施工仿真优化,设定了现场实时监控的位移和应力偏差预警值,确定每次顶升行程100mm;对顶点位置钢箱梁腹板增设加劲肋进行加固,避免腹板局部失稳;设置独立的纵向限位装置,使L3、L4两联桥梁的纵向伸长互不干扰;按精确理论计算值给千斤顶和分配梁中心设置预偏心,解决梁体旋转伸长问题;加工可微形转动的千斤顶支撑垫板和不同倾角的楔形钢板垫块,保证分配梁底面和千斤顶顶面在顶升过程始终保持密贴。     

银西高铁银川机场黄河特大桥钢桁梁施工技术

银西高铁银川机场黄河特大桥采用2孔96m简支钢桁梁和2联3×168m连续钢桁梁柔性拱结构,主桁横截面采用有竖杆的三角形桁式。钢桁梁采用半悬臂法施工,其中连续钢桁梁通过70t全回转架梁吊机自中跨跨中截面开始向两边跨对称架设,中跨主桁架设后安装60t全回转架拱吊机架设中拱,2孔96m简支钢桁梁各采用1台履带吊逐节拼装。施工中,临时墩顶设置竖向千斤顶,钢梁架设至临时墩顶时可调整标高;利用70t全回转架梁吊机调整悬臂节间的标高;主墩顶设置调落梁装置,成桥后整体调落梁。该桥于2017年9月30日落梁成桥,架设过程质量安全可控,柔性拱实现了无外力自然合龙,成桥后线形良好,满足设计要求。     

京张高铁土木特大桥连续梁墩顶转体施工技术

京张高铁土木特大桥采用(60+100+60)m预应力混凝土连续梁跨越既有大秦铁路,该桥24号、25号墩墩顶98m范围内梁体采用墩顶水平转体施工。沿平行于大秦铁路线方向,施工24号、25号墩顶转体部分梁体,在墩帽、0号块施工时安装转体系统;在标准梁段施工后拆除施工临时结构,安装牵引系统;进行梁体试转后在"要点"时间内进行正式转体,将梁体转动至设计平面位置;采用支架现浇法施工边跨合龙段,边跨合龙后进行球铰体系转换、安装永久支座,将梁体变成简支单悬臂结构;最后施工中跨合龙段,完成连续梁施工。     

沪杭高速公路桥改建工程总体设计特色与技术创新

沪杭高速公路大蒸港桥由南向北依次上跨新老沪昆铁路、杭申线(上海段)III级航道和下穿S32高速公路。该文阐述了该工程采用长联超大幅度桥梁顶升、老桥吊开接高、老桥拼宽、大跨连续钢-混凝土组合箱梁桥等技术。其中,老桥顶升最大联长达188 m、最大顶升高度达4.461 m;老桥吊开接高最大高度约7.4 m、改造后立柱最大高度18.4m;老桥外侧拼宽2.5～6.5 m,新老结构连接困难;跨大蒸港航道采用了2×75 m等高度单箱单室大悬臂连续钢-混凝土组合箱梁。该工程对高速公路老桥改建进行了有益的尝试,可供同类工程参考。     

天津海河开启桥钢箱梁架设与合龙控制技术

天津海河开启桥为一座跨径为76 m的双页立转式开启桥,针对开启桥安装精度要求高,施工期间受海河通航条件限制,提出该桥钢箱梁架设采用半支架悬拼装方案。该桥钢箱梁单侧纵向分0~5号块,薄壁空腔内与轴承座附近的钢箱梁采用有支架施工,搭设钢管型钢支架,利用架桥机配合千斤顶依次安装0~3号块;跨中部分的钢箱梁采用架桥机悬臂拼装,利用300 t驳船将4号、5号块依次浮运至航道中央,利用架桥机提吊安装,精确定位后焊接成整体。通过线形监控及独特的钢梁尾销及跨中对中销装置的安装控制方法,实现了桥梁线形与跨中锁定合龙的双重控制。     

某小半径连续曲线梁桥偏位成因分析及纠偏方案研究

某工程的两匝道为上、下高速的“苜蓿叶”立交双枝,为钢筋混凝土连续梁桥,位于半径60 m的圆曲线上.在试运营半年后梁体出现横向偏移,对桥梁病害进行调查后并结合计算分析,认为伸缩缝失效造成梁体两端与另一桥跨或桥台顶死,改变了桥梁设计约束状态,在温度作用下梁体无法正常伸缩,是造成梁体横向偏移的原因.提出单点顶升和横向复位的纠偏方案,在拆除伸缩缝、清除伸缩缝槽口内杂物后进行单点顶升横向复位,到位后割除涨模突起的混凝土、安装伸缩缝,最后进行桥墩基础加固,纠偏后桥梁运营状况良好.     

北江大桥引桥整体顶升施工仿真分析

北江大桥为多跨连续梁桥,由于佛开高速扩建,该桥引桥采用整体同步顶升施工,需顶升0.150~1.491m。为分析该桥在顶升施工中的梁体受力,为施工提供指导,采用ANSYS软件建立该桥15~22号墩连续梁模型,对同步顶升力、落梁调整到位后梁体的受力进行计算分析,并研究纵、横向误差对梁底应力和支座反力的影响。结果表明:在同步顶升过程中,理论顶升力与实测值接近;落梁后梁体应力变化的理论值与实测值接近,梁体仍处于受压状态;1cm的纵向顶升误差不会使梁体出现拉应力,也不会使支座反力出现较大变化;1cm的横向顶升误差使梁体出现拉应力,使支座反力出现较大变化。因此须严格控制顶升误差,建议纵向顶升误差不超过10mm,横向不超过5mm。     

曲线梁桥旋转顶升改造施工控制

厦门市金尚路跨线桥第一联为5×30m预应力混凝土连续曲线梁桥,根据该桥提升改造要求,左、右幅最高顶升分别为952.717mm、969.145mm。该桥采用PLC控制液压同步系统,按刚体转动的要求同比例旋转顶升梁体,并设置纵横向限位装置。为保证该桥旋转顶升施工顺利,采用有限元软件建立全桥及局部有限元模型,计算梁体强迫位移和局部应力,给出强迫位移和应力增量安全预警值;对梁体的强迫位移和混凝土拉应力增量进行监测,利用全站仪和偏移量监测装置监控梁体竖向线形及梁体横向偏移量。施工控制及模态试验结果表明,梁体未发生明显横向偏位和纵向滑移;顶升过程中个别行程横向强迫位移、拉应力增量超出预警值(在下一行程中调偏纠正),纵向强迫位移未超限,梁体被安全顶升到位;顶升后桥梁具有良好的静、动力性能。     

大吨位钢桁梁步履式顶推滑移施工力学行为分析

某公铁两用大桥主桥为主跨1 260m的双塔连续钢桁梁斜拉桥,结合该桥地理环境,提出边跨斜拉索区钢桁梁采用步履式顶推滑移方案施工,最大顶推重量约35 700t。顶推跨度为75m,顶推支架上设3道凸形滑道梁,凸形滑道梁一端布置1台450t限压步履机(限定压力4 000kN,顶推水平力1 200kN),另一端布置6台450t竖向千斤顶,利用限压步履机和竖向千斤顶的组合动力进行顶推施工。为了分析该方案的合理性及可行性,采用MIDAS Civil软件建立三跨钢桁梁结构有限元模型,分析最大悬臂和非悬臂工况下钢桁梁下弦杆剩余承载能力、顶推水平力及支点承载能力。结果表明:钢桁梁下弦杆承载能力满足要求;顶推水平力及支点承载能力均满足设计要求,顶推跨度及顶推设备布置合理,顶推过程结构安全可控,该方案合理可行。     

无锡金匮大桥钢梁安装技术

无锡金匮大桥主桥为(55+105+55)m的三跨连续钢桁梁桥,该桥采用2片主桁结构,桥面系采用整体钢箱梁结构,钢箱梁宽30 m,最大节段长14 m,重约230 t。该桥钢梁采用架桥机由两端边跨向中跨对称架设、中跨合龙的方法安装。边跨钢梁在支架上安装,利用汽车吊安装陆上钢梁,架桥机将钢梁吊至滑道上并滑移至安装位置,并利用三向千斤顶进行调整定位。中跨钢梁采用架桥机逐段悬臂拼装施工,同时在边跨进行平衡压载。跨中合龙采用千斤顶调整边支点高差,调整合龙口误差的强制合龙施工工艺。     

武汉青山长江公路大桥主桥中跨合龙施工技术

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938m的双塔双索面斜拉桥,主梁采用混合梁结构。其中,边跨主梁采用钢箱结合梁;中跨主梁采用整体式钢箱梁,钢梁宽48m、高4.5m。中跨钢箱梁共59个节段,其中合龙段长11.4m,重约305t,节段间采用栓焊组合连接。大桥先施工边跨钢箱结合梁,再施工中跨钢箱梁,最后采用顶推辅助合龙方案施工中跨合龙段。合龙段在工厂精确匹配制造后运至桥位处,将合龙口一侧主梁往边跨侧顶推15cm,利用2台500t桥面吊机抬吊合龙段嵌入合龙口;完成合龙段与一侧钢梁的栓焊连接后,再将钢梁往跨中顶推复位;利用预设的三向偏差调整装置调整合龙口偏差并锁定,先栓后焊完成合龙,解除临时锁定,实现大桥体系转换。     

上海市松浦大桥上层桥面板反顶施工关键技术

上海市松浦大桥为大修改建工程,反顶施工关键技术决定着桥面板安装施工质量。为了满足施工需求,设置了“钢丝绳型”反顶装置。该型反顶装置主要由反顶桁架、千斤顶、拉索、吊耳4部分组成,其中千斤顶与桁架法兰连接,拉索与千斤顶通过顶部轴承滚轮连接,并与桥面板吊耳通过卸扣连接;施工时由千斤顶顶升提供竖向预拉力,并通过轴承滚轮、钢丝绳、吊耳传递至桥面板横梁。施工过程中反顶架主体结构受力安全、施工方便、施工工效高,各项要求均满足设计规定要求。     

混合梁斜拉桥不对称双悬臂施工技术

迫龙沟特大桥主桥为主跨430m的混合梁双塔双索面斜拉桥,边跨采用预应力混凝土主梁、中跨采用钢-混结合梁。该桥主梁采用不对称双悬臂方案施工,即边跨预应力混凝土梁采用牵索挂篮悬臂浇筑施工,中跨钢-混结合梁采用架梁吊机悬臂拼装施工。在该桥主梁施工中,采用不同步双悬臂施工,中跨钢梁安装超前边跨1个节段,以取消中跨约3 000t的均布压重;在边跨距离桥塔中心27.5m处设置施工辅助墩,以提高中跨结合梁的大悬臂状态稳定性;在中跨钢-混结合段处设置反拉压重装置,以提高塔梁锚固性能;设置塔梁临时固结和纵向限位装置,以抵抗墩顶处梁体的不平衡力矩;将边跨侧靠近桥台的3个节段合并成1个边跨现浇段,以减少双悬臂施工的节段数。该桥已于2016年完工,成桥线形及结构受力均满足设计和规范要求。     

铜陵公铁两用长江大桥南岸边跨钢梁施工技术

铜陵公铁两用长江大桥主桥为(90+240+630+240+90)m五跨连续钢桁梁斜拉桥,主梁采用双节间全焊桁片组拼钢桁梁结构。结合桥址处水文地理条件,对南岸边跨钢梁全顶推和双悬臂架设方案比选,确定南岸边跨采用全顶推方案。顶推施工方案为在边跨设置3处墩旁托架、2个临时墩,采用1 000t浮吊于4号墩墩旁托架主跨侧拼装30m导梁、边跨A0A5节段钢梁及架梁吊机,A6A24节段钢梁经架梁吊机起吊拼装后向边跨顶推架设。墩旁托架及临时墩立柱采用?1 400mm×22mm和?1 020mm×10mm两种规格钢管,在墩旁托架顶端设置对拉钢绞线,联结系采用?630mm×8mm和?426mm×6mm钢管;导梁采用三片桁结构,桁高和梁宽均与主梁相同;水平顶推设备为4台350t连续千斤顶,布置于4号墩墩旁托架边跨侧外立柱顶部。有限元计算及实践结果表明钢梁顶推过程中钢梁位移和应力满足要求。