商合杭铁路芜湖长江公铁大桥2号墩桥塔钢锚梁定位测量技术

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥主桥为主跨588 m的双塔双索面高低塔箱桁组合梁斜拉桥,该桥2号墩桥塔采用塔梁同步施工,索塔锚固区采用钢锚梁拉索锚固体系与平行钢丝环向预应力锚固体系相结合的方式锚固。为提高测量精度,精确定位钢锚梁,在分析钢锚梁定位精度影响因素的基础上进行主桥施工控制网优化;在自然环境“零”状态、外部荷载“零”状态下对塔柱变形进行监测,获取施工误差引起的塔柱变形量,用于修正钢锚梁定位坐标;采用全站仪精密三角高程测量法、三角高程差分法、侧边交会法相结合的办法将施工控制网高程、平面坐标传递至塔柱待施工段基准点,获取塔柱待施工段基准点在施工控制网投影面的三维坐标,采用相对设站法完成钢锚梁高精度、快速定位。     

平潭海峡公铁两用大桥元洪航道桥V形防撞梁设计

平潭海峡公铁两用大桥元洪航道桥为(132+196+532+196+132)m双塔钢桁混合梁斜拉桥。针对该桥防撞等级高、船撞力大、风流及波浪力大、防撞结构尺度大的特点,经比选,该桥最终采用钢套箱+V形防撞梁的组合式防撞体系。V形防撞梁的基本防撞机理为构造斜面削能、削力,为对其梁体刚度及张开角进行合理取值,采用有限元软件进行仿真分析,结果表明:梁体刚度对船舶和梁体的变形产生较大的影响;V形梁张开角取90°左右较为合适。根据分析结果,元洪航道桥V形防撞梁梁体采用了较船头略大的刚度,张开角取为90°。经计算,设置V形防撞梁后,该桥船舶撞击力峰值削减幅度达22.7%。     

平潭海峡公铁两用大桥主桥整节段全焊钢桁梁设计

平潭海峡公铁两用大桥元洪航道主桥采用(132+196+532+196+132)m钢桁梁斜拉桥。斜拉桥主梁为带副桁的板桁结合钢桁梁结构,双层桥面布置,上层为6车道高速公路,下层为双线铁路。3号桥塔与主梁间设纵向固定支座,4号桥塔与主梁间设纵向阻尼器。主桁采用N形桁式,桁高13.5m,桁宽15m,标准节间长度14m;副桁架上弦杆顶板中心线间距35.7m。有索区公路桥面及铁路桥面采用密横梁支撑正交异性整体钢桥面结构;无索区公路桥面采用密横梁支撑混凝土桥面结构。在铁路桥面系压重区设封闭钢箱,箱内采用素混凝土集中压重。桥墩处主桁架的竖杆上设置板式桥门架。梁端锚固采用锚拉板结构。该桥采用两节间大节段全焊制造及吊装,最大吊重1 250t,双悬臂架设。     

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥桥塔施工关键技术

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥主桥为主跨588m的双塔双索面矮塔箱桁组合梁斜拉桥,2号和3号主墩均采用门形钢筋混凝土桥塔,塔高分别为155m和130.5m。桥塔设上、下2道横梁,下塔柱外倾,上塔柱内倾。该桥塔柱采用液压爬模分节施工,在两侧上、下塔柱间分别设置钢管横撑和临时对拉钢绞线;下横梁采用落地支架法施工,上横梁采用"牛腿+支架"法施工,上、下横梁混凝土与塔柱同步浇筑;索塔锚固区采用钢锚梁拉索锚固体系与预应力锚固体系相结合的方式锚固,塔柱预应力采用"#"形布置,利用定位支架精确定位钢锚梁。在施工期间,采用"零状态"测量+相对设站法定位等措施控制塔柱线形;并采用高性能混凝土抗裂技术防止大体积混凝土表面开裂。     

重庆红岩村嘉陵江大桥索塔钢锚箱安装测量定位控制技术

重庆红岩村嘉陵江大桥为高低塔双索面公轨两用钢桁梁斜拉桥,索塔斜拉索锚固采用钢锚箱形式。钢锚箱为箱形结构,最大节段尺寸为6.2m×2.2m×3.0m(长×宽×高),节段最重达26t,吊装高度达160m。首节钢锚箱索导管长达8m,跨越塔柱2个浇筑节段(标准节段高6m)。针对钢锚箱体积大、重量重、吊装高度高和首节钢锚箱索导管超长的特点,采用专用起重设备吊装钢锚箱节段,首节钢锚箱与索导管分离安装,首节钢锚箱索导管通过空间位置放样、初定位、精密定位确保三维坐标精度,采用L10角钢进行加强以防首节钢锚箱变形,剩余节段钢锚箱安装采用导向装置就位。施工中严格控制每节段钢锚箱的平面位置、高程、倾斜度、顶面平整度,实现了钢锚箱安全、优质、快速的施工目标。     

重庆寸滩长江大桥桥塔横梁支架设计与施工

重庆寸滩长江大桥为主跨880m的钢箱梁悬索桥,桥塔下、中、上横梁分别重3 062t、1 020t和1 050t,按照下、上、中的顺序采用无落地式支架法施工。支架主要受力构件为贝雷片支架、托架和钢靴,中、上横梁支架倒用下横梁支架构件。经优化设计,下横梁支架的4片托架顺桥向间距为1.2m+4.0m+1.2m,中(上)横梁支架的3片托架顺桥向间距为2.2m+2.2m;支架设4个钢靴(长1.1m、宽0.9m、高1.72m),钢靴嵌入塔柱并与塔柱接触面顶紧;计算表明支架和塔柱结构受力满足相关要求。支架施工时,首先利用塔吊在塔柱内侧安装提升支架,其次吊装钢靴、牛腿及其上端的分配梁,然后利用提升支架安装托架,其它构件由塔吊安装。横梁支架拆除时,通过在横梁施工时预留4个孔位,穿入钢丝绳(与托架分配梁锚固),采用千斤顶缓慢下放支架。     

斜拉桥钢锚梁与钢牛腿组拼胎架设计与施工应用

澜沧江大桥主桥设计采用混合-组合梁斜拉桥,主塔采用"H"型结构形式,塔身由上塔柱、中塔柱、下塔柱及横梁组成。主塔锚固系统设于上塔柱,主要用于主桥斜拉索的塔端锚固,单个塔柱共设16套钢锚梁。根据运输条件及现场实际施工情况,钢锚梁与钢牛腿需在现场组拼,组拼时采用组拼胎架。本文以澜沧江大桥钢锚梁与钢牛腿组拼胎架的施工设计为依托,对钢锚梁与钢牛腿组拼胎架进行结构设计分析与施工应用研究,为以后类似桥梁施工提供借鉴。     

嘉鱼长江公路大桥桥塔设计

嘉鱼长江公路大桥主桥为主跨920m的双塔单侧混合梁斜拉桥。该桥桥塔采用钻石形混凝土结构,由上、中、下塔柱,中上、中下塔柱结合段,下横梁和塔座构成,北塔高235m、南塔高251.41m,两塔下横梁以上结构保持一致。该桥北塔、南塔各有30对斜拉索,第1和第2对斜拉索在塔壁混凝土齿块上直接锚固;第3~30对斜拉索锚固采用"钢锚梁+钢牛腿"的形式,钢锚梁采用单锚梁结构,1根锚梁锚固4根斜拉索。为减小超高桥塔常见的混凝土开裂病害,在桥塔混凝土中掺入聚丙烯腈单丝纤维、聚丙烯粗纤维进行防裂抗裂处理。针对北塔下塔柱较短、下塔柱和下横梁受力不利的情况,经方案比选,采用先浇部分下横梁的施工方案,有效减小下横梁混凝土收缩开裂的风险。     

马鞍山长江公铁大桥Z3号桥塔施工关键技术

巢马城际铁路马鞍山长江公铁大桥主航道桥为(112+392+2×1 120+392+112) m三塔钢桁梁斜拉桥,Z3号桥塔为超高多肢钢-混组合塔,高308 m。上塔柱钢结构高87.5 m,分13个吊装节段,最重505 t;中、下塔柱混凝土结构高217.5 m,分38个节段液压爬模施工;钢-混结合段高3 m,内部采用PBL键+剪力钉+高强度钢锚杆+高强度混凝土结构形式。在中塔柱设置钢管临时横撑控制塔柱线形及应力;下横梁采用落地支架法分层施工,与对应塔柱同步浇筑;钢-混结合段混凝土采用C60细石补偿收缩混凝土+高强度灌浆料,保证了混凝土施工质量;采用工厂“2+1”立体匹配制造、“提升站+运输栈桥”钢塔节段转运等技术,并研制15 000 t·m超大型塔吊,实现了钢塔柱大节段的制造、整体滩地运输和吊装;钢塔节段间采用栓焊组合连接形式,通过设置工艺隔板、双面坡口等措施控制了钢塔焊接变形;利用定位桁架临时锁定钢塔合龙段实现了钢塔的精确合龙,定位桁架受力及变形均满足要求。     

荆岳长江公路大桥索塔锚固区实桥受力机理试验研究

湖北荆岳长江公路大桥主桥为(100+298)m+816m+(80+2×75)m双塔混合梁斜拉桥,索塔锚固区采用钢牛腿+钢锚梁结构。为掌握斜拉索索力在实桥索塔锚固区结构上的响应和受力机理,在该桥成桥荷载试验阶段选择南塔第26节段进行了试验测试。通过测试钢锚梁、钢牛腿的应力和变形,并与同节段索塔锚固区节段模型试验结果进行比对分析。结果表明:在试验荷载作用下,试验节段实测索力增量与理论索力增量相差不大;在相同索力增量下,实桥锚固区的应力测试值、钢锚梁的水平力和竖向力荷载承担比例均比节段足尺模型试验值略小,二者的应力分布规律基本一致,这些试验监测数据可供今后类似桥梁设计时参考。     

沙埕湾跨海大桥索塔钢锚梁施工技术探讨

沙埕湾跨海大桥为双塔双索面混合梁斜拉桥,索塔最大高度约192m主塔斜拉索锚固区采用"钢锚梁+钢牛腿"的新型组合结构,钢牛腿和钢锚梁分离式制造安装,相对于高塔施工减小了安装过程中风险及大型起重设备的投入,为同类型高塔钢锚梁施工有借鉴作用。     

主跨468m铁路钢箱混合梁斜拉桥设计

宁波铁路枢纽北环线甬江特大桥采用半飘浮结构体系钢箱混合梁斜拉桥,孔跨为(53+50+50+66+468+66+50+50+53)m。钢-混分界点位于主梁中跨距桥塔24.5m处,除中跨419m采用钢箱梁外,其余均采用混凝土箱梁;桥塔采用钻石形混凝土结构,塔高177.91m,上塔柱设内置式钢锚箱;斜拉索采用7mm的镀锌平行钢丝拉索,空间双索面扇形布置;基础采用超长、大直径群桩基础。混凝土梁采用支架逐孔现浇施工,钢箱梁采用节段吊装。设计针对铁路活载大、刚度要求高的特点,确定了合理成桥状态,并进行结构静力分析、抗震及抗风研究、车-桥及风-车-桥耦合振动分析,验证了结构的安全性和舒适性。     

控制点晃动状态下斜拉桥索导管精密定位技术

平潭海峡公铁大桥元洪航道桥为(132+196+532+196+132)m公铁两用跨海斜拉桥,桥塔斜拉索锚固区底部3层为索导管结构,索导管采用无缝钢管制造。由于所处地理位置为台湾海峡风口处,常年大风,施工要求在8级风下能正常进行索导管定位测量,且受环境影响控制点只能布设在斜拉桥边墩墩顶及塔柱下横梁顶。在8级风下对控制点进行晃动测试分析,分析不同测回数取均值后的坐标偏差限值、内符合精度及外符合精度,得出20测回取均值可满足索导管安装精度5 mm的要求。索导管安装过程中,对其结构尺寸进行检查验收并制作定位板,采用塔柱施工面高程传递、距离投影改正等技术,确保了索导管锚固点三维坐标偏差在5 mm内,索导管锚固点与出塔点中心坐标的相对偏差在3 mm内,精度满足规范要求。     

平潭海峡公铁两用大桥通航孔桥桥塔施工关键技术

平潭海峡公铁两用大桥处于典型的大风海洋环境,其FPZQ-3标段的3座通航孔桥均为双塔双索面钢桁-混凝土混合梁斜拉桥,均采用H形钢筋混凝土桥塔,塔身最高达200m。塔柱标准节段长6m,采用液压爬模施工,在爬模架体外侧采用冲孔钢板网进行全封闭防风;下横梁采用钢管支架施工、上横梁采用钢牛腿+支架施工,上、下横梁与塔柱均采用异步施工,在下横梁下方设1道空间桁架式横撑进行临时锁定;每个桥塔配备2台D1100-63V型塔吊进行整体吊装。     

太原摄乐大桥异型钢-混混合塔柱施工技术

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,桥塔横桥向为"Λ"形,无横梁,高113.8m,下塔柱为钢筋混凝土结构,采用模板现浇施工,中、上塔柱为钢结构,采用大节段整体吊装施工。在该桥塔柱施工过程中,混凝土下塔柱锚固钢筋采用"劲性骨架+定位板"进行精确定位;在内倾式混凝土下塔柱两肢之间建立支撑桁架对塔柱进行支撑,空间曲面模板外侧横肋取直,与支撑桁架支撑面相适应;钢-混结合段采用定位支架进行精确定位,在支架顶部设置定位孔,在钢-混结合段底部设置变径销轴;钢塔在工厂分节段制造,现场组拼成大节段,利用D5200-240塔吊进行吊装,塔吊扶墙与塔柱第2道横撑采用一体化设计,以实现快速化施工。     

G3铜陵长江公铁大桥桥塔设计

G3铜陵长江公铁大桥主桥为主跨988 m斜拉-悬索协作体系桥。江北、江南侧桥塔塔高分别为228.5、222.5 m,结构尺寸大,受力复杂,考虑桥塔受力、施工便捷性及主缆与斜拉索面协调布置等,确定采用C60混凝土门形桥塔。桥塔由上、下塔柱和上、下横梁组成,塔柱和下横梁为单箱单室截面,上横梁为开口槽形截面,索塔锚固区采用钢锚梁+混凝土齿块组合的索塔锚固结构,桥塔顶部主索鞍局部承压区采用间接钢筋网片加强并预留索鞍预埋件的布置空间。设计过程采用BIM技术优化局部设计细节,钢锚梁及钢牛腿等钢结构和混凝土结构外表面均采用防腐涂装体系进行耐久性设计。采用MIDAS Civil软件对桥塔整体受力进行分析,并对槽形断面上横梁基于经典理论、规范验算、实体有限元模型论证其结构安全性;基于ANSYS板壳有限元模型,研究不同板厚下钢锚梁锚下加劲板剪应力集中系数,以指导钢锚梁加劲板设计。桥塔塔柱采用支架法和爬模法施工,上、下横梁均采用支架法与塔柱异步施工。     

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。     

复杂海域条件下大跨悬索桥钢箱梁安装关键技术

浙江秀山大桥主桥为主跨926 m的双塔三跨连续钢箱梁悬索桥,全桥加劲梁共分89个安装节段,标准节段吊装重量212.6 t,最大吊装重量247.1 t。桥址处地理环境复杂、海洋环境恶劣,钢箱梁安装难度大。根据现场实际情况,钢箱梁中跨由跨中向桥塔方向对称吊装,两岸边跨由锚碇向桥塔方向对称吊装,先合龙中跨再合龙边跨。施工过程中,运梁船采用自航驳船动力定位+辅助钢丝绳定位;中跨和秀山岸边跨的一般梁段采用船舶运输+缆载吊机安装;官山岸边跨梁段采用移梁轨道存梁,然后采用液压同步提升系统安装;秀山岸边跨锚碇无索区梁段采用浮吊+轨道牵引纵移到位;桥塔无索区梁段采用缆载吊机+液压同步提升系统起吊荡移方式安装;边跨侧合龙段安装时,需对合龙口两侧梁段进行纵向牵引。     

榕江大桥桥塔钢锚室设计与施工关键技术

广东榕江大桥为(60+70+380+70+60)m双塔双索面混合梁低塔斜拉桥,采用门式框架桥塔,斜拉索辐射型布置,桥塔顶设钢锚室进行斜拉索集中锚固。钢锚室高6.0m、顺桥向长4.6m、横桥向宽2.36m,由壁板、腹板、底板、隔板、锚箱部件及预埋件等构成,横桥向分为3个锚室,每个锚室锚固4对斜拉索,锚室采用重防腐涂装体系。钢锚室制造时,对钢锚室底板及预埋承压板端面进行整体铣面加工;采用超声冲击和整体振动技术,消除钢锚室焊接残余应力。钢锚室安装时,在预埋承压板与塔顶混凝土间预留5cm空隙,采用压浆填充密实,并对预埋承压板的平整度进行跟踪测量;钢锚室采用900t浮吊一次性吊装就位,再利用4台三向千斤顶进行微调。实践表明,该桥桥塔钢锚室设计合理,施工关键技术有效保证了钢锚室制造和安装精度。     

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥桥塔上横梁施工关键技术

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥主桥为主跨588m的双塔双索面矮塔箱桁组合梁斜拉桥,采用门形钢筋混凝土桥塔,桥塔设上、下2道横梁。上横梁采用预应力混凝土结构,净跨度30m,高7～15m,采用"牛腿+支架"法分层浇筑的总体方案施工。支架采用跨度29.6m的桁架结构,顺桥向布置10片,通过钢牛腿支撑在塔柱侧壁;支架利用2台800t塔吊,采用分组抬吊的方式安装。施工时,预埋件由锚筋及锚板穿孔塞焊而成,从塔柱水平预应力管道之间交错穿过;上横梁钢筋按施工接缝分次绑扎,采用液压爬模和翻模组合模板;上横梁混凝土分3层与两侧塔柱同步浇筑,并采用增设抗拉钢筋和提前张拉部分预应力束的方法预防先浇混凝土受力开裂;上横梁施工后,支架采用整体下放法拆除。