大跨径钢管混凝土拱桥管内混凝土分级施工初探

随着钢管混凝土拱桥的建造规模和跨径越来越大,单根主弦管的管内混凝土方量也增长较快,管内混凝土分级施工势在必行且已为施工单位广泛采用,但关于分级施工的研究和总结尚未见相关报道。选取3座不同跨径钢管混凝土桥管内施工方案进行对比分析,总结了管内混凝土分级施工相关的经验,为大跨径钢管混凝土拱桥管内混凝土分级施工提供参考依据。     

水环式真空泵在管内混凝土真空辅助泵送中的应用

合江长江一桥为主跨530 m的中承式钢管混凝土桁架拱桥,拱肋管内混凝土设计为C60高性能自密实微膨胀混凝土,采用真空辅助泵送法施工.经过工艺试验和实桥施工证明:拱肋钢管内抽真空时采用水环式真空泵,施工方便快捷、达到的真空度高、经济性好,非常适合应用于钢管混凝土拱桥管内混凝土真空辅助泵送工艺中.     

钢管混凝土配合比研制与压注技术

钢管混凝土中混凝土和钢管的收缩特性不一致,为了充分发挥钢管套箍作用,发挥该复合结构的优势,在管内灌注高性能微膨胀混凝土,以提高钢管的承载能力。同时,为了确保混凝土质量,设计要求混凝土从拱脚至拱顶两边对称采用泵送顶升一次浇注的施工方法。文中结合某大桥工程建设实例,对微膨胀高性能钢管混凝土的配制以及管内混凝土压注技术进行了研究。实践证明,该桥钢管混凝土配合比研制方法是可行的,钢管混凝土压注方案取得了成功,为该项技术的广泛应用积累一些试验数据和宝贵的施工经验,可供其他类似工程施工借鉴。     

合江长江一桥施工关键技术及创新

合江长江一桥位于四川省泸州市合江县境内,主桥为跨径530 m的钢管混凝土拱桥,其施工关键技术多有创新,如:立式制作钢管拱肋、抱杆安装扣塔、真空辅助连续灌注管内混凝土等.介绍这些关键技术及其应用效果,为建造更大跨径的钢管混凝土拱桥提供参考.     

大跨度钢管混凝土拱桥成桥状态钢管应力优化研究

为了优化大跨度钢管混凝土拱桥成桥状态主拱受力性能,提出了后拆扣索的新思路:在主拱圈合龙完成后对钢管采取继续保留扣索的措施,混凝土灌注完成达到强度后,再拆除扣索,钢管与混凝土共同承担后续荷载。采用有限元方法按以上思路对贵州大小井特大桥进行了分析研究。结果表明:如果混凝土灌注完成达到强度后再拆除扣索,与原方案相比,在成桥状态下拱肋上下弦钢管与管内混凝土的受力均得到改善,钢管应力值有所降低,管内混凝土应力值略有增加;在管内混凝土灌注前后扣索的索力值变化不大,扣索拉力值在允许范围内。因此通过该方法能够在一定程度上提高大跨度钢管混凝土拱桥拱肋截面的组合效率,改善主拱的受力性能。     

合江长江一桥拱肋C60高性能管内混凝土配合比设计

合江长江一桥为主跨530 m的中承式钢管混凝土桁架拱桥,拱肋管内混凝土设计为C60高性能自密实微膨胀混凝土,采用真空辅助泵送法施工.根据自密实混凝土配合比设计的方法和原理,通过对不同水灰比、含砂率以及不同粉煤灰、膨胀剂用量的配合比进行试验研究,配制出了符合工程需求的施工配合比.在合江长江一桥的实际工程应用中证明,拱肋钢管内的混凝土工作性能良好,强度达到要求,混凝土与钢管接触紧密,能全面满足实际工程的要求.     

温度对钢管混凝土拱桥管内混凝土脱粘的影响

基于国内钢管混凝土拱桥管内混凝土检测资料,结合理论计算,分析温度对钢管混凝土拱桥管内混凝土脱粘的影响进行分析,认为大直径钢管混凝土拱桥脱粘较小直径的更严重,故从降低脱粘程度考虑,拱肋钢管直径不宜大于1000mm。另外,钢管混凝土拱桥拱肋上宜采用浅色涂装,以降低日照产生的管内截面温差,减小钢管混凝土拱肋脱粘程度。     

大跨径钢管混凝土拱桥主拱混凝土灌注阶段空间稳定分析

介绍了大跨度钢管混凝土拱桥稳定分析方法,以湖北景阳河大桥为工程背景,基于有限元理论,运用ANSYS软件建立了空间有限元计算模型.分析了大跨度钢管混凝土拱桥管内混凝土灌注施工阶段的线性和非线性稳定性,得到了各个施工工况的稳定系数和失稳模态,其结果对该桥的施工控制具有重要的指导意义。     

钢管拱桥管内混凝土真空辅助灌注试验及实桥应用

为研究如何减小钢管混凝土拱桥管内混凝土脱空问题,依托主跨530m的合江长江一桥,设计并完成了2条长达50m的大型钢管模型对比试验,试验中分别采用常规和真空辅助灌注工艺完成钢管混凝土的灌注。通过对试验管的超声波检测结果对比分析和将试验管剖开直观对比观察管内混凝土,证明了真空辅助工艺的有效性;摸清了其工作机理;发现了原设计真空辅助工艺的不足并提出改进方法。将改进后的真空辅助灌注工艺应用于依托工程,真正实现了全过程真空辅助灌注施工。试验及实桥应用证明:该工艺保证了管内混凝土灌注阶段的密实性,并大大减少后期脱空范围、显著减小后期脱空深度,效果良好,获得了发明专利,已推广应用于3座特大桥。     

矩形钢管混凝土组合桁梁连续刚构桥实桥试验

为了研究矩形钢管混凝土组合桁梁桥这种主梁由矩形钢管混凝土桁架和混凝土桥面板组成的新桥型的力学性能,以中国首座矩形钢管混凝土组合桁梁桥为对象开展了实桥试验。试验桥孔跨布置为24 m+40 m+24 m,结构体系为连续刚构。试验采用400 kN加载卡车3辆,共进行了3个荷载工况12个加载步的加载,对试验桥的整体力学性能、矩形钢管混凝土杆件力学性能以及桥面板有效宽度进行了研究。试验结果表明：在荷载效率为1.90~3.05的超载工况下各控制杆件的轴力-应变及荷载-位移实测数据线性关系显著,试验桥在加载过程中始终处于良好的弹性工作状态;实测受压钢管混凝土下弦杆钢管与管内混凝土荷载的分配符合二者的轴向抗压刚度比例关系;由于矩形钢管混凝土管壁内设置了纵向PBL加劲肋（开孔钢板加劲肋）,其在开孔区域形成混凝土榫,大幅提高了矩形钢管混凝土杆件的抗拉刚度,使其可达受压杆件刚度的80%;两主桁之间桥面板实测有效宽度与既有文献研究结果符合良好,且剪力滞效应在节点处比节间处表现得更为明显。     

大跨径斜拉拱桥结构受力的敏感性分析

斜拉拱桥是一种多变量结构体系,各设计参数影响结构受力且参数的不同取值对结构的安全性影响存在较大差异。湘潭市湘江四大桥主桥(120 400 120)m斜拉钢管混凝土飞燕式拱桥的参数敏感性分析结果表明,主拱轴线偏差、钢管内混凝土的收缩徐变等对结构的影响较大。     

南昌生米大桥拱肋施工质量控制

以南昌生米大桥（主桥为中承式钢管混凝土系杆拱桥）为例,探讨了钢管拱制作及防腐、钢管拱拱肋大型膺架整体吊装架设施工方法、钢管拱拱肋焊接、钢管拱内混凝土配制与现场浇筑、钢管防护涂层施工中需要注意的问题,进而提出大跨钢管混凝土拱桥各施工阶段质量控制要点。     

苏州澹台湖大桥钢管拱安装工艺

苏州市澹台湖大桥为结构新颖的钢管拱-连续预应力混凝土箱梁组合体系,其钢管拱安装是主桥施工的关键,着重介绍钢管拱的安装过程。     

钢管混凝土拱桥钢管初应力自动化监测与控制

为了解利用斜拉扣索调整钢管初应力的可行性,以六律邕江特大桥(计算跨径265 m的钢管混凝土拱桥)为背景,进行钢管混凝土拱桥钢管初应力自动化监测与控制技术研究。首先建立钢管初应力自动化监测系统,实现钢管初应力数据实时自动化采集;然后基于测试数据得到钢管初应力度并分析,确定最危险截面钢管初应力的发展历程;最后基于影响线原理,确定斜拉扣索预留位置,分析张拉斜拉扣索调整钢管初应力的效果。结果表明:大桥钢管初应力度最大为0.48(8号钢管拱顶位置),满足规范要求;钢管初应力度沿断面和拱轴线分布不均匀;钢管自重和混凝土灌注引起的钢管初应力占比约为6∶4;在混凝土灌注阶段,单组扣索能够调整约6 MPa的初应力,调整幅度约15%,验证了利用斜拉扣索对钢管初应力进行调整的有效性。     

广珠铁路虎跳门特大桥主拱设计

广珠铁路虎跳门特大桥主桥为(120+248+120)m的连续刚构柔性拱组合桥.拱肋采用钢管混凝土结构,由上、中、下弦管组成,弦管内采用C50混凝土,每片拱肋由两管平行管和提篮内倾单管组成,由直腹杆和斜腹杆连接成三肢桁架拱;三角形直腹杆采用矩形钢箱截面,斜腹杆采用圆钢管;全桥拱肋共布置19道横撑;拱座采用实体截面.主桥采用先梁后拱的施工方案.采用MIDAS Civil 2006检算拱肋承载力、结构强度、稳定性等性能,计算结果表明拱肋的静力、动力性能均满足规范要求.     

钢管混凝土拱桥灌注混凝土过程中钢管受力分析

钢管混凝土拱桥在压力灌注钢管内混凝土过程中,钢管受力十分复杂,对于其安全性必须引起重视。该文以上海浦东长清路川杨河桥为例,介绍了其拱肋及内部加劲构造,建立组合有限元模型,分析了拱肋钢管在灌注过程中的混凝土压强作用下的受力情况,并对几种加劲构造的作用作了分析,在此基础上对设计和施工中应注意的问题作了小结。     

六沾铁路宣天特大桥主桥设计

六沾铁路宣天特大桥主桥为钢管混凝土拱加劲三跨连续梁桥,主跨为100 m。主梁为双纵梁的"П"形双向(局部三向)预应力混凝土结构,钢管混凝土加劲拱圈由2条相互平行的拱肋及横向联结系构成,拱肋为变高度钢管混凝土桁架,拱圈平联采用"ж"形空心钢管桁架,吊杆采用钢绞线体系。计算主梁应力、挠度、自振特性及钢管混凝土的钢管及混凝土应力;经试算,吊杆预张力、安全系数均满足要求。根据有限元分析结果,对拱-梁结合部进行设计改进:主梁上翼缘增加4束纵向短束;加强纵梁上翼缘普通钢筋布置;优化竖、横向预应力根数和布置。采取先梁后拱满堂膺架的施工方案。     

太平湖大桥初步设计

太平湖大桥是新建铜陵至汤口高速公路中1座重要桥梁,位于黄山区太平湖柳家梁峡谷风景区,跨越太平湖。推荐方案主桥为中承式钢管混凝土提篮拱桥,跨度达300m;主拱肋由4根1000mm钢管混凝土构件和腹杆、横向缀板组成;主拱圈矢跨比为1 4,拱轴系数为1 33。本文着重介绍该桥推荐方案的总体设计思路,包括自然条件、桥型选择、桥梁总体布置、结构设计、结构计算、施工方法和方案比较等。     

脱黏对桁架式钢管混凝土拱桥受力性能的影响

采用平面应变理论推导了轴向压力、温度荷载、收缩应变作用下钢管和核心混凝土界面拉应力的计算公式;提出了钢管混凝土拱桥完全脱黏的计算模型,分析了脱黏对桁架式钢管混凝土拱桥内力、刚度和面内极限承载力的影响;提出了采用内法兰构造在有限点限制钢管与核心混凝土相对滑移的脱黏对策,并以茅草街大桥实测数据对内法兰构造的有效性进行了验证。结果表明:脱黏使桁架式钢管混凝土拱桥钢管内力增大,结构刚度降低,面内极限承载力下降;在有限点设置内法兰构造使得脱黏之后桁架式钢管混凝土拱桥的受力性能与黏结良好时比较接近。     

吉安阳明大桥钢管拱架设施工技术

吉安阳明大桥全长1 744.9 m,其中主桥为(36 138 188 138 36)m五跨中承式钢管混凝土系杆拱桥。介绍大桥钢管拱的安装方案、主要施工技术以及施工过程中的线形控制。