深中通道中山大桥主桥超宽大节段钢箱梁吊装匹配技术

深中通道中山大桥主桥为主跨580 m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,主梁采用流线型扁平钢箱梁,梁宽46 m(含风嘴),主梁共划分69个节段,标准段长18 m、最大吊重约429 t,采用桥面吊机双悬臂吊装。由于钢箱梁节段自重大、宽度较大、横桥向竖向刚度较小等,在桥面吊机悬臂吊装过程中,会出现钢箱梁匹配面高差过大(最大约63 mm)的问题。为解决该问题,实现梁段精确匹配安装,提出3种钢箱梁吊装匹配方案：“门架+拉索”方案、“牛腿反力架”方案、“一字梁锁定+C形焊缝+部分张拉斜拉索”方案。经有限元仿真分析综合比选,最终选择“一字梁锁定+C形焊缝+部分张拉斜拉索”方案。该方案以箱梁竖腹板为定位点,提前焊接一字梁,采用法兰连接后锁定待拼梁段,部分焊接拼接面内箱梁形成C形焊缝;通过提前挂索并张拉部分斜拉索,减小匹配面已拼梁段横桥向竖向变形,达到箱梁匹配要求。施工中采取了匹配高差调节、局部应力控制、拼接缝宽控制等关键技术,最终将该桥钢箱梁匹配面高差减小至9.8 mm以内,钢箱梁局部应力可控,斜拉索初张过程中钢箱梁应力增量小于10 MPa,且各箱梁节段拼接缝宽可控制在1 cm以内。     

大跨斜拉桥宽幅PK组合梁节段吊装精确匹配技术

望东长江公路大桥主桥为(78+228+638+228+78) m的双塔双索面组合梁斜拉桥。主梁采用分离双箱PK组合梁,采用桥面吊机节段吊装施工。针对主梁吊装过程中已安装梁段横断面竖向变形导致新吊梁段与已安装梁段无法正常匹配连接的问题,采用ANSYS软件分析梁段吊装拼接过程中产生变形差的原因,提出梁重置换法匹配和T形反力架纠偏的精确匹配技术。通过张拉斜拉索使其承受新吊装梁段的自重,卸载桥面吊机吊装新梁段时产生的前支点力,使已安装梁段的横断面竖向变形回弹归零;然后通过T形反力架施加千斤顶力消除桥面吊机自重引起的竖向变形,使已安装梁段与新吊梁段实现精确匹配。采用梁重置换法和T形反力架纠偏后,该桥施工过程中新吊梁段与已安装梁段实现精确匹配连接。     

牌楼长江大桥钢箱梁“梁重转移”吊装技术应用分析

牌楼长江大桥主桥为主跨730m的双塔混合梁斜拉桥,主跨钢箱梁采用桥面吊机吊装。针对钢箱梁传统吊装技术因匹配高差产生的附加剪切应力问题,提出"梁重转移"吊装技术,在待拼装节段吊装到位后,先临时锁定节段间翼缘板和斜腹板,然后提前张拉待拼装节段的斜拉索至桥面吊机松钩,再临时锁定节段间顶、底板,调整2次临时锁定区域的压力状态,最后施焊,第2次张拉待拼装节段的斜拉索,达到减小匹配高差和附加剪切应力的目的。采用ANSYS软件建立钢箱梁节段模型,在钢箱梁吊装过程中监测钢箱梁的竖向变形和竖向应变,对比2种吊装技术下匹配高差和附加剪切应力可知该技术能大幅减小匹配高差和附加剪切应力。该技术已成功应用于该桥钢箱梁吊装施工。     

钢箱组合梁斜拉桥悬拼阶段主梁变形及受力研究北大核心

为保证悬拼施工时斜拉桥钢箱组合梁的精确匹配连接,以台州湾跨海大桥通航孔桥为背景,采用有限元法研究待安装梁段与已安装悬臂梁段在施工阶段荷载作用下的竖向变形和桥面板受力,并分析吊装节段长度、吊机位置及强制匹配措施对截面竖向变形与桥面板受力的影响。结果表明:由待安装梁段自重引起的吊机反力是导致匹配截面产生较大相对竖向变形的主要因素,两侧匹配截面均在边腹板附近的相对竖向变形差最大;斜拉索锚固区和桥面吊机处混凝土桥面板开裂风险较高;吊装节段长度对匹配截面局部变形的影响较小,但其长度增加会增大局部桥面板混凝土主拉应力;通过调整桥面吊机横向位置可减小匹配截面相对竖向变形差,且中腹板强制匹配较边腹板强制匹配对桥面板受力影响小,采用“边腹板吊装+中腹板强制匹配”施工方法可实现已安装悬臂梁段与待安装梁段的精确匹配。     

嘉绍大桥钢箱梁悬臂拼装截面变形分析

钢箱梁悬拼施工时在其梁段匹配端会产生变形差,若变形过大则影响梁段的顺利匹配。为了解钢箱梁悬臂拼装施工时梁段匹配端的相对变形及其影响因素,以在建的嘉绍大桥为工程背景,采用有限元分析软件,建模分析梁段拼接截面在吊机作用、温度梯度作用、横隔板刚度及整体刚度变化影响下的相对变形,计算结果表明:梁端拼接口相对竖向变形主要是由吊机作用梁段变形产生的;正温差比负温差对拼接口相对变形的影响大;提高钢箱梁横隔板的刚度对拼接口变形的减小作用不大。     

武汉青山长江公路大桥宽幅钢箱梁悬臂拼装横向线形匹配技术

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938 m的双塔双索面全飘浮体系斜拉桥,主跨整体式钢箱梁高4.5 m、全宽48 m,采用500 t架梁吊机分节段悬臂拼装架设。钢箱梁悬臂拼装时,架梁吊机站位节段、待架节段由于荷载及约束不同,横截面变形呈现出不同的趋势,线形匹配难度大。为解决该问题,主跨钢箱梁悬臂拼装时选择上、下游分体式架梁吊机,减少架梁吊机自重;经比选选择横桥向27.7 m间距的架梁吊机站位,减小了架梁吊机荷载对横向线形匹配的影响;通过设置顶压装置(由顶压牛腿、支承底座组成),在架梁吊机站位节段、待架节段钢箱梁边腹板处施加1 500 kN顶压力,配合少量马板,一次加载完成对接口竖向变形匹配调整。施工后,钢箱梁横向线形匹配精度均满足要求。     

斜拉桥扁平钢箱梁悬拼阶段截面对接变形有限元分析

以黄埔大桥北汉桥独塔双索面扁平钢箱梁斜拉桥为工程背景,采用混合单元建立三维有限元模型,分析了梯度温度变化、桁架式纵隔板位置和刚度对悬拼施工中钢箱梁的横向变形问题的影响,并提出了一些相应的优化措施。分析结果表明：在自重和吊装作用力情况下,被吊装梁段和吊机作用梁段两者的变形差很大,使得梁段组装产生很大困难;钢梁自重及截面刚度是影响截面变形的主要因素。梯度正温差比负温差对截面的变形影响更大,梁段的吊装对接应该安排在气温稳定的时间。提高纵隔板的刚度和合理的布置位置可有效改善梁段整体刚度,减少截面变形差,使得吊装对接施工顺利进行。     

大跨径斜拉桥扁平钢箱梁悬臂拼装截面变形分析

以池州长江大桥跨江主桥为工程背景,采用大型有限元软件ABAQUS建立空腹桁架式横隔板钢箱梁空间有限元分析模型,分析梁段拼接截面在自重作用、斜拉索作用、吊机作用、温度梯度荷载作用下的相对变形,分析横隔板刚度变化、施工工序优化对匹配梁段相对变形的影响,并与实测值对比。计算结果表明:梁段拼接口错台高度主要是由吊机作用梁段变形产生的;正温差可以减小错台高度,但不利于整体监控,负温差增大错台高度;单纯增大横隔板刚度对错台高度影响较小;优化后的施工工序很大程度改善错台高度,解决了梁段间匹配问题,并且在优化后的施工工序下匹配梁段结构受力在允许范围内。     

跨繁忙航道超宽钢箱梁梁上运梁及分块安装方案研究

巴拿马四桥为巴拿马国内第一座公轨合建混合梁斜拉桥,桥面宽51m,中跨钢箱梁标准节段长13m,为典型超宽超重结构。桥位处通航要求高,施工期间不得占用航道,既有道路拥挤。针对这些问题,提出了一种创新的施工方案:边跨混凝土梁段采用挂篮对称悬浇施工,待混凝土梁和结合段施工完成后再架设钢箱梁;钢箱梁采用纵向分段、横向分块,通过索塔侧向提梁上桥面;梁上运梁至悬臂端桥面吊机处,尾部提梁前移并空中旋转90°,调整好姿态后再横向移梁进行匹配对位,对称张拉相应位置斜拉索。为了验证该施工方案的可行性,采用Midas civil建立了全桥有限元模型,对整个施工阶段进行了模拟计算,结果表明该方法存在横向偏载效应,但整个施工阶段结构安全可靠,可为今后同类桥梁架设提供参考。     

组合梁斜拉桥整体节段悬臂拼装足尺模型试验

泉州湾跨海大桥主桥为(70+130+400+130+70)m双塔分幅式组合梁斜拉桥,组合梁采用整体节段安装、节段间桥面板胶拼等施工工艺。为验证该桥整体节段胶接缝悬臂拼装工艺的可行性,确定匹配连接原则,掌握已成梁段与被吊梁段的横向相对变形量,选取5个梁段进行足尺模型试验,并与有限元模型理论值进行对比分析。结果表明:整体节段悬臂拼装匹配连接受梁段制造误差以及横向受力差异的影响较小,胶接缝悬臂拼装工艺是可行的;匹配口实测横向相对变形最大为2.5mm,较理论计算值偏小,表明该桥实际刚度较大。     

超宽钢箱梁斜拉桥吊装变形控制技术研究

超宽钢箱梁结构由于其横桥向尺寸较大，节段在施工过程中沿横桥向变形明显，尤其在节段悬臂吊装期间变形会直接影响相邻节段能否顺利焊接。为了对超宽钢箱梁在吊装过程中的变形特点进行探讨，并提出合理的控制措施，以阜裕大桥为依托，对超宽钢箱梁斜拉桥吊装变形控制技术进行了研究。通过理论分析与工程实践相结合的方式，分析超宽钢箱梁吊装变形的分布规律，及桥面吊机支点位置的影响，并对节段变形进行控制与调节的措施进行了探索。研究表明：桥面吊机支点在横桥向位置应尽量靠近拉索区域布置，在此基础上，对变形差较大的局部位置采用千斤顶辅助调整，可较好地控制相邻节段在吊装过程中出现的变形差。现场变形监测数据表明：节段实际变形与理论分析结果基本一致，形成的变形控制方法可为同类型超宽钢箱梁的吊装变形控制提供借鉴。     

活动支架辅助不变幅架梁吊机架梁施工技术

厦漳跨海大桥北汊主桥为(95+230+780+230+95)m连续半飘浮体系双塔双索面钢箱梁斜拉桥,钢箱梁架设施工前,对浮吊辅助不变幅架梁吊机安装、变幅架梁吊机安装、活动支架辅助不变幅架梁吊机安装3种方案进行比选,结合桥位处水浅、大型浮吊资源紧缺等情况,最终选定活动支架辅助不变幅架梁吊机安装为钢箱梁架设方案。施工中用塔吊拼装主塔区架设支架及单侧架梁吊机,然后架设主塔区梁段。在主塔区梁段上对称拼装另一侧架梁吊机,对称架设标准梁段,再依次架设临时墩顶梁段、标准梁段、辅助墩顶梁段、过渡墩顶梁段,最后边跨压重,架梁吊机悬拼直至完成中跨合龙段。     

八尺门大桥钢箱梁桥面吊机施工关键技术

八尺门大桥主桥为独塔单索面混合梁斜拉桥,钢箱梁采用1台JQGqd220型菱形桥面吊机进行吊装,吊机尾端横撑采用可开合式结构,既保证了斜拉索在中间安装的操作空间,又保证吊机纵移时,通过开合横撑避让斜拉索,创新设计的吊机圆满完成了八尺门大桥钢箱梁施工任务。     

苏通大桥宽、重标准梁段吊装与匹配技术

苏通长江公路大桥为主跨1088m钢箱梁斜拉桥,上部结构标准梁段宽度达41m,重量达450t,采用桥面吊机悬臂安装。由于桥位处于长江黄金水道,航运密集,对梁段吊装和通航安全管理均提出了很高要求。同时,主桥上部结构采用几何控制法,要求梁段间无应力匹配,并在安装现场重现预拼装无应力线形,对匹配及主梁安装线形控制技术也提出了很高要求。文章结合苏通大桥上部结构施工,介绍了宽、重钢箱梁节段吊装、匹配和安装线形控制要点。     

强涌潮水域分幅式钢箱梁安装技术

嘉绍大桥主桥为六塔四索面分幅式钢箱梁斜拉桥,跨中采用刚性铰结构.无索区梁段采用多功能变幅式桥面吊机吊装,研发专用设备进行钢箱梁滑移.标准梁段由4台桥面吊机同步吊装,采用快速软连接装置、临时横梁构造等多项装置解决标准梁段吊装和轴线控制难题.合龙段采用顶推施工工艺.主要介绍在强涌潮水域中安装分幅式钢箱梁的关键技术及创新工艺.     

苏通大桥标准钢箱梁匹配技术研究

苏通大桥主桥钢箱梁采用桥面吊机进行悬臂拼装,采用几何控制法进行施工控制,为了满足几何控制法的要求,钢箱梁需要在无应力状态下平顺连接;根据苏通大桥主桥钢箱梁结构特点,对主桥钢箱梁标准梁段匹配工艺进行研究,以确保满足施工控制精度要求.     

大跨度斜拉桥桥面吊机拼装施工安全控制研究

大跨度斜拉桥钢箱梁常采用桥面吊机悬臂拼装施工方法,吊装过程通常为高空作业,保证此法施工过程的安全极为重要。为了研究大跨度斜拉桥主梁在使用桥面吊机悬拼时的安全性,为此类桥的安全施工提供理论依据。本文以某大桥为工程背景,首先采用大型有限元计算软件对桥面吊机的结构内力进行仿真分析,得到桥面吊机关键部位的内力分布特点;然后介绍了大桥主梁使用桥面吊机悬臂拼装的施工过程,并对施工过程中关键部位的应力、主梁姿态进行监测,最后给出采用桥面吊机拼装施工的相关安全性措施,相关结论可为类似项目提供参考。     

南京长江第三大桥钢箱梁桥面吊机及梁段吊装工程

南京长江第三大桥钢箱梁吊装采用桥面吊机,吊装的提升、纵横坡及水平位移调整、吊机的移动等操作均通过液压系统完成,操作过程平稳、方便,可自由进行各项微调动作,安装精度高。对南京长江第三大桥桥面吊机的结构、使用和钢箱梁梁段吊装工艺和关键技术作简单介绍。     

青岛市墨水河大桥索梁锚固区受力分析

青岛市墨水河大桥主桥为2×90 m单塔中央双索面斜拉桥。主梁采用分体式箱形截面钢主梁,斜拉索与钢箱梁内边腹板之间通过钢锚箱连接,索梁锚固区的传力途径和受力情况较复杂。利用有限元软件midas FEA对索力最大的索梁锚固区及附近梁段进行板壳单元有限元分析,对索力最大的钢锚箱及局部腹板进行实体单元有限元分析。结果表明,对于中央索面分体式钢箱梁斜拉桥,顶底板等效应力峰值出现在联系横梁跨中;联系横梁腹板所对应的箱室内横隔板比拉索横隔板的应力水平高;通过设置腹板局部补强板,锚固区腹板变形和应力均可满足受力要求;钢锚箱锚固于内边腹板外侧,斜拉索张拉施工和后期养护均较方便。     

芜湖长江公路二桥主桥钢箱梁安装施工技术

芜湖长江公路二桥主桥为主跨806m的双塔四索面斜拉桥,主梁设计为扁平弧形底板分离钢箱梁,划分为11种类型105个梁段。钢箱梁安装施工工序多,施工组织复杂,论述了该桥的主要施工难点以及钢箱梁总体施工工艺。对支架区梁段、标准梁段以及边、中跨合龙段关键技术进行详细介绍,并对桥面吊机的结构、安装及调试进行详细说明,合理的施工措施保证了钢箱梁安装过程的顺利,成桥线形、标高、索力均在预控范围内。