浅谈平曲线上立交桥连续箱梁顶推施工技术

唐山建华东道立交桥主桥因特殊的地理位置,其主桥位于直径700 m的曲线上,另受条件限制主桥需采用预应力混凝土连续箱梁顶推施工,由于主桥需上跨快速铁路,无法在铁路线上现浇施工,只能在铁路一侧现行预制,再进行顶推作业,这样可以保证施工安全作业。顶推时曲线段竖向水平偏差的控制、顶推时应力反复转换的安全施工、顶推时对既有线的安全保证是本工程的重难点。本文从以上几点出发,介绍主桥顶推施工技术难点,确保施工安全和施工进度要求。     

跨铁路整体钢箱梁顶推竖向变形控制技术

结合丰双铁路分离式立交桥工程实践,重点介绍在连续钢箱梁顶推过程计算中对梁底不平顺的一种简单准确的处理方式,通过对比监控数据,验证了这种处理方式计算竖向变形的准确性。同时介绍本桥设计中对顶推竖向变形控制采取的一系列措施,从而保证了特殊情况下主梁跨越最大跨度后顺利上墩,也对多箱式钢箱梁整体顶推中的一些问题进行反思和探讨,以期在其他类似工程中加以借鉴。     

顶管施工对相邻平行管线的影响研究

顶管施工是继盾构施工后逐步发展起来的一种地下顶管施工方法,顶管顶进施工会对周围的土体造成扰动并对临近管线产生影响,施工时应控制穿越过程中的地面隆起与顶管顶进的路线与变形,避免危及行车安全及周围建筑物。文章建立顶管-平行管线-土体情况下的 ABAQUS 模型,对平行管线水平与竖向位移大小进行研究,探讨顶管顶进过程中对地下管线的影响;同时对控制变形的措施进行探讨,以保证顶管顶进施工过程中无不良影响。     

钢管混凝土系杆拱桥拱圈落架仿真分析

结合天津南港铁路工程有砟轨道双线96 m钢管混凝土系杆拱桥,利用Midas Civil建立模型,通过对4种拱圈对称落架方案的对比分析,得出在拱圈落架过程中控制截面的变形值和应力值最小的方案,提出了从1/4拱肋附近逐次对称向拱脚与拱顶均衡卸落的落架方案对拱圈变形和受力更为有利,并在施工过程中取得了较好的效果。并且考虑到现场施工场地、环境以及施工技术条件限制等因素的影响,提出了3种拱圈不对称落架施工方案,为施工过程中的监测与施工安全性控制提供理论参考依据。     

板桁组合公铁两用桥主梁顶推施工分析北大核心

建立能模拟郑州黄河公铁两用桥主桥第一联六塔单索面部分斜拉连续钢桁结合梁顶推施工全过程的三维有限元计算模型,根据第一联多点顶推施工方案,对其进行了施工全过程仿真分析,计算得到第一联多点顶推施工各个阶段的变形及应力。计算结果及后续施工实践表明：第一联采用多点顶推施工方法具有显著优越性;在顶推到最大悬臂状态时最大竖向位移达到918．6mm;钢桁结合粱各杆件的应力值小于材料屈服强度,结构处于安全受力状态。     

宁波站深基坑施工中便桥立柱的隆沉研究

在宁波火车站深基坑开挖过程中,穿越深基坑的运营铁路便桥出现了钢格构立柱(断面尺寸600 mm×600mm)隆起的现象。本文通过对引起立柱隆起原因的分析,利用土力学布辛纳斯克解(Boussinesq1885)建立桩基摩阻力和桩底反力的关系,计算出开挖前后摩阻力的变化值,同时计算出桩基在桩底以下各土层中产生的附加应力;利用分层总合法计算出桩底位移变形,再计算出桩顶的竖向位移,加入钢格构立柱的热胀冷缩变形,得到立柱最终隆沉值。施工过程中,采取对钢格构柱浇水降温和加快底板浇筑的措施,确保基坑开挖和既有线铁路运行的安全。     

板桁组合公铁两用桥主梁顶推施工分析

建立能模拟郑州黄河公铁两用桥主桥第一联六塔单索面部分斜拉连续钢桁结合梁顶推施工全过程的三维有限元计算模型,根据第一联多点顶推施工方案,对其进行了施工全过程仿真分析,计算得到第一联多点顶推施工各个阶段的变形及应力.计算结果及后续施工实践表明:第一联采用多点顶推施工方法具有显著优越性;在顶推到最大悬臂状态时最大竖向位移达到918.6 mm;钢桁结合梁各杆件的应力值小于材料屈服强度,结构处于安全受力状态.     

大跨多连拱桥梁高支架设计与施工

临时支架结构对桥梁安全施工极为关键,结合大跨多连拱水利渡槽施工实践,研究山谷风区多连拱高支架设计与施工技术。拱圈支架采用钢管支架+贝雷梁结构,这样支架的迎风面积小,受风荷载影响相对小,节省材料。支架顺桥向一共6组,每组2排,横向1排设置5根钢管立柱,钢管立柱间距为3.8 m+5.0 m+5.0 m+3.8 m,中间3根立柱为主要受力立柱,两侧的立柱主要增加稳定效果。拱圈浇筑时的水平推力较大,为了确保支架的稳定性,采用钢管将其连接成一个整体。上部主梁采用贝雷梁形成的支撑架,在拱圈腹板位置进行加密,并且采用槽钢进行横向连接形成整体。按方案实施,支架稳定性得到充分保证,确保了拱圈施工安全。     

红层软岩地区高速铁路深路堑基底变形规律研究

挖方高边坡基底随时间持续上拱变形如果超出铁路路基设计规范的限值,会严重影响列车的舒适性和安全性。为研究西南地区泥岩夹砂岩挖方高边坡基底持续上拱变形机理,使用FLAC3D软件对挖方高边坡进行弹塑性和黏弹塑性数值计算,并尝试从软岩流变的角度分析挖方高边坡施工完后基底持续上拱变形的规律。研究结果表明:在不考虑流变的弹塑性分析中,挖方高边坡具有明显的边坡开挖效应(卸荷效应),竖向应力随着边坡开挖深度的增加而减小,导致竖向变形逐渐增大,应力变化越大竖向变形也越大;在流变分析中,由于开始阶段的岩体应力调整,基底下一定深度出现竖向压缩变形,随着应力稳定,发生持续上拱非线性变形,并在5年后达到稳定;在流变计算中,由于基底下剪应力与水平应力均有所大幅度增加,基底下各深度的竖向变形小于弹塑性计算的变形,采用泥岩流变计算模型能较好的模拟并解释依托工程案例中挖方路基持续上拱变形现象。     

天桥顶推施工对其夹胶玻璃形状及性能的影响研究

基于钢化夹胶玻璃及PVB胶片的材料特性建立复合模型，探讨了莆田站新建天桥带幕墙顶推施工时钢化夹胶玻璃的适宜形状，在此基础上对天桥顶推施工过程中桁架间相对变形对夹胶玻璃性能的影响进行研究，并提出了一种夹胶玻璃安装弹性结构，结果表明：莆田站新建天桥带幕墙顶推时宜采用三角形钢化夹胶玻璃，且随着钢桁架间相对竖向变形的增大，三角形夹胶玻璃的最大应力和最大变形也逐渐增大，并且都呈线性变化；当三角形夹胶玻璃发生位移小于0.5 mm时，玻璃受力是安全的。     

三门峡黄河公铁两用桥钢桁梁顶推动力学分析

研究目的:有关钢桁梁顶推施工的研究大多局限于杆系有限元的静力学分析,然而钢梁顶推是一个动态过程,桥墩-钢梁-滑块-滑道梁相互作用成为三维空间体系,力学机制复杂,目前对顶推动态过程的计算分析较为少见。鉴于此,本文采用数值模拟和试验监控相结合的手段,对三门峡黄河公铁两用桥钢梁顶推过程进行动力学分析,以便明确各细部结构的受力状况,为主体结构的安全施工提供技术保障。研究结论:(1)顶推过程中墩身承受交替变化的拉/压应力,初始阶段的拉应力和变形较大,随着向托梁中部顶推,桥墩拉应力和变形减小,易开裂区向弧形帽梁底部扩展;(2)滑道梁的应力和变形随着滑块接近托梁中部逐渐减小且分布趋于均匀,最大应力出现在腹板与加劲肋连接位置;(3)滑块在顶推初始阶段出现类似"爬坡"的现象,与滑道梁接触面的受力、变形不均匀,且存在静-动摩擦系数的转变,导致桥墩在顶推开始时刻承受一定水平力;(4)本文研究可用于指导高墩多跨连续钢桁梁的顶推施工。     

基坑开挖对既有盾构隧道的影响研究

为分析基坑开挖对既有盾构隧道的影响,通过数值计算软件模拟盾构隧道施工过程,得到基坑开挖前盾构隧道的应力状态;并以此为基础,进行基坑开挖对盾构管片变形与应力影响的全过程研究。结果表明,双排桩支护方式下,基坑开挖至坑底时,区间隧道距坑底最近的拱肩位置处变形最大,以水平位移为主,最大达6. 77 mm;管片竖向隆起量较小,最大值为1. 31 mm,管片拱肩部位存在一定的应力集中,最大应力达3. 52 MPa;管片拱腰部位X向应力较小,最大值为0. 3 MPa。随基坑内部结构的施工,盾构管片变形逐渐减小。依据变形、应力等控制指标,对最不利条件下管片位移、应力及曲率半径等参数进行安全影响评估,认为该工程条件下,基坑开挖对区间隧道影响较小。     

上跨高速铁路连续箱梁顶推施工滑块控制技术研究

为了保证连续箱梁顶推法施工过程中的安全,以荆州市蒙华铁路主桥顶推法施工过程为工程背景,通过理论分析与现场试验相结合的技术手段,研究出连续箱梁顶推过程中新型滑道梁同步定位施工滑块技术和施工过程中避免滑块落入营业线技术,主要研究结论如下:(1)从桥梁的结构和控制技术上进行了分析,解决了箱梁爬行和梁体开裂的技术难题;(2)采用滑道系统与钢对钢滑移相结合的技术,精确控制滑块的同步位移;(3)采用滑块掉落处滑道梁开槽措施,保障顶推过程安全施工。     

铁路大跨度劲性骨架拱桥外包混凝土浇筑方案分析

为保证一座新建铁路主跨337 m上承式劲性骨架混凝土拱桥主拱圈外包混凝土安全顺利施工,采用MIDAS/Civil建立施工阶段三维有限元模型,分析了不同纵向分段、横向分环浇筑方案对劲性骨架受力及挠度的影响.研究结果表明:采用多工作面浇筑可显著降低拱脚应力,改善主拱变形,但增加工作面对拱顶受力有利也有弊;增加截面横向分环可有效降低结构应力;综合考虑外包混凝土浇筑过程中的结构应力、变形、建设工期和大型临时设施的成本,采用三环六面法浇筑外包混凝土方案.     

重庆鹅公岩轨道交通悬索桥边跨钢箱梁顶推施工技术

根据大桥结构特点及桥址处施工条件,重庆鹅公岩轨道交通专用悬索桥边跨钢箱梁施工采用步履式顶推方案。根据顶推施工需要,在两边跨设置临时墩、导梁等临时设施。顶推过程中,通过控制顶推装置起顶力调整临时墩支撑反力,通过设置配重等措施保证主梁抗倾覆稳定性,通过增大梁底支撑面积保证钢箱梁腹板局部稳定性。经研究和实际施工验证,通过提高顶推装置同步性精度和选取适当的临时墩纵向刚度,可减小顶推过程中的水平力。为避免竖向反力过大,施工时需严格控制各顶推装置起顶力。     

软土地区逆作法地铁换乘车站基坑变形特性研究

研究目的:地铁嘉善路车站为上海市轨道交通9号线二期工程与12号线工程的换乘站,为地下三层岛式车站。场地浅层以淤泥质粉质黏土和淤泥质黏土为主。本文通过监测数据,分析了该换乘站逆作法施工过程中的连续墙侧向位移特性、墙顶沉降特性、立柱隆起特性以及周围地面沉降特性,探讨了其发展的规律,与已有研究成果进行了对比,得到一些有价值的结论。研究结论:研究结果表明,软土地区地铁车站逆作法施工变形特性如下:(1)连续墙侧向位移特性呈中间大、两侧小的趋势,最大水平位移始终出现在距离开挖面上几米的位置。最大位移量和开挖深度的比值约为0.18%。(2)连续墙墙顶竖向变形均以沉降变形为主,且绝大部分沉降变形发生第二层土开挖结束以前,在这个阶段以后,墙顶竖向变形呈波动状态。(3)在基坑开挖过程中,基坑内土体以及立柱桩基均呈隆起趋势,在开挖初期隆起量较大。(4)土方开挖造成的地表沉降约为开挖深度H的0.13%。研究成果对于同类工程的设计、施工具有借鉴价值。     

超长L形深基坑台阶法开挖围护结构变形特征研究

通过对南宁地铁那洪立交站基坑工程的施工监测,分析了不同施工阶段地下连续墙围护结构的墙顶竖向位移、墙顶水平位移和墙体深层水平位移的变化规律,研究了超长L形深基坑台阶法开挖围护结构的变形特征.研究结果表明:L形基坑围护结构变形的形状效应显著,长边段中部的墙顶竖向位移量最大,交汇处次之,短边端最小;开挖深度较浅时,墙顶竖向位...     

跨高铁800m半径PC连续箱梁顶推施工控制研究

研究目的:桥梁结构施工日趋大型化和复杂化,给施工控制技术带来新的挑战。为克服这一难题,一种有效的施工方法——顶推施工法应用前景越来越广阔。本文依托厦深联络线位于R=800 m圆曲线上PC连续箱梁的顶推施工控制,采用数值模拟与有限元仿真模拟的方式,施工前模拟计算出顶推法施工方案是否满足安全要求。研究结论:(1)导梁在顶推过程中,最大拉压应力和最大剪应力都出现在导梁根部;(2)分别在导梁根部最大负弯矩和最大正弯矩工况下,埋入混凝土部分的钢导梁各向正拉压应力、竖向剪应力均小于Q345钢材相应的许用应力,满足规范要求;(3)导梁翼缘和腹板高强螺栓连接在顶推荷载作用下,高强螺栓连接最不利截面受力满足要求,仅腹板螺栓连接安全储备略小;(4)本研究结果可为今后为圆曲线上PC连续箱梁桥顶推施工控制提供参考。     

洞庭湖桥边跨钢箱梁顶推施工控制要点及仿真分析

大中跨度斜拉桥主梁普遍采用钢结构,斜拉桥钢梁架设施工方法主要有支架法、顶推法、悬臂拼装法等。对钢梁顶推施工过程中的工序安排、关键工序控制要点进行了总结;用MIDAS软件建立模型,对洞庭湖大桥边跨钢箱梁顶推施工进行仿真分析,重点分析了顶推施工过程中钢梁杆件应力、节点位移、支撑反力、钢梁稳定性等。     

基于强度折减法的浅埋偏压小净距隧道围岩稳定性分析

针对广东某浅埋偏压小净距高速公路隧道,采用有限元强度折减法基本原理,研究隧道施工过程中各施工工序的安全系数动态变化过程,并对极限状态下关键施工工序的围岩塑性区与隧道围岩位移进行分析,结论为:隧道左洞第一步开挖时,由于中岩柱的出现,其安全系数最小,为最危险施工步,其次为两个洞室临时岩柱上台阶开挖;施工中中岩柱、洞室左拱腰和右拱脚出现大量塑性区,为围岩应力危险区域;中岩柱水平位移在施工过程中呈现出左右往返变化,右侧隧道竖向位移及其上部地表沉降较大,为监控量测重点部位。