混凝土拱桥悬臂浇筑法施工扣塔偏位对拱肋高程的影响研究

在采用悬臂浇筑法施工的大跨度混凝土拱桥中,高程控制是保证施工质量的关键,而扣塔偏位对各节段拱肋高程往往会产生一定影响。该文以贵州沙坨特大桥为依托,利用几何分析的方法,分析施工过程中扣塔偏位对各节段高程的影响,同时利用Midas建立有限元模型对结果进行验证。分析表明:扣塔偏位对拱脚处节段高程影响较小,而对于靠近拱顶节段的高程影响较大,同时拱顶处节段对扣塔高度的变化较为敏感,应加强施工控制。     

大跨度缆索吊装拱桥拱肋安装线形计算

缆索吊装法是大跨度拱桥最主要的施工方法。在拱肋吊装过程中节段接头由于采用螺栓临时连接而导致的非完全固结、主缆临时施工荷载引起的塔架偏位以及锚索和扣索由温度变化引起的自由伸缩都会对拱肋安装线形产生较大影响。该文采用考虑刚度损失的双单元模型计算方法,可在考虑拱肋节段接头非完全固结情况下较精确计算出拱肋安装线形的修正值;利用缆索和塔架的几何关系,推导出塔架偏位和锚索、扣索由温度变化引起的自由伸缩对安装线形的修正计算公式,计算出塔架偏位和锚索、扣索温度变化对拱肋安装线形的修正值;最后根据提出的考虑各项影响因素的大跨度缆索吊装拱桥拱肋安装线形计算公式计算得到拱肋安装线形。以云南澜沧江特大桥为实例进行验证,成拱线形误差满足规范要求。     

基于插值迭代法的特大跨径拱桥扣索索力计算

采用斜拉扣挂施工的特大跨径拱桥,在逐肋安装过程中,后安装拱肋会对已安装的拱肋高程产生影响。将大跨径钢桁架拱桥分片安装的施工过程与节段整体安装紧密联系起来,提出先整体后节段分步计算索力的思路,采用分步插值迭代方法,通过对扣锚索索力进行插值迭代,成功地计算出各片拱肋安装时的初始预抬值和张拉索力值以及扣塔的纵向水平预偏值,并用于工程中。     

大跨钢筋混凝土箱拱悬浇扣挂施工控制研究

斜拉扣挂悬臂浇筑工艺在中国钢筋混凝土拱桥施工建设中应用还较少.该文以贵州木蓬大桥为工程背景,对施工过程中的拱脚段现浇支架、扣塔、挂篮和锚固系统进行概述,重点对施工过程中的拱圈线形、截面应力、扣塔偏位、扣锚索索力的控制方法和控制参数进行分析研究,结合工程实践,对拱肋合龙成拱后的拆索程序进行探讨.     

大跨度悬臂浇筑混凝土拱桥稳定性影响参数研究

拱桥是以承压为主的压弯构件,当主拱圈受到的荷载达到极限承载力时,拱桥往往会发生失稳破坏。对于采用悬臂浇筑法施工的钢筋混凝土拱桥来说,其施工过程中的受力体系包括未浇筑完成的主拱圈、扣塔以及扣锚索。在悬臂浇筑过程中,结构的受力不断发生变化,因此有必要对施工过程进行稳定性分析。本文基于已建立的悬臂浇筑混凝土拱桥有限元模型,选取最大悬臂浇筑阶段,采用第一类稳定问题的有限元分析方法,通过参数分析,研究了不同混凝土强度等级、拱肋刚度、主拱圈混凝土容重、扣塔刚度、扣塔高度、扣塔钢材容重等参数对于施工过程稳定性的影响,结果表明:这些参数对沙坨特大桥施工过程的稳定性影响显著,在施工过程中应考虑这些参数的影响,同时为今后的类似工程提供参考借鉴。     

南广铁路西江特大桥钢箱拱肋吊装施工过程仿真分析

为研究南广铁路西江特大桥主桥拱肋吊装过程中结构受力状态,指导拱肋吊装施工,对拱肋吊装施工过程进行仿真分析。该桥主桥为主跨450m的钢箱提篮拱桥,拱肋采用斜拉扣挂悬拼法施工,利用MIDAS软件建立整个拱肋有限元计算模型,采用"合理位移内力法"确定扣锚索初拉索力,对不同拆除过程中结构内力及位移变化的过程进行计算并确定拆除顺序,根据确定的扣锚索初拉索力以及拆索顺序计算出整个吊装过程的主体结构及临时设施的内力及位移。计算及实践结果表明:拱肋悬臂拼装过程中扣塔塔偏和应力以及主拱内力均满足规范要求;从跨中对称向拱脚方向拆除扣锚索的顺序为最优顺序,拆除过程中结构内力及位移变化过程平缓,无突变现象。实践表明,仿真分析结果顺利地指导了现场施工,大桥钢箱拱肋高精度合龙,吊装过程中结构施工处于安全状态。     

香溪长江公路大桥大跨度钢箱桁架推力拱合龙技术

湖北香溪长江公路大桥主桥为跨度531.2m的全推力中承式钢箱桁架拱桥,主拱采用斜拉扣挂法分节段悬臂架设,合龙方式为自然合龙。合龙前对主拱结构进行敏感性分析,得出合龙口线形对温度及前端扣锚索索力变化均较为敏感。合龙时通过扣锚索及水平对拉装置调整主拱悬臂端高程和横桥向偏位,并设置能够快速完成杆件锁定并能调整合龙焊缝宽度变化量的临时锁定装置,在夜间1个温度恒定期内完成了主桁的合龙锁定,保证了体系转换后结构的安全,实现了主拱的顺利合龙。     

钢筋混凝土箱形拱桥施工控制

为使拱桥达到理想的成桥状态,结合岭兜特大桥工程,对采用预制拱肋、缆索吊装施工的钢筋混凝土箱形拱桥,利用结构有限元分析,根据倒装-正装计算法对施工过程中结构的受力特性和变形进行预测,施工控制中对主拱的应力、线形、扣索的索力等进行监测.结果表明:在拱肋吊装过程中拱轴线变化与计算一致,拱肋合龙后各控制点的实测高程与控制高程之差、轴线偏位均满足相关规范要求;主拱圈典型截面上的实测应力值与计算应力值接近;扣索实测索力与计算索力基本吻合,岭兜特大桥达到了理想的成桥状态.     

基于北斗监测系统的智能调节索在多跨拱桥不对称扣挂体系中的应用

双跨连续拱桥的特点在于中央拱座受力的连拱效应,成桥后中央拱座因两侧产生的水平推力方向相反、大小相同而平衡,中央拱座只受竖向压力。但在拱肋吊装过程中,由于缆索吊单次只能吊装一个拱肋节段,单侧拱肋节段吊装完成后会对中央拱座的墩身及扣塔产生较大的不平衡力,从而引起塔偏。以渝湘高速公路复线项目双堡特大桥为依托,主要阐述基于北斗监测系统的智能调节索在双跨连续拱桥中间墩的不对称扣挂体系中的应用,重点说明智能调节索的结构设计和工作运用原理,旨在为今后同类型桥梁施工提供经验借鉴。     

Determination and Optimization of Stay-cable Buckling Scheme for Mengdong River Bridge

为确保猛洞河大桥施工过程的安全、设计目标的实现、施工工序的简化,研究其拱圈施工的斜拉扣挂方案.基于考虑施工过程的平面杆系有限元法,以拱肋线形偏差(拱肋制作线形与拱肋合龙设计线形的偏差)等于0为目标,并令交于索塔同一高度处的扣、锚索水平分力相等,采用正装迭代法确定劲性骨架安装阶段的扣锚索张拉力;以拱圈应力满足规范要求为条件,用试算法确定主拱圈外包混凝土浇注过程的扣索索力初张值和调整值.在上述方案基础上,对骨架安装和外包混凝土浇注两个关键施工阶段分别进行关于拱肋线形和应力的参数敏感性分析,找出了灵敏度较大的结构参数,以便进行有针对性的控制.利用外包混凝土合龙状态的参数敏感性分析结果,对外包混凝土浇注过程中的扣索布置方案和完成后的拆除顺序进行了优化.     

基于GNSS位移测量系统和液压控制系统对塔架位移进行主动控制研究

缆索吊运与斜拉扣挂悬拼结合法是拱桥无支架施工的主要方法。缆索系统的吊、扣塔顶随着拱肋节段的起吊、运输、悬拼过程产生较大位移,造成塔产生大的力矩,已扣挂的拱肋节段产生位移。为了将塔顶位移控制在允许范围内,传统做法是依靠塔架和风缆强大刚度来实现的,很不经济。文中提出全新的方法,即利用GNSS高精度位移自动化监测系统和液压千斤顶控制系统,主动适时向塔顶施力,控制塔顶位移在设定范围内。设备与方法已成功应用到马滩红水河大桥拱肋的斜拉扣挂悬拼施工中,实时控制塔顶最大偏位在2cm范围以内。研究成果为进一步优化塔的结构奠定了基础。     

弯曲引桥作为钢管拱吊装扣锚平衡系统的可行性研究

针对弯曲引桥情况下钢管拱肋吊装中以交界墩代替扣索塔的施工方法,结合景阳河大桥的施工实践,分析与讨论了钢管拱吊装过程中扣索与锚索的不平衡水平力对弯曲引桥的影响,比较分析了不同支座情况下弯曲引桥桥面与桥墩的受力和变形,讨论了利用弯曲引桥结构作为扣锚拱肋吊装时平衡系统的可行性.     

大宁河大桥主拱安装施工技术

文章结合大宁河大桥桥位地形和三片主拱肋的构造特点,较为详细地介绍了施工缆吊系统的设计。针对大桥的施工特点,克服扣索张拉引起的拱肋节段间的高程差,提出了基于扣索一次张拉法,应用ANSYS零阶优化法,先计算出节段整体安装目标值,再利用前进迭代方法计算出各安装节段的扣索力和预抬值的控制思路,优化了拱肋吊装中的扣索力和预抬量,有效地指导了吊装施工。施工结果表明:主拱合龙实现了高精度控制目标,且比预计工期提前了51天。     

钢箱拱桥扣锚索一体化施工控制简化算法研究

为研究钢箱拱桥扣锚索一体化施工中索-塔相互作用及其对主拱线形和扣锚索索力的影响问题,提出一种区分主被动索的扣锚索一体化施工控制简化算法.该算法结合扣锚索一体化施工中,拉索主动张拉和被动变形的受力特点,将索分为主动索和被动索,建立索-塔力矩平衡关系和索间变形协调条件,编制相应计算流程.采用该算法对某钢箱拱桥进行计算,结果...     

西江特大桥钢箱提篮拱架设施工技术

新建南广铁路西江特大桥主桥为(41.2+486+49.1)m中承式钢箱提篮拱桥,拱肋为变高度钢箱结构。拱肋G0~G3节段利用500t浮吊安装;G4~G21节段采用"缆索吊机+扣挂法"悬臂拼装施工。为确保拱肋顺利吊装、架设及精确就位,缆索吊机采用扣缆塔合建方案;G4~G9节段吊耳布置在拱肋上翼缘板和上横断面处,G10~G21节段吊耳布置在拱肋上翼缘板;拱肋拼装到位后,采用连接件和限位牛腿临时连接;扣索扣点系统采用双向铰座方式,由扣耳、锚箱、销轴组成;锚索锚点布置于两侧的锚碇上;扣、锚索张拉端均设置于扣塔上。为保证成桥后线形和受力与设计状态一致,拱肋采用了"6+1"的半长线法制造工艺,预埋段采取了精确空间立体定位技术,3个节段拼装后进行一次精确线形调整,合龙过程中采用了扣索索力调整和合龙温度控制等措施。该桥合龙后,主拱长、宽、高及对角线误差均在±2mm以内,满足设计要求。     

山区大跨度非对称拱桥拱肋架设技术

张吉怀铁路酉水大桥为主跨292 m上承式非对称钢管混凝土提篮式拱桥,地处陡峭山区,拱肋采用缆索吊机+扣挂法悬臂施工。根据实际地形,缆索吊机及扣挂系统采用“单缆塔、无扣塔”结构形式：缆索系统主跨865 m,仅设单侧缆塔;扣挂系统不设扣塔,拱肋节段通过扣索直接锚固于两岸山体上,减少了工程量。拱肋节段吊装时,每个拱肋节段设置4个吊耳,前吊耳采用法兰式结构,通过螺栓与拱肋法兰接头连接,可重复倒用;后吊耳采用常规形式吊耳,与拱肋之间采用焊接连接。拱肋合龙采用利用分配梁加横向限位挡块作为合龙锁定装置的新型快速合龙方式,无需精调装置,即可实现合龙口拱肋节段瞬时调节到位,完成精准合龙。     

大跨径钢筋混凝土拱桥扣锚索索力优化调整研究

扣锚索系统是上承式预应力混凝土拱桥挂篮悬臂施工过程中最重要的部分,扣锚索系统主要有塔架、扣索、锚索及锚碇组成,扣索、锚索的初拉索力直接影响着拱肋的结构内力及位移变化。本文基于重庆市某钢筋混凝土拱桥扣锚索施工,分析上承式预应力混凝土拱桥扣锚索挂篮悬臂施工过程中扣锚索索力主拱圈安全的影响,采用"零弯矩法"求解初拉索力,以悬臂节点应力为重要控制指标,使悬臂节点逼近零弯矩,通过反复迭代计算出最优初拉索力使主拱圈以轴向受压为主,保证施工过程中主拱圈在悬臂状态下的稳定性。     

温度对悬索桥空缆线形的影响分析

温度对悬索桥的线形有较大的影响。在悬索桥空缆架设施工中,温度不仅改变主缆索股的长度,由此引起各跨矢高和水平力的变化,也将引起主塔的偏住。这些都将导致主缆线形的改变。分析了主缆线形温变影响,在此基础上,提供了计算主缆线形、主塔偏位和索夹位置精确计算的程序设计方法,并以万州长江二桥实例加以说明．供桥梁施工技术人员参考。     

大跨度钢管混凝土拱桥施工优化分析

目前,大跨度钢管混凝土拱桥较多采取无支架缆索吊装悬拼法施工,通过将拱肋分段预制再悬臂拼装的方式形成主拱,其最终结构的形成要经过一系列结构体系的变化。在施工时,扣索索力大小直接关系到拱肋成拱线形和最终受力状态,因此索力计算十分重要。在拱肋合龙之后要灌注钢管内混凝土,而灌注顺序对成桥后结构受力及施工中的结构稳定性有较大影响。该文以唐家河大桥为工程背景,采用桥梁结构有限元软件Midas/Civil建立空间有限元模型,基于一次张拉扣索的思想,运用弹性-刚性支撑法和基于影响矩阵的未知荷载系数法对扣索索力进行计算和优化分析,对比合龙线形偏差发现优化算法合龙精度更高。对不同灌注顺序进行对比分析,发现较为合理的灌注顺序为先内侧下弦管,再内侧上弦管,然后外侧下弦管,最后灌注外侧上弦管。     

贵港郁江大桥缆索吊装系统设计与创新技术

贵港郁江大桥主跨为280m中承式钢管混凝土拱桥.为减少大桥施工期间对西江航道的影响,钢管拱肋、吊杆、钢横梁、T形混凝土梁采用缆索吊方案安装;缆索吊装系统设计最大吊重为807 kN,采用解析法选配主索、工作索、扣索,并基于有限元法对分离的主、扣塔进行空间模拟验算;总体设计中应充分考虑主扣塔高差对主塔缆风与扣索交叉相互干扰,以及扣索索鞍过低导致钢绞线与地面摩擦的影响,扣索锚固采用具有防松锚具,对于偶数段拱肋,可利用缆索吊的吊钩力代替部分扣索,使拱肋快速合龙.