长寿长江大桥设计

介绍渝怀铁路长寿长江大桥设计。大桥上部结构采用下承式连续钢桁梁的双线铁路桥梁，桥梁结构用钢为14MnNbq钢、16Mnq钢；主桁采用整体节点技术；支座为铰轴滑板钢支座；钢梁使用了长效防腐涂装体系；钢梁安装采用单层吊索塔架悬拼施工，悬臂跨度长达192m；钢桁梁悬臂拼装时采用了预应力后锚技术；主墩深水基础采用双壁吊箱围堰施工。     

大型公铁两用长江大桥公路桥面系改造设计

某大型公铁两用长江大桥的钢桁梁经过20多年的超负荷运营,公路桥面系出现了桥面板破损、钢横联工字形钢横梁腹板开裂等病害。经检测,大桥桁架整体受力良好,仅对上层公路桥面系进行加固改造。预先搭设铁路防护平台,保证了改造期间公路桥下方的铁路正常运行,同时为公路桥面系横联及正桥托架改造提供施工平台。公路桥面系采用与原结构受力体系相似的正交异性钢桥面板,在保证公路桥面通行活载提高到公路-Ⅰ级后,上层公路桥面系活载与恒载之和较改造前小,为后期下层铁路提速、提载预留了足够富余量。为适应公路活载提高的需要,对主桁外侧托架、内侧横联进行了加肢、更换杆件等局部加固补强设计。     

铁路既有线桥梁换梁施工中支座处理技术

在铁路既有线桥梁换梁施工中,支座系统的处理方案关系到换梁的速度和行车的安全,以京广线汉水桥钢板梁更换施工为背景,介绍一种支座处理技术。该桥采用QZ球型钢支座替换弧形板式钢支座,新支座安装位置与原支座位置相同,但其下摆较原支座扩大并预留了钻孔空间。在钢板梁更换前,进行正式支座地脚螺栓钻孔,采用预埋钢板方式施工临时支座垫石,然后安装临时支座并更换钢板梁,保证铁路正常运营,最后进行垫石改造和正式支座的施工,待正式支座施工完成后再进行支座受力转换。实践表明,采用该技术在铁路既有线短暂的封锁时间内进行钢板梁更换是切实可行的,施工过程中确保了行车安全。     

跨江大桥基础防冲刷处治关键技术

重庆牛角沱嘉陵江大桥于1966年4月建成通车,正桥为(68+80+88+80+68)m五跨钢桁梁桥,下部结构采用重力式墩台。检测发现正桥2号墩、3号墩基础冲刷明显,已接近或达到基岩,使得基础裸露,严重危害到桥梁结构安全,须采取有效措施进行防护。正桥2号、3号墩采用增设小型钢围堰并在围堰内灌注水下混凝土保护基础的防冲刷方案,新增围堰、新浇混凝土与基础周边河床形成整体成为永久性防冲刷防护。3号墩围堰为圆形双壁钢围堰,高7.2m,直径19.7m,重108t。钢围堰施工在水流速度较小且水位高度较稳定的高水位施工。围堰分两半在工厂制造,采用浮运的方式运抵桥址,利用浮吊和拖轮使两半钢围堰在墩位处合龙,然后围堰下沉至既有河床上,浇筑混凝土形成整体。     

钢桁梁悬索桥钢桥面板支座病害调查分析

贵州镇胜公路某大桥是一座主跨636m的地锚式钢桁梁悬索桥,桥面板设计为板桁分离的正交异性钢桥面板。大桥2008年建成通车,经过6年的运营,钢桥面板与钢桁梁间的连接支座出现了较为严重的病害情况。该文以大桥钢桥面板支座病害调查情况为基础资料,针对滑动盆式支座常见典型病害对桥面板工作状态的影响进行了分析,并从设计选型、施工安装以及养护管理等方面对产生支座病害的原因进行了初步探讨,最后给出了支座病害处置建议。     

钢桁梁桥密支座体系钢桥面板高温摊铺受力分析

公铁两用钢桁梁桥上层公路改造时常采用密支座体系钢桥面板,为选择合适的铺装方案,保证高温摊铺期结构安全,以九江长江大桥公路桥加固改造工程为背景,通过现场摊铺试验,测试高温摊铺期结构温度场;采用ANSYS软件建立钢桥面板局部模型,基于测试结果,考虑高温摊铺作用,对比分析不同摊铺分幅方案(1次整幅摊铺、分2次半幅摊铺、分4次四分幅摊铺)钢桥面板应力和支座反力。结果表明:摊铺区域钢桥面板受高温影响明显,实测顶板与底板局部最大温差为69.8℃;各分幅摊铺方案下钢桥面板均受力安全(最大应力115 MPa);仅分4次四分幅摊铺方案下全部支座符合设计要求;分幅宽度较小时钢桥面板应力和支座反力均较小。该桥采用分4次四分幅摊铺方案,结构安全,效果良好。     

上跨京沪高铁钢桁梁桥耐久性及安全防护设计

廊坊市交通中心工程上跨京沪高铁段采用跨度布置为(118+268+118) m的上加劲连续钢桁梁桥。为保证桥梁结构的使用寿命，对该桥耐久性及安全防护进行设计。采用梁端压重、固定支座体系、优化局部构造细节、超高性能混凝土复合桥面铺装体系等多项结构设计措施保证桥梁结构自身的耐久性；采用长效涂装体系结构防腐措施保证钢结构外部防腐的耐久性。采用可视化检查小车、养护维修小车及健康监测系统等结构外在养护设备，保证结构运营期间及时得到检修与管理，耐久性得以维护。针对上跨既有高速铁路桥梁安全防护的特殊要求，采用桥面安全防护、新型防脱落高强度环槽铆钉及多功能防落梁措施，满足了施工及运营情况下桥梁安全防护要求，防护效果较好。     

沪通长江大桥主航道桥施工关键技术

沪通长江大桥主航道桥为主跨1 092m的双塔钢桁梁斜拉桥。主航道桥6个桥墩均采用沉井基础,沉井上部为钢筋混凝土结构,下部为钢结构;桥塔采用钻石形混凝土结构,高330m;主梁采用三主桁N形桁架结构。该桥施工时采取了多项关键技术:主墩钢沉井采用整体制造、充气助浮出坞浮运,定位时采用"大直径钢管桩+混凝土重力锚"锚碇系统及液压连续千斤顶多向快速定位技术施工;边墩、辅助墩钢沉井采用内部大直径钢管桩定位技术施工;沉井百米水深下的基底地形、刃脚埋深及浮土厚度采用声呐、超声波、水下机器人以及海床式静力触探系统等多种方法进行探测;在主墩基底与封底混凝土间埋置深水自平衡荷载箱,以测试主墩沉井的基底承载力;超高桥塔混凝土采用了降粘、抗裂技术施工;桥塔锚固区重型钢锚梁采用立式预制拼装、现场整体安装方案施工;钢桁梁采用大节段整体制造、架设技术施工。     

毕都北盘江大桥钢桁梁设计关键技术

毕都北盘江大桥为主跨720m的双塔七跨钢桁梁斜拉桥,主梁采用钢桁梁与正交异性板组合的结构体系。结合山区特殊建设条件,钢桁梁选用正交异性钢桥面板参与受力的板桁组合结构体系;计算分析采用了空间板壳-杆系有限元分析方法,自动考虑正交异性钢桥面板的有效分布宽度;钢桁梁及桥面板的制造、运输和架设采用"化整为零、集零为整"的方式,并首次提出正交异性钢桥面板横梁支撑体系;上横梁和次横梁的腹板及下翼缘板与主桁之间采用高强度螺栓连接、桥面板全熔透对接焊的栓焊混连;钢桁梁施工因地制宜采用边跨顶推、中跨桥面吊机悬臂拼装的架设方案,解决了山区特大跨径钢桁梁斜拉桥施工难题。     

牛田洋大桥主桥钢桁梁设计

汕头市牛田洋大桥主桥为(77.5+166.1+468+166.1+77.5) m公轨两用钢桁梁斜拉桥。主桥采用双层桥面布置，上层为双向8车道一级公路兼城市快速路，下层为双线跨座式轨道交通。该桥采用半飘浮体系，纵、横向正交分离的减隔震约束体系。主梁采用带副桁的板桁结合钢桁梁结构，主桁采用三角桁，桁高11 m, 2片主桁中心间距16 m;副桁上弦杆采用平行四边形箱形截面，弦杆顶板中心线间距37.2 m。主梁共63个节间，标准节间长15.1 m,主跨及次边跨公路桥面系采用纵横梁体系正交异性整体钢桥面板，边跨公路桥面系采用纵、横梁支撑的混凝土桥面板；下层轨道交通无桥面板，设置下平纵联。索梁锚固采用锚拉板式钢锚箱。主梁标准节段采用两节间大节段全焊制造。边跨、次边跨钢桁梁采用顶推法施工，主跨钢桁梁采用悬臂吊装法施工。     

转体跨越运营高铁钢桁梁施工关键技术北大核心

廊坊光明桥为(118+268+118) m上加劲连续钢桁梁桥,上跨多股既有线,与既有京沪高铁交角33°。钢桁梁采用转体法施工,拼装跨度为京沪高铁侧(119+138) m、西牵出线侧(130+119) m,采用带辅助滑道的简支梁体系非对称转体方案。施工过程中,与铁路平行位置采用独柱式拼装支架和带转向功能的龙门吊拼装钢桁梁,京沪高铁侧钢桁梁远离设计转体位置15 m进行拼装,西牵出线侧钢桁梁向边跨预偏30 cm拼装;京沪高铁侧钢桁梁拼装完成后横移至设计转体位置;钢桁梁同步落梁至主墩;采用带大悬臂的简支梁体系进行转体,辅助滑道采用轴承式滚动走行系统;转体后,西牵出线侧钢桁梁利用墩顶特殊设计的永久支座向跨中纵向顶推30 cm;在铁路限界上方采用全封闭防护小车进行合龙施工。该桥多次体系转换施工累积误差可控,成桥精度与设计吻合,确保了高铁运营安全。     

蒙华铁路洞庭湖特大桥主桥钢梁架设关键技术

蒙华铁路洞庭湖特大桥主桥为主跨406m的三塔斜拉桥,主梁采用钢箱-钢桁组合结构。其中,下部钢箱梁宽21m,中心处梁高2.5m;上部钢桁梁采用华伦式布置,节间长14m,桁高12m。该桥主梁采用"先箱后桁"的方案施工,先安装下部钢箱梁,钢箱梁合龙后,在其顶面分组安装钢桁梁。边跨钢箱梁采用顶推法架设;主跨钢箱梁采用悬臂拼装法架设,钢箱梁节段利用300t架梁吊机整体吊装,在主跨跨中采用主动合龙方式合龙。上部钢桁梁杆件采用上弦杆制造长度修正、分组架设(5个节间为1组)、多个调整口合龙等技术施工,完成钢桁梁杆件拼装,并实现精确合龙。     

某铁路黄河特大桥桥墩改造技术

某铁路黄河特大桥为24×48m单线轨道简支钢桁梁桥,至2018年该桥已运营48年,已不能满足运营要求,需对该桥进行改造。在该桥改造过程中,对桥梁墩台顶部进行加高、加宽处理。为了避免在黄河湿地保护区内搭设落地支架,桥墩改造采用吊架法施工。先利用钢梁快速提升技术将既有钢桁梁提升1.4m,利用墩顶临时钢支撑架支撑固定;凿除原桥墩部分混凝土,安装桥墩加高、加宽结构的钢筋及预埋件;利用分离式走行吊架运输并安装外包钢壳;浇筑桥墩加高、加宽混凝土,完成桥墩改造施工。     

跨越既有铁路线斜拉桥设计

山东济宁如意洸府河大桥主桥采用(60+80+320+80+60)m支座体系混合式结合梁斜拉桥。该桥边跨采用混凝土边主梁,中跨采用钢小边箱结合梁,桥塔采用H形混凝土塔,其基础采用钻孔摩擦桩,结构体系采用支座体系。主桥全宽40m,梁高2.7m,小角度斜跨繁忙运输的电气化铁路线,设双向2.0%横坡、双向2.5%纵坡。桥塔上横梁外挂椭圆形装饰罩,呈拱形门造型。针对该桥实际建桥条件,进行了桥型(支座体系混合式结合梁斜拉桥)、结构(PBL剪力键与剪力钉复合型钢-混结合段)、施工方法(完全依靠汽车吊安装斜拉桥主跨主梁及在结合梁斜拉桥中进行限时合龙)等方面的技术创新。     

温州瓯江北口大桥主桥设计关键技术

温州瓯江北口大桥主桥为主跨2×800m的三塔双层桥面钢桁梁悬索桥,上层通行6车道高速公路,下层通行6车道一级公路。针对该桥多塔、大跨、双层桥面的特点,对其支承体系、加劲梁、中塔及其基础设计关键技术进行研究。基于结构受力合理性以及运营安全等因素,该桥支承体系采用纵向在加劲梁梁端设置阻尼器;竖向在桥塔及边墩处设置竖向支座,并对桥塔处进行压重;横向在加劲梁与塔柱间设置抗风支座。综合考虑运输及安装、抗风稳定性、使用功能及经济性等因素,加劲梁采用正交异性钢桥面板与主桁结合的整体式钢桁梁,全桥4跨连续。为节省造价、降低后期维养工作量,中塔采用纵向A形钢筋混凝土结构,在中塔主缆鞍槽中设置多道竖向隔板,以提高主缆钢丝与鞍槽间的摩擦力,保证主缆抗滑移安全。为提高结构刚度、降低造价,中塔基础采用防撞能力强的大型沉井基础。     

孟加拉帕德玛大桥铁路纵梁及预制桥面板架设施工技术

孟加拉帕德玛大桥主桥为7联41孔跨度150 m的钢-混结合连续梁桥,铁路桥面为钢纵梁与预制混凝土桥面板组合体系,预制桥面板安装在纵梁顶面。由于铁路桥面纵梁及预制桥面板数量多,且受施工环境制约,从主要机械设备、架设工效、优缺点、施工难易程度、经济性等方面,对3种架设方案进行比选,最终采用165 t浮吊架设铁路桥面纵梁和预制桥面板组合构件。组合构件标准节间由4根纵梁和9块预制桥面板组成,总重约1 100 kN,在平板运输驳船上组拼;平板运输驳运送至待架孔位处定位,采用不对称方式吊装组合构件,通过收放浮吊锚绳调整浮吊位置,利用钢桁梁上弦顶面未设置临时上平联的节间下放。组合构件架设时,通过支座高差调整措施、纵梁与支座不密贴调整措施、纵梁横向偏位调整措施,有效保证组合构件安装精度。     

刚果(布)滨河大道斜拉桥主桥设计

刚果(布)滨河大道主桥采用(49+81+285+81+49)m双塔双索面混凝土斜拉桥,综合效益优于连续刚构桥和钢管拱桥方案。主桥结构采用半漂浮支撑体系,横向设置抗风支座,纵向设置支座挡块。主梁采用现浇预应力混凝土Π形双边主梁,中心梁高2.3m,宽22.0m,辅助墩处布置压重。采用钻石形索塔,拉索锚固采用钢锚箱方案。斜拉索采用高强钢绞线,梁段张拉,外表面设置螺纹和安装阻尼器以防止风雨振和涡激振动。主梁标准段采用挂篮现浇施工,综合运用温度和顶推手段进行合龙位移控制。从施工方案、结构体系和索力控制3个方面降低和控制了平曲线弯曲段对桥梁的不利影响。     

沪通长江大桥跨南岸大堤112m简支钢桁梁双悬臂架设技术

沪通长江大桥跨南岸大堤上部结构为3孔112m简支钢桁梁。针对3孔112m简支钢桁梁架设,经综合比选,采用"散拼架设,先连续后简支"施工方案。在33号墩两侧设墩旁托架,利用钢桁梁自身的刚度双悬臂对称架设,减小了钢桁梁的悬臂长度,能够有效控制大悬臂工况下钢桁梁的应力及变形,再通过临时连接悬臂施工最后一孔。钢桁梁散拼架设完成后起落千斤顶分段安装公路桥面板、铁路槽形梁,拆除跨间临时连接,由施工的连续梁状态变为成桥的简支梁结构。施工过程中,在墩顶或托架顶设抗风措施;为确保悬臂钢梁顺利上墩,墩顶布置千斤顶和抄垫钢垫块,待钢梁上墩后千斤顶起顶再安装支座;相邻跨间设临时连接形成连续结构,确保了悬拼期间钢桁梁的结构安全和稳定性。     

钢桁梁桥桥面板更换施工关键技术

重庆牛角沱嘉陵江公路桥正桥为(68+80+88+80+68)m连续钢桁梁桥,桥面行车道板和人行道板均为200级钢筋混凝土结构。大桥运营52年后,检测发现行车道严重网裂,人行道渗水劣化,影响结构耐久性和承载力。维修方案为将原行车道板更换为正交异性钢桥面板,将原人行道板更换为预制C40钢筋混凝土板,人行道纵梁更换为462mm×200mm×8 000mm型钢钢纵梁。维修施工时,分块切割原行车道和人行道板,采用35t汽车吊吊装运走;设置正交异性钢桥面板支座体系(包括钢支座、抗拉拔装置和纵向限位装置);采用汽车吊与架板机配合方式,逐块安装200块正交异性钢桥面板;采用25t汽车吊吊装人行道钢纵梁和人行道板;桥面板安装完后,进行铺装材料施工,实现桥面系整体更新加固,提高桥梁荷载等级。     

沪苏通长江公铁大桥主航道桥钢桁梁整体制造架设技术

沪苏通长江公铁大桥主航道桥为主跨1 092m的双塔钢桁梁斜拉桥,大桥上层为6线公路、下层为4线铁路,主梁采用三主桁N形桁架结构,采用Q370qE、Q420qE与Q500qE 3种规格的高强桥梁结构钢。铁路桥面采用钢箱结构,公路桥面采用钢正交异性板结构。主桥钢桁梁采用大节段整体制造、架设,最大节段重1 744t。钢桁梁在工厂先加工制造杆件和板单元,再组拼成桁片和桥面板;然后在胎架上按"1+3"立体匹配组拼成大节段,整体船运至现场;墩顶节段采用1 800t浮吊架设,其余标准节段采用1 800t架梁吊机双悬臂对称架设;主跨钢梁采用纵移、压重、纵向与横向对拉等措施实现了精确合龙。