(145+240+110) m子母塔单索面转体斜拉桥设计创新

保定市乐凯大街跨保定南站主桥为(145+240+110) m子母塔单索面转体斜拉桥,子塔及母塔采用双转体施工,其转体长度和转体质量均创造了新的世界纪录。首次提出新型球面平铰及其分块拼接技术,大大降低了转铰结构的质量,并解决了转体施工向大吨位、大跨径方向发展的关键技术问题。在设计中,对桩基、转铰、主梁、合龙段外钢模、主塔等采用一系列的新方案新工艺。超宽W形主梁结合顶板加强竖肋的设计思路,在减轻梁体自重的同时,解决了超宽大跨箱室的横向受力问题。针对该桥在设计中创新技术进行详尽的介绍总结,为今后同类大吨位转体桥梁的设计研究提供参考和借鉴。     

超大吨位斜拉桥水平转体铰型式研究

研究目的:某城市主干道上跨既有干线铁路采用独塔空间四索面预应力混凝土斜拉桥,施工方式为转体施工,转体重量为3.3万吨,远超已有工程实践。本文主要分析转体铰型式,为本工程超大吨位转体施工选择适合的转体铰型式提供依据。研究结论:(1)球铰刚度大于平铰,球铰适应转体偏载的能力强于平铰;(2)球铰底部混凝土受力情况均小于平铰;(3)转体球铰在转体支撑协调性、转体结构受力和变形的均匀性、牵引力的稳定性、转体安全性、转体后梁体姿态调整、施工可实施性能、出现问题可调整等方面,均具有更好的性能;转体平铰对转体施工控制要求较高,上部转体结构的载荷分布不均匀以及转动面的安装平面度误差都会显著影响转动可靠性;(4)本工程3.3万吨超大吨位转体设计选用球铰型式是适合的;(5)该研究成果可为采用大跨度桥梁跨越既有构筑物超大吨位转体施工提供借鉴,并可有力拓展转体工法的应用范围。     

石环公路跨石太铁路斜拉桥转体施工技术

研究目的:结合石家庄市环城公路跨石太铁路分离式立交桥主桥-转体斜拉桥的施工,对桥梁平转法施工中的关键工序控制进行探讨分析.研究结论:实现大吨位转体桥梁连续成功转体的关键在于:(1) 转动体系设计必须合理有效,这是保证转体成功的先决条件;(2) 转体球铰的加工及安装精度是保证转体成功的基础;(3) 配重和称重试验是保证顺利转体的重要保障;(4) 周密完善的转体实施过程组织是确保转体施工顺利实施的最后关键一环.     

非对称斜拉桥转体称重测试

南西及西北上行联络线特大桥,是国内首次以非对称斜拉桥结构形式跨越350 km/h武广运营高速铁路,由于该桥具有其独特的非对称性,转体长度为(112+84)m,因此如何确保转体平衡为整个方案的技术控制重点。首先在转体前对不平衡力矩进行分析、理论配重,明确称重试验的目的、测试原理及测试方法,然后对称重试验测试的数据进行分析,从而进一步确定精确配重方案。非对称斜拉桥的转体成功,表明称重测试方法可行,测试确定的偏心距、摩阻系数等关键技术参数能够很好地满足工程实际需求,有效地解决转体不平衡力矩的问题,为该桥转体施工提供了理论技术支持。     

绥芬河斜拉桥设计与转体施工

绥芬河斜拉桥是一座独塔单索面斜拉桥,跨越铁路站场,孔跨布置2×100 m,采用转体施工方法施工,转体质量为14 000 t,悬臂梁长196 m,介绍该斜拉桥的设计概况、转盘设计以及转体施工技术。采用单点支承的平板铰作为转动支承形式,以及采用嵌入式四氟滑板并严格控制转盘施工精度的工艺,较好地解决了转体质量大的技术难题,成功将绥芬河斜拉桥实施转体。     

海青铁路跨胶济客运专线(40+64+40)m连续梁转体施工设计

为减少跨既有铁路桥梁施工对铁路运营的影响,转体施工作为一种合理的施工方法越来越多地被采用,但对于跨客运专线采用小直径转盘及球铰的转体施工实践却很少。结合海青铁路跨胶济客运专线(40+64+40)m连续梁转体施工设计,介绍球铰选型、牵引力、倾覆稳定的计算方法,阐述转体系统、称重、转体等关键技术,并总结了转体施工方案。实践表明,所设计的小直径转盘及球铰的转体结构设计满足施工需要,转体施工方案满足铁路安全运营的要求。     

改性超高分子量聚乙烯耐磨板在万吨级转体球铰中的应用

由于我国公路、铁路等基础建设的加大,转体桥梁施工应用越来越多,转体施工吨位越来越大。目前,作为转体施工的核心构件——球铰的耐磨板广泛采用点状式聚四氟乙烯滑片。基于郑万铁路特大桥上跨京广高铁的10 000 t转体T型刚构桥球铰采用片状式改性超高分子量聚乙烯耐磨板的应用案例,介绍此新型片状式耐磨板的性能特点、布置形式和工程应用情况,说明改性超高分子量聚乙烯耐磨板能有效降低球铰的摩擦系数,从而降低梁体转动过程中的牵引力,可减小转体过程牵引设备的级别。工程的成功应用可为后期类似转体施工中球铰耐磨板的选择提供参考。     

双索面斜拉桥转体设计关键技术研究

山东邹鲁大桥是世界上首座转体重量超过2万t的斜拉桥。该桥上跨京沪铁路及铁路站场,跨径为(110+110) m,采用独塔平行双索面、墩塔梁固结体系的结构形式。该桥设计创新点主要有:基于市政桥梁的美观因素,采用了平行双索面的斜拉桥转体桥梁设计方案;结合斜拉桥运营阶段养护维修的需要,主梁采用π形箱梁设计;结合转体桥梁的施工特点,采用了圆形承台基础和圆形地下连续墙基坑支护相结合的创新设计。本文的研究成果对采用转体施工法的斜拉桥设计具有重要的理论指导意义和工程实用价值。     

大吨位超宽T构转体施工技术与控制措施研究

为保证高铁运行安全并减少对铁路运营的干扰,上跨高铁桥梁大量采用转体法施工。依托迎宾大道上跨郑万高铁立交T形钢构桥转体工程,结合该桥超大吨位+超宽的结构形式,详细介绍了T构水平转体施工中基础处理、转体体系安装、转体施工技术和质量安全保证措施,提出一种特殊条件下异形T构转体施工方法和操作注意要点,总结形成一套切实可行的特殊条件下上跨高铁桥梁T构转体施工工艺,为以后的类似桥梁建设施工提供借鉴。     

平转法转体在铁路桥梁施工中的应用研究

研究目的:在近年铁路客运专线建设中,连续梁跨越既有铁路时多采用平转法转体施工,部分连续梁具有跨度大、转体重量大、平面曲线半径小等特点.此时,需要对转体结构的关键部位和工艺实施的关键环节进行计算分析,并研究考虑平面曲线对转体结构设计的影响,解决球铰转盘的设计和关键施工工艺问题.研究结论:(1)拟定合理的转盘、球铰尺寸,分析转盘等特殊部位的局部应力是转体重量大时转体结构设计的关键；(2)计算不平衡转动力矩、设置转动偏心是解决平面曲线影响的方法；(3)通过称重、配重等工艺试验,可以验证不平衡转动力矩、转动偏心、摩擦系数等理论计算结果.     

桥梁两支点转体施工技术的可行性研究

武汉市常青路改造跨铁路桥采用(95+105)m连续钢箱梁桥跨越,受施工场地限制采用不对称转体法施工。球铰支点长臂端梁长91.4 m,短臂端梁长43.8 m,两端重量差3 000 t,不能单靠配重来平衡转体不平衡力矩。经研究并结合有限元分析计算,提出两支点转体的方案:在短臂端配重2 644 t,同时在长臂端距离转体球铰中心23.6 m处增设一个支点,通过增设支点与配重共同作用,使转体两端达到平衡状态;同时依靠增设支点上的动力系统带动钢箱梁水平转体至设计位置。为论证该转体方法的可行性,按桥梁实体尺寸的1/5制作转体桥和转体系统模型,通过收集和分析模型转体过程中的参数得出结论。本文主要介绍极不对称两支点转体系统模型试验研究技术,重点在于模型的设计和转体数据的监控与分析,从而得出两支点转体施工技术可行的结论。     

混凝土连续箱梁墩顶转体施工技术研究

预应力混凝土连续箱梁在上跨既有线时通常采用墩底转体法施工,墩底转体法存在对路基扰动增大,防护工程量与止水工程量大;转体重量大,转体结构加工、运输、安装难度大,转体的重心较高,转动过程中对既有铁路安全风险大等问题。为了解决这些问题,张呼客专怀安站特大桥采用(60+100+60)m悬臂现浇+墩顶转体预应力混凝土连续梁上跨京包铁路,通过对墩顶转体工法中的球铰安装、称重配重、转体前、中、后期安全稳定、顶梁装支座方面进行深入研究,总结阐述了施工技术细节,可为类似工程提供施工经验。     

桥梁平转法转铰接触面的发展历程及优化设计

桥梁转体施工常见的方法有平转法、竖转法、竖转与平转结合法,其中以平转法运用最多。平转法转动构造中上、下转盘接触面摩擦系数的降低一直是工程界普遍思考和待解决的问题。对单桥而言,摩擦系数的降低能相应降低牵引力的配置从而降低造价;对转体工艺建桥技术而言,摩擦系数的降低和牵引能力的提高可使平转法转体质量大幅提升。本文介绍了平转法转铰接触面的发展历程,并对其优化设计进行了展望。     

跨铁路既有线T型刚构桥转体施工技术研究

为确保铁路既有线行车安全并减少对铁路运营的干扰,既有线上跨桥梁大量采用转体法施工。结合某新建高速公路上跨津山铁路T型刚构桥的工程实例,对跨越多股道高密度营业线转体法施工技术展开研究,详细介绍了转体球铰设计、球铰制造要求、安装要求及转体施工关键技术,为今后跨越既有多股道电气化铁路转体法施工的桥梁设计、施工提供一些可借鉴的经验。     

永临结合的墩顶转体法在铁路连续梁桥施工中的应用研究

与常规的墩底转体法相比,墩顶转体法减轻转体质量,降低球铰制造、运输及安装的难度和转体重心高度,减小承台尺寸,缩短基坑敞口时间,提高跨线施工的安全性,是铁路连续梁桥转体施工新的发展方向;结合转体系统布置于墩顶的特点,对支撑体系进行优化,并采用钢管混凝土转台,减少转体机构尺寸,同时增加施工操作空间;在转台设计中引入夹层钢板,通过抽取夹层钢板,将转体球铰转换为防落梁挡块,实现转体施工结构设计的永临结合;提出桥梁墩顶转体、永久支座安装、结构体系转换等全套的施工工艺,可供后续工程参考。永临结合的墩顶转体法施工铁路连续梁,丰富了我国转体桥梁的设计和建造技术,取得了较好的经济效益和社会效应,应用前景广阔。     

转体施工独塔斜拉桥设计探讨

随着高速铁路网的不断建设,邻近、跨越既有高速铁路的工程建设是不可避免的。转体桥对既有铁路运营干扰少,其应用越来越广泛;而斜拉桥具有造型美观,跨越能力强,跨径布置灵活的特点。因此采用转体施工的斜拉桥具有很高的研究价值。沪昆客运专线长沙枢纽联络线以21°交角跨越武广高速铁路,桥梁结构采用(32+80+112)m非对称独塔双索面斜拉桥,采用转体施工方法。笔者采用有限元分析程序对该桥梁结构进行了详细分析,从转体施工的关键技术到桥梁结构关键受力部位、安全保障措施,均进行了深入的探讨和研究,提出了优化意见,确保了本桥得以顺利实施,有效减少了施工干扰,降低了安全风险,为类似工程提供了借鉴和参考。     

转体桥平转球铰转体过程应力计算方法研究

针对混凝土球铰平转过程受力复杂而实际多采用简化算法的现状,对该类桥转动过程应力计算方法进行研究。在弹性力学求解两球体边界受接触应力基础上,考虑球铰转动过程受牵引力、摩擦力共同作用,计算球铰所受复杂应力状态下主应力的大小,并根据屈服强度理论推导出该类桥梁所受正应力的强度条件。进而通过ANSYS建立球铰分析模型,模拟球铰实际受力状态,并结合球铰静止状态下建立的计算方法,对比分析基于强度理论计算方法的计算精度。通过具体工程算例分析表明:基于强度理论计算方法的误差为7.5%,计算精度高,从而丰富该类桥转体过程应力计算方法研究。     

大跨度钢箱梁桥双幅同步转体施工技术

石家庄市和平路高架西延工程钢箱梁主桥和匝道桥同时跨越石太铁路,由于既有线运输繁忙,需在一个铁路施工"天窗点"内完成双幅桥梁的同步转体施工,施工难度大;主桥桥位处于狭小空间内,不具备现场钢箱梁构件吊装条件。通过设置钢箱梁横向滑移装置解决钢箱梁构件水平运输问题;采用计算机模拟和精密仪器控制等措施,探索出主桥在墩顶及匝道桥在承台同时同步转体施工工艺流程及安全防护措施,取得了良好效果,可供类似工程借鉴。     

测定球面多点坐标计算球面参数的方法

无协作目标电子全站仪无需安置棱镜和反射片作为反射目标而能测定待定点的空间位置。采用无协作目标电子全站仪这一特性,可以方便地测定球面上多于4个点的三维坐标。以球心坐标和半径为未知数列出误差方程式,平差计算球心坐标和半径,并评定球心点位精度,实例证明该方法是可行和可靠的。     

多点支撑转体斜拉桥转动牵引力影响因素试验研究

为研究多点支撑转体斜拉桥转动牵引力的影响因素，以实际项目为工程背景，设计制作缩尺比为1∶10的转体模型，测试承力支腿结构形式、承力支腿数量、转体速度、轨道不平顺四个影响因素对转动牵引力的影响。研究结果表明：采用单独橡胶垫结构形式时，牵引力波动幅度相对较小，梁体转动更为平稳，牵引力更容易控制；减少承力支腿数量后，各驱动装置扭矩波动幅度增大，桥梁转体稳定性明显降低；转动速度增大一定程度上放大了轨道不平顺、齿轮咬合等问题，牵引力波动幅值显著增大；轨道不平顺度越大，牵引力波动幅度越明显，桥梁转体稳定性越差。