鱼山大桥通航孔桥钢箱梁设计关键技术

鱼山大桥通航孔桥为(70+140+180+260+180+140+70)m的钢-混凝土混合梁连续刚构桥。该桥主梁主跨中部85m采用钢箱梁,其余位置采用混凝土箱梁,两者之间通过5m的钢-混结合段连接。主梁除墩顶块外,均采用节段预制拼装工艺。为保证预制混凝土梁节段与钢箱梁节段的高精度、高可靠性连接,该桥钢-混结合部采用部分截面连接承压传剪式结构,钢箱梁采用有格室的后承压板形式,并在钢-混结合段与混凝土梁的交接位置设置90cm湿接缝作为悬臂拼装施工调整空间。为改善正交异性钢桥面板的疲劳性能,该桥正交异性钢桥面板采用厚边U肋技术,对U肋边缘进行局部加厚,在材料用量基本不变的条件下,将U肋与桥面板连接处70MPa疲劳细节的等效加载次数提高到常规U肋的1.63倍。为提高钢桥面铺装的耐久性,该桥采用极限拉伸应变≥2%的高韧性混凝土+沥青的铺装方案,实现了钢桥面与铺装的协调变形。     

预制拼装技术在上海长江大桥中的应用

上海长江大桥位于长江入海口,工程建设中大量采用预制拼装技术,实现了高效、优质、快速、环保的目标.着重介绍105 m钢-混凝土组合梁、60 m节段梁、70 m混凝土箱梁与桥墩的预制拼装施工.     

泸州市沱江四桥总体设计

泸州市沱江四桥是一座主跨200m的单塔斜拉桥,采用市政道路与远期规划轨道交通平层布置形式。桥塔为钢-混凝土组合塔,顺桥向呈觚(古代饮酒器具)形。主跨和城西新城侧边跨采用左右分离式钢箱梁,为减小结构内部约束作用,在斜拉索、塔、墩处双箱之间设置横隔梁,通过螺栓将横隔梁与钢箱梁连接。城北新城侧边跨与南、北引桥主梁采用预应力混凝土连续箱梁。混凝土箱梁和钢箱梁之间通过2m长钢-混结合段连接。该桥桥面宽49m,为减小混凝土收缩应力,在桥梁中线处桥面板和横梁上设置宽100cm混凝土后浇段,纵向分4个浇筑节段逐段施工混凝土箱梁。由于引桥梁端支反力比主桥梁端支反力大,为减小支反力差值产生的桥墩附加弯矩,将交接墩中心线朝远离桥塔方向偏移,同时将桥墩的顺桥向壁厚设置成不等厚。     

预制桥面板在组合梁桥中的应用研究

采用预制桥面板可快速更换组合梁桥的劣化混凝土桥面板,提出一种预制桥面板与主梁间的新型剪力连接及设计准则,即剪力凹槽区域布置在预制板中,内填充无收缩水泥砂浆以实现组合效应.为验证该剪力连接的强度,进行钢--混组合梁、预应力混凝土组合梁横向接缝和剪力连接的试验,基于试验结果提出剪力连接强度计算经验公式,同时进行实体模型试验...     

预制节段拼装桥墩研究进展

对于桥墩数量较多的桥梁,相比于传统现浇工艺,预制节段拼装桥墩的优点非常明显：在预制场预制构件,受外界干扰少;工厂化预制构件的质量容易控制;施工时对周边环境影响小,对交通影响小;现场拼装施工效率高,建设工期短。预制节段拼装桥墩已成为桥梁建设的一种趋势。该文综述了各国对于预制节段拼装桥墩的研究进展,综合来看采用预应力筋连接预制桥墩节段是较为合理的方式。     

PC箱梁短线法节段预制施工技术北大核心

郑州桃花峪黄河大桥北引桥为3×(6×50)m+4×(50+4×51+50)m等高预应力混凝土连续梁桥,箱梁采用短线法节段预制、架桥机整孔拼装施工。箱梁节段自每跨中间向两端依次匹配预制,先浇筑完成节段作为相邻待浇节段的匹配段,匹配段采用底模台车多向精确定位。预制施工中,模板系统主要由固定端模及其钢支架、侧模及其钢支架、底模及底模台车、内模及滑车等组成;箱梁节段钢筋在钢筋绑扎台座成型,采用多点吊放入模并准确定位固定;箱梁C55混凝土集中拌制,用罐车运至制梁台座处,采用汽车泵浇筑;箱梁节段预制完成后存梁不少于3个月;箱梁横向预应力在预制场内张拉,纵向预应力在桥上施工;控制箱梁预制节段的中线、垂直度、水平度等线形满足规范要求。     

东海大桥海上非通航孔墩身施工技术

东海大桥海上非通航孔桥梁为跨径60 m、70 m预应力混凝土连续箱梁桥,桥梁共有桥墩670座,高度在8～35 m之间.介绍了该桥桥墩预制安装的施工方法及其相应的技术措施.     

波形钢腹板组合箱梁桥节段预制拼装工艺试验

为论证波形钢腹板组合箱梁桥采用节段预制拼装工艺进行施工的可行性,设计制作了两榀波形钢腹板组合箱梁节段进行足尺模型试验,两榀梁分别采用不同的入模工艺(分部入模、整体入模)模拟了钢筋笼组拼、匹配预制、悬臂拼装、线形调整等典型工序,测试了试验梁段在施工全过程中的桥面板竖向变形,并评估该变形对匹配连接的影响程度。结果表明:所提出的工艺流程、连接构造、预制模板系统在试验过程中表现出良好的适应性,能有效保证节段间的高精度、快速匹配连接,施工效率与普通混凝土节段梁相当,施工质量完全可控;施工过程中应采取桥面板加劲或设置横向斜撑等措施控制桥面板的竖向变形;波形钢腹板双拼接板高强螺栓连接具有较好的误差调整能力,可作为实桥应用的推荐方案。     

银川滨河黄河大桥东水中引桥施工关键技术

银川滨河黄河大桥东水中引桥为双幅(5×80)m曲线连续钢-混组合梁桥,由开口钢槽梁和预制桥面板结合而成。桥位处施工场地受限,冬季长、冻土深。为实现冬季连续施工,该桥利用单侧场地,充分发挥钢-混组合梁的结构特点,采用无跨间支撑的整联横移技术进行双幅箱梁施工。在施工中,对地基进行冻结处理,在冻土上设预制扩大基础和钢管柱,形成快速拼装支架;利用双幅承台设横移支架和墩顶横向滑移装置,在顺桥向跨间无支撑状态下,将右幅钢梁整联横向滑移就位;采取了钢梁线形预设抛高、浇筑负弯矩区底板混凝土、设剪力钉及分步安装桥面板等综合措施,在无跨间支撑状态下将钢梁与预制混凝土桥面板结合,最终形成的钢-混组合梁结构满足设计目标线形与内力要求。     

大跨度钢-混凝土组合结构连续箱梁施工线形控制

上海长江隧桥工程B4标钢-混凝土组合结构连续箱梁是国内最大的组合梁结构,采用梁场预制,浮吊安装的世界先进施工技术,组合梁设置了纵坡,并位于不同曲率半径的曲线上,线形控制非常复杂.介绍其钢梁节段拼装、整孔吊装段的总拼、钢-混凝土叠合、墩顶合龙等关键施工阶段的线形控制措施及效果.     

钢混叠合式梁拱组合桥设计

鄂尔多斯市东胜区苏杨公路一号桥上跨包茂高速公路,桥型采用三跨连续的钢混叠合式梁拱组合桥,跨径组合为35m+90m+35m。该桥设计充分考虑施工方式对下穿包茂高速公路的影响及景观因素,主梁采用工厂节段加工、现场焊接的钢梁格,通过剪力钉连接预制混凝土桥面板;拱肋为钢箱结构,由上、下肢拱通过刚性竖杆连缀而成,焊接于钢系梁顶面。整幅桥全宽50m,两拱肋中心间距33m,不设风撑,为国内整幅最宽的钢混叠合式梁拱组合桥。就此对该桥的结构设计特点、构造与施工要点等进行了简要介绍。     

香港后海湾跨海大桥预制混凝土节段梁短线台座法预制原理

钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥采用预制混凝土节段梁悬臂或吊挂拼装的设计与施工,在国内正逐步推广应用,介绍香港后海湾跨海大桥引桥采用短线台座法制造预制混凝土节段梁的预制原理,给同类施工提供借鉴。     

池州长江公路大桥北边跨钢-混结合段施工关键技术

池州长江公路大桥主桥为主跨828 m的双塔双索面非对称混合梁斜拉桥,除北边跨主梁采用混凝土箱梁结构外,其余主梁均采用钢箱梁结构。钢-混结合段长11.2 m、全宽39.0 m,布置在Z3号墩向跨中方向3 m的位置处;采用承压传力结构形式,通过剪力钉与现浇混凝土连接,并设置纵向预应力钢束。根据现场施工条件,先利用800 t浮吊将结合段钢梁吊装至钢管滑移支架,并利用滑移系统将其滑移至起吊位置;然后利用2台300 t变幅式桥面吊机、采用双悬臂法对称吊装钢梁,钢梁吊装到位后进行纵向、轴线及标高调整;钢梁精确定位后进行临时锚接及钢梁环口精确匹配,利用支撑锁定支架进行钢梁临时锁定;钢梁锁定后绑扎钢-混结合段钢筋、安装预应力管道,浇筑箱梁混凝土,完成钢-混结合段施工。     

70m预应力混凝土箱梁高位预制法施工

东海大桥为我国第一座在外海修建的跨海大桥，施工环境非常恶劣，箱梁采用预制安装方法施工。70m箱梁高4m，桥面宽15．05m，单片梁重约2000t，为避免在预制场内使用特大型起吊设备，采用高住预制法预制箱梁。主要介绍箱梁高位预制方法的设计思想、台座布置、箱梁模板形式、箱梁滑移设备及方案的比选。     

正交异性钢-混凝土组合桥面板纵桥向的压弯性能

针对传统正交异性钢桥面板疲劳开裂及沥青铺装破损桥梁工程两大难题,对有望应用于大跨度桥梁中的正交异性钢-混凝土组合桥面板的力学性能进行了试验及理论研究。为探究适用于组合梁斜拉桥的正交异性钢-混凝土组合桥面板纵桥向的受力性能,设计并制作了6个带U肋的正交异性钢-混凝土组合桥面板足尺试件,进行了轴向压力和弯矩加载试验,研究了不同轴向压力、不同混凝土等级对该组合桥面板受弯承载力、延性及塑性发展的影响,并提出了考虑轴压力影响的塑性抗弯承载力计算公式。研究结果表明：当轴向压力恒定时,组合桥面板在压弯荷载作用下的最终破坏形态均为跨中区域下部混凝土板的横向开裂及上部混凝土的压溃;轴压力对正交异性钢-混凝土组合桥面板的初始弹性抗弯刚度影响较小;不同轴压力下抗弯承载力降低值随着轴力的增大并未呈现显著递减趋势,这与轴向压力加载出现偏心距有关;轴压力会显著降低正交异性钢-混凝土组合桥面板的延性及塑性发展过程;将混凝土强度等级从C60提高到C80,并没有显著提高组合桥面板的初始弹性刚度、抗弯承载力、延性及延长其塑性发展过程;此外,提出的考虑轴压力影响的塑性抗弯承载力计算公式精度较高,可有效预测正交异性钢-混凝土组合桥面板的压弯承载力,为实际工程应用提供理论参考。     

赞比亚赞比西河特大桥钢梁拼装施工技术

赞比西河特大桥是赞比亚芒古-塔博桥梁项目工程的控制性重点工程,主桥为(26.6+40+3×54+40+26.6)m钢-混结合梁桥。钢梁由2根工字钢板梁组成,间距5.5 m,采用联结系连接。钢梁截面高度分别为1.6,1.6~2(变截面段),2,2~2.8(变截面段),2.8 m,宽度均为0.8 m。钢梁上部为预制混凝土桥面板,采用剪力钉连接。7跨钢梁采用“先3跨少支架法架设、后4跨大悬臂法拼装架设”的安装方法施工。钢梁施工采用千斤顶起顶过孔技术,完成钢梁上墩。钢梁节段通过施拧高强度螺栓进行栓接。钢梁安装采用MIDAS Civil软件建模计算并实施控制,保证架梁安全和钢梁线形。     

钢-混组合连续箱梁施工预拱度设置影响因素研究

为确定合理的临时支撑间距与拆除时机、负弯矩区剪力连接件类型及是否设置桥面板预留槽等,以便于钢-混组合连续梁桥设置合理的预拱度,以某(40+75+75+40)m钢-混组合连续梁桥为背景,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,分析相关设计与施工因素对预拱度设置的影响规律。结果表明:钢梁拼装时应采用临时密支撑,并在正弯矩区桥面板混凝土浇筑后再拆除临时支撑;负弯矩区应采用抗拔不抗剪连接件,桥面板正、负弯矩交界区域应设置桥面板预留槽;仅边跨设置向上的混凝土收缩徐变预拱度值,而中跨不需设向下的混凝土收缩徐变预挠度值。该桥边、中跨跨中钢梁制造预拱度分别为17.7mm和161.9mm,施工时考虑了10mm的弹性变形预抬值。成桥时组合梁线形误差在±10mm内,满足设计要求。     

孟州黄河公路大桥组合梁整孔架设受力分析

孟州黄河公路大桥主桥为19孔80 m钢-混组合梁桥,组合梁由单箱单室槽形钢梁与预制桥面板通过焊钉结合而成,针对该桥特点,提出采用架桥机安装整孔钢梁,并在桥面板与钢梁结合前采用架桥机对钢梁施加吊拉力的方法施工。为验证该施工方案的可行性和实施效果,开展了施工阶段的受力分析和实桥试验。结果表明:利用架桥机在桥面板与钢梁结合前施加吊拉力,能大幅降低钢梁应力,同时增加跨中区域桥面板的压应力储备;考虑架桥机和钢-混组合梁一体化设计时,架桥机对该桥施加的吊拉力最优值取1300 kN;除个别测点误差较大外,各施工阶段应力和挠度实测值与理论计算值基本吻合,趋势一致,且整孔架设钢梁具有预制化程度高、作业效率高等优点。     

武汉二七长江大桥6×90m钢-混组合连续梁设计

为满足武汉二七长江大桥非通航孔深水区行洪、景观等要求,采用结构简单、受力合理及施工便捷的设计思路对非通航孔深水区桥梁进行设计。该深水区桥梁采用6×90m钢-混组合连续梁结构,主梁由下层的钢槽梁和上层的预制混凝土桥面板通过剪力钉连接而成。综合考虑施工环境及多种方法的优缺点,并通过计算确定采用升降主墩及临时墩支承高度的方法降低支点负弯矩区混凝土桥面板拉应力;预制桥面板按带裂缝工作的钢筋混凝土构件设计,横向为整体;从便于施工的角度细化了钢槽梁的构造;桥面板与钢槽梁间采用纵向结合方式,剪力钉数量根据受力变化范围分段布置。     

碳氢火灾下钢-混组合梁破坏试验研究

为研究钢-混组合梁(钢结构桥梁)遭遇碳氢火灾时的耐火性能与抗火设计方法,设计制作了3榀大比例钢-混组合缩尺试验梁,包括简支体系箱形截面梁、连续体系箱形截面和双肋工字形钢截面梁。开展了碳氢火灾下(前期燃油急速升温和后期天然气维持高温)简支梁跨中受火和连续梁单跨局部受火试验,获悉了截面温度场、受火跨和非受火跨挠度变化路径、裂缝发展模式、钢板屈曲特征和破坏模式。分析得到了组合梁在碳氢火灾下的耐火极限,深入揭示了组合梁截面类型和结构体系对组合梁耐火性能的影响机理。试验结果表明:混凝土具有显著的热沉效应,火灾下钢梁的升温速率远快于混凝土板,停火后钢梁温度迅速降低而混凝土板温度持续升高,混凝土板上层的温度在停火48 min后仍然呈走高趋势;碳氢火灾下简支体系钢-混组合梁的挠度从初期就表现出快速增大的趋势,最终因挠度过大而失效;连续体系钢-混组合梁受火跨的挠度在初期增长较为缓慢,最终由于墩顶负弯矩区和跨中正弯矩区均出现塑性铰,梁转为机构体系,使得跨中挠度快速增大而破坏;连续体系钢-混组合梁非受火跨由于变形协调性先上拱,随后由于受火跨刚度衰退转向下挠;闭口截面箱梁仅外表面受火,其耐火性能显著优于双肋工字形钢截面梁,在相似荷载水平下其耐火极限分别为48 min和42 min;连续体系钢-混组合梁由于多余约束的存在,从受火开始就发生剧烈的内力重分布和变形协调,相较于简支梁,其耐火极限可提高100%;高温下连续体系钢-混组合梁出现的塑性铰与常温下的不同,是一种刚度逐渐降低的时变塑性铰。研究成果可为钢结构桥梁的耐火试验方法提供指导依据,也可为其抗火设计方法奠定理论基础。