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。     

芜湖长江三桥北引桥50.2m现浇梁施工关键技术

芜湖长江三桥北引桥W3～0号墩跨度为3×50.2 m,下层铁路桥采用预应力混凝土简支箱梁(顶板宽12.2 m、底板宽5.26 m),上层公路桥采用预应力混凝土连续箱梁(顶板宽15.99 m、底板宽9.19 m),上、下层梁中心线不重合。根据该桥结构特点及桥址区地质情况,下层铁路梁采用"支架现浇+箱梁横移"方案施工:仅在左幅公路梁正下方搭设现浇支架,先在支架上施工右幅铁路梁,然后将右幅铁路梁沿铁路墩顶横移至右幅公路梁正下方,最后在支架上施工左幅铁路梁;上层公路梁采用"支架现浇+支架横移"方案施工:先将下层铁路梁横移至公路梁正下方,在右幅铁路梁顶搭设支架,待右幅公路梁施工后将支架整体沿铁路梁顶横移至左幅,最后在支架上施工左幅公路梁。待公路梁施工完成且支架拆除后,再将铁路梁横移至设计位置。     

赤壁长江公路大桥钢锚梁索塔锚固结构优化设计

赤壁长江公路大桥主桥为主跨720m的结合梁斜拉桥,9～29号斜拉索采用钢锚梁索塔锚固体系。钢锚梁与钢牛腿最初设计采用张拉后固结连接,设计分析发现后期更换斜拉索时施工复杂,断索时固结连接受力较大。优化设计为在钢锚梁底板增设顺桥向限位钢板,限位钢板与钢牛腿顶板侧面磨光顶紧,即张拉后顶紧式连接;钢锚梁与钢牛腿之间采用普通螺栓栓合。通过优化,换索时可直接对称放松旧索、更换新索、再对称张拉新索,断索后斜拉索水平力通过限位钢板以压力的形式传递至塔壁。采用有限元软件建立该桥索塔锚固区索力最大节段模型进行计算,得到优化方案塔壁在换索工况下不受力、在断索工况下外侧受拉,规避了原方案塔壁内侧受拉,在塔壁外侧配置适量预应力后,可满足受力要求。     

朔黄铁路高窝中桥4h天窗点内换梁施工技术

朔黄铁路高窝中桥为3孔10 m低高度钢筋混凝土双线桥,中孔上跨高窝公路。上行线(重车方向)中孔由2片分片式板梁组成,每片梁重25.5 t、高70 cm、宽192 cm。上行线中孔碳纤维加固过的梁体腹板及上翼缘再次出现多条裂缝,已严重危及行车安全,急需更换改造。朔黄铁路运输繁忙,鉴于待换桥梁跨度小、数量少,为实现4 h的维修天窗点内换梁,采用台车法施工。新梁采用预应力混凝土整体式板梁,梁重53.3 t、高70 cm、宽390 cm。新支座为高130 mm、带上下钢板的球型支座。换梁施工中通过分析天窗点内作业用时、精简维修天窗点内作业量、对支座垫石预处理并配合破裂试验、加强架梁精度控制等措施,有效减少了封锁点内的作业时间、提高了工作效率,顺利实现了4 h天窗点内对旧梁的更换。     

同步顶升更换多跨简支T梁桥橡胶支座关键技术探讨

结合江阴大桥北引桥橡胶支座病害及更换施工,提出了同步顶升更换简支T梁桥的技术要求;对于更换原来在T梁梁底设置调平钢板的简支T梁桥球冠式橡胶支座,宜采用矩形橡胶支座并设置调平钢板;针对支座垫石尺寸与竣工图不符及梁底与支座垫石之间高度不够的情况,采取加工钢支墩,通过植筋与支座垫石相连接,以便增大千斤顶安设面积的方案;设计要求简支T梁顶升高度控制在3mm,根据施工实践提出了简支T梁非过渡墩顶升高度控制在5mm,过渡墩顶升高度控制在6mm的结论。     

桥梁盆式支座更换实例

在某连续箱形桥梁施工过程中,由于施工过程疏忽,造成6个盆式支座发生不同程度的倾斜偏位,其中倾斜最大处使盆式支座上钢板高差达到35mm,大大超出规范允许值,并使梁体的受力无法与设计吻合,需要通过对支座进行更换,使支座受力符合设计要求。该文介绍了桥梁盆式支座更换实例,可供类似工程参考。     

厦漳跨海大桥现浇箱梁支架整体横移施工技术

厦漳跨海大桥南汊北引桥为分离式双幅预应力混凝土连续箱梁桥,跨径组成为4×(4×45 m)+3×45 m+4×45 m,22号、23号墩位于海中.为了节约工期,22号～23号墩箱梁采用整体横移支架现浇施工,即先搭设钢管支架施工右幅箱梁,待右幅箱梁施工完成,将支架整体横移至左幅施工左幅箱梁.横移支架底端滑梁与轨道梁间设置滚动装置,通过牵引系统实现支架整体横移,横移时利用设置缆风绳防止支架倾覆,并适时进行测量监控,横移到位后将支架与横移主梁锁定,并检查各构件连接情况.     

水龙互通立交主线桥第11联梁体整体滑移支座偏移纠正施工

采用PLC计算机同步顶升系统,将上部结构第11联梁体整体同步顶推,使支座恢复原位,更换盆式橡胶活动支座后设置盆式橡胶固定支座。右幅11 d(含下雨2 d)完成第11联梁体整体滑移、支座偏移纠正施工任务,左幅20 d(含下雨3 d)完成第11联梁体整体滑移、支座偏移纠正施工任务;可为今后高速公路项目的施工,如发生类此问题的施工处理提供鉴借。     

高速铁路混凝土简支箱梁桥地震偏移顶升与复位

某高速铁路线上的9座32、24 m预应力混凝土简支箱梁桥因地震发生梁体与支座连接螺栓剪断、梁体偏移等病害,需对桥梁震害进行整治,不切断钢轨、不扒除道砟,对梁体进行顶升与纠偏复位,并更换损坏的支座螺栓。仅顶升的梁体采用300 t单向顶升千斤顶,需纠偏复位的梁体采用300 t级三向千斤顶,每个支座布置2台,1孔梁共8台,千斤顶横桥向中心距2.77 m,顺桥向中心距0.8 m。对于梁体未偏移但需更换支座螺栓的梁跨,采用单墩四支座同步顶升;对于梁体偏移且需更换支座螺栓的梁跨,采用两墩八支座同步顶升。纠偏复位梁体时,采用PLC同步液压控制系统控制千斤顶同步顶升和平移,竖向位移控制在5 mm内。采用该技术顺利完成整治施工,实测梁体混凝土横向最大拉应力1.7 MPa,钢轨应力增量18 MPa,横向纠偏力1 600 kN,纵向纠偏力3 850 kN。     

某在役高架桥支座更换设计与施工

某高架桥主线标准段跨径为35m,采用"鱼腹式"预应力混凝土连续箱梁,支座为XQZ球型钢支座。随着运营时间和交通量的增长,支座出现滑板脱出、球冠衬板转动及移位超限、构件开裂变形等病害,需更换支座。设计新型高承载支座,滑板采用"整板+分片镶嵌"形式,采用硅脂补充通道,设置支座防倾转构件等构造措施;采用ANSYS软件对设计荷载下新支座进行验算,支座受力满足要求;对新支座进行竖向承载力、摩擦系数、转动性能等试验,各项性能指标均满足要求。采用"整体同步顶升"作为一联桥梁上部结构主要顶升方案,"横向同步、纵向逐墩顶升"作为交通组织困难路段顶升方案,研制新型三连杆超薄液压千斤顶,采用液压升降车作为顶升施工平台,可满足箱梁顶升、支座更换施工要求。     

城市高架桥现浇箱梁大跨度门洞的设计及施工

青岛海湾大桥青岛端接线工程海尔路高架H2号桥跨合肥路,该段箱梁施工采用门洞结构作为支撑体系.门洞结构主要由混凝土条形系梁、钢管门柱、工字钢纵横梁、碗扣支架等组成.采用有限元法及材料力学模型对该门洞结构的受力及变形进行验算,结果均满足要求.主要施工要点为:设置混凝土系梁,采用吊车将门柱钢管吊至系梁上,焊接在系梁的预埋钢板上,在钢管间设置剪刀撑、平联、牛腿,钢管顶设置双拼工字钢横梁,横梁上架设工字钢纵梁,横、纵梁间设联系杆.     

预应力混凝土连续弯箱梁桥同步顶升纠扭施工

既有预应力混凝土连续弯箱梁桥在运营阶段经常出现支座变形、脱空及梁体扭转、偏位等病害,使桥梁结构受力趋于不利状态。以上海市一座匝道桥梁加固处理为对象,在对该桥病害原因进行分析的基础上,介绍采用PLC液压同步技术对桥梁进行整体同步顶升(不对称布顶)更换支座、纠扭、增设支座调整扭矩与支座反力等改造措施。实施结果表明:同步顶升控制系统较好地保证了顶升位移的精度;支座反力测定简便、可靠;病害弯桥基本恢复到原设计状态,实施效果良好。     

装配式梁桥同步顶升及同类桥梁设计建议

以某新旧桥拼宽装配式空心板梁桥同步顶升支座更换工程为实例,采用梁格法建模计算了其顶升支反力,讨论了装配式梁桥同步顶升工程中千斤顶及临时支撑的布置问题。通过工程实例,指出新建桥梁下部及支座布置设计时应考虑运营期间的支座更换问题,并提出了相关的设计建议。     

自平衡反压式单支座更换技术研究

为了弥补同步顶升更换技术不足,现提出1种自平衡反压式单支座更换技术,即利用1种简易的机械式反压支撑装置对同一断面上单个支座进行更换而不影响桥梁结构的安全。首先依据新支座及垫石的尺寸对反压装置进行初步的平面设计,其次根据螺纹安全系数确定装置的螺杆直径,然后建立一系列有限元模型进行分析,从支座、钢板的变形情况和应力状态几个方面确定装置钢板的合理厚度,最终完成反压装置的理论设计。此外,可行性分析中对该技术的施工操作空间提出了要求,并举例给出了更换同一断面单个支座所需的各项施工成本,体现出该技术具有十分可观的经济性优势。与传统的同步顶升技术相比,自平衡反压式单支座更换技术对于同一断面少量支座更换的情况,具有极高的经济效益和社会效益。     

大榭第二大桥主桥边跨钢箱梁多点自平衡液压滑移技术

大榭第二大桥主桥部分岸上边跨及浅水区边跨,大型船舶无法进入桥位区进行吊装施工,因此边跨及次边跨钢箱梁节段均采用搭设支架后将梁段逐段吊装至支架上然后纵移就位的施工方法.大榭第二大桥主桥钢箱梁支架构造复杂,且钢箱梁需要先纵移后横移,移动距离最长达150 m.介绍边跨钢箱梁在复杂支架上长距离滑移关键技术,重点阐述了不规则钢箱梁在复杂支架上长距离滑移施工过程的计算论证及多点自平衡同步液压滑移系统的研发及应用.     

北江大桥引桥整体顶升施工仿真分析

北江大桥为多跨连续梁桥,由于佛开高速扩建,该桥引桥采用整体同步顶升施工,需顶升0.150~1.491m。为分析该桥在顶升施工中的梁体受力,为施工提供指导,采用ANSYS软件建立该桥15~22号墩连续梁模型,对同步顶升力、落梁调整到位后梁体的受力进行计算分析,并研究纵、横向误差对梁底应力和支座反力的影响。结果表明:在同步顶升过程中,理论顶升力与实测值接近;落梁后梁体应力变化的理论值与实测值接近,梁体仍处于受压状态;1cm的纵向顶升误差不会使梁体出现拉应力,也不会使支座反力出现较大变化;1cm的横向顶升误差使梁体出现拉应力,使支座反力出现较大变化。因此须严格控制顶升误差,建议纵向顶升误差不超过10mm,横向不超过5mm。     

公铁合建段公路大跨度钢箱梁施工技术

合福铁路铜陵长江大桥公铁合建段公路引桥(47.35+80+47.35)m三跨连续钢箱梁位于铁路桥面以上,分上、下游2幅,单幅采用单箱单室结构,顶板宽16.5m,腹板间距8.5m,两侧挑臂宽各4m。钢箱梁离地面高度约52m,为超高空作业。在上游幅铁路梁面上设置拼装平台和滑移支架,钢箱梁在工厂分块制造,经水路运输、工地码头上岸和陆上运输至墩位,再通过墩位固定式架梁吊机起吊梁块至拼装平台上组拼成节段梁,经滑道纵移与前一梁段对接,下游幅钢箱梁经整体横移就位,将钢箱梁落于支座上,完成钢箱梁施工。该桥钢箱梁整个施工过程工序简便、安全可控。     

反对称钢筋混凝土拱肋异型系杆拱桥施工控制技术

上海大庆桥为跨径60m的异型系杆拱桥,主拱横桥向反对称布置2片C50钢筋混凝土拱肋。该桥采用"先梁后拱"方案施工,即先采用满堂支架现浇系梁并张拉预应力,再在支架上现浇拱肋。在该桥施工中,先张拉吊杆再进行拱肋脱架,以改善裸拱圈在自重作用下的不利受力问题;在横梁与系梁间设置后浇带,以缓解横梁在顺桥向的受剪状态;在主梁支架拆除后再将桥面板与系梁、横梁联结,以减少桥面板参与系梁受力;吊杆采用三轮张拉方案,吊杆在拱肋脱架前进行首轮张拉,在系梁、横梁联结后进行第2轮张拉,第2轮张拉后拆除主梁支架,在桥面系施工后进行第3轮张拉;拱肋变形较大部位的吊杆先张拉,反之后张拉。该桥成桥后的结构线形与内力均满足设计要求。     

新旧T梁桥二次病害分析及加固设计

某旧T梁桥设计等级较低且长期处于超负荷工作状态,使得T梁腹板出现了较多的裂缝,为此采用在旧梁之间增加新梁的加固方式进行了第一次加固。然而,几年后的外观检查发现,第一次加固后的桥梁,旧梁病害没有恶化,但新梁梁体出现了沿纵桥向均匀分布的裂缝。采用MIDAS/Civil进行的有限元分析表明,由于新桥混凝土的收缩徐变,使旧梁全跨截面受压,新梁全跨截面受拉,新梁拉应力3.34~3.86MPa,使得新梁产生纵桥向的裂缝。同时,通过计算分析得到新梁剩余收缩徐变产生的应力较小,因此,建议采用碳纤维布的方法进行第二次加固。     

考虑立柱刚度差异的连续梁超高支架施工技术

以新建蒙华铁路三门峡黄河公铁两用大桥北引桥上层公路4×40m连续梁为背景,介绍了空间弯桥超高支架的施工方法。依据结构具体的空间位置,支架钢管立柱需部分支撑于下层铁路梁、墩顶部位,部分落地支撑。为了验证支架方案的可行性,采用MIDAS/CIVIL有限元软件建立支架系统的梁单元数值模型进行分析,并对施工全过程中钢管立柱的受力进行实时监控。结果表明,针对双层空间弯桥,支架超长管桩采用部分落地支撑、部分支撑于下层既有结构上时,施工全过程中钢管立柱的实测应力小于规范限值,该种支架方案可行;该种支架孔跨布置除考虑贝雷梁受力外,还需验算下层梁体的支座载荷是否超限;随着支架体系受力的增大,管桩落地以及铁路梁墩顶支撑时,应力增加的幅度明显高于铁路梁部支撑的管桩,其中,墩顶支撑的管桩应力增长最快,施工中应采用刚度更大的钢管。