三门峡黄河公铁两用桥钢桁梁顶推动力学分析

研究目的:有关钢桁梁顶推施工的研究大多局限于杆系有限元的静力学分析,然而钢梁顶推是一个动态过程,桥墩-钢梁-滑块-滑道梁相互作用成为三维空间体系,力学机制复杂,目前对顶推动态过程的计算分析较为少见。鉴于此,本文采用数值模拟和试验监控相结合的手段,对三门峡黄河公铁两用桥钢梁顶推过程进行动力学分析,以便明确各细部结构的受力状况,为主体结构的安全施工提供技术保障。研究结论:(1)顶推过程中墩身承受交替变化的拉/压应力,初始阶段的拉应力和变形较大,随着向托梁中部顶推,桥墩拉应力和变形减小,易开裂区向弧形帽梁底部扩展;(2)滑道梁的应力和变形随着滑块接近托梁中部逐渐减小且分布趋于均匀,最大应力出现在腹板与加劲肋连接位置;(3)滑块在顶推初始阶段出现类似"爬坡"的现象,与滑道梁接触面的受力、变形不均匀,且存在静-动摩擦系数的转变,导致桥墩在顶推开始时刻承受一定水平力;(4)本文研究可用于指导高墩多跨连续钢桁梁的顶推施工。     

预应力混凝土连续箱梁顶推施工控制技术研究

为了解决桥梁顶推法施工由于正负弯矩交替出现、预应力筋作用以及顶推装置的影响导致连续梁梁体的开裂问题,以厦深联络线连续梁施工为背景,开展对预应力混凝土连续箱梁顶推施工中结构"零损伤"的研究。借助midas桥梁建模软件,仿真分析连续箱梁在不同的预应力张拉方式下,不同顶推阶段中导梁及箱梁的上下缘应力,并通过实测数据对比,验证仿真分析的可靠性。研究结果表明:(1)在顶推的各个阶段,部分预应力张拉方案较全部预应力张拉方案主梁及导梁的拉压应力均变小;(2)采用预应力部分张拉方案解决了顶推过程中箱梁顶板上沿拉应力超限、预应力处理不当导致的梁体裂缝问题;(3)可采用增加布料孔和振捣孔、定制钢底模、设置沉降差等措施控制混凝土质量,为后续顶推施工箱梁"零损伤"提供条件。     

跨高铁800m半径PC连续箱梁顶推施工控制研究

研究目的:桥梁结构施工日趋大型化和复杂化,给施工控制技术带来新的挑战。为克服这一难题,一种有效的施工方法——顶推施工法应用前景越来越广阔。本文依托厦深联络线位于R=800 m圆曲线上PC连续箱梁的顶推施工控制,采用数值模拟与有限元仿真模拟的方式,施工前模拟计算出顶推法施工方案是否满足安全要求。研究结论:(1)导梁在顶推过程中,最大拉压应力和最大剪应力都出现在导梁根部;(2)分别在导梁根部最大负弯矩和最大正弯矩工况下,埋入混凝土部分的钢导梁各向正拉压应力、竖向剪应力均小于Q345钢材相应的许用应力,满足规范要求;(3)导梁翼缘和腹板高强螺栓连接在顶推荷载作用下,高强螺栓连接最不利截面受力满足要求,仅腹板螺栓连接安全储备略小;(4)本研究结果可为今后为圆曲线上PC连续箱梁桥顶推施工控制提供参考。     

混凝土曲线箱梁顶推施工的两点限位新方法

研究目的:由于工程场地条件的限制,大跨度曲线混凝土桥梁有时只能采用顶推施工方法,对于重250 000 kN、顶程达213 m、半径920 m的混凝土箱梁,其顶推过程中的中线轨迹和临时墩水平反力大小的控制是大吨位、长顶程曲线箱梁顶推设计和施工必须解决的关键问题,本文意在找出解决这些问题的方法。研究结论:通过对北京市京新上地桥独塔单索面预应力混凝土曲线斜拉桥主梁顶推过程中受力和运动轨迹的研究,得出以下结论:(1)提出混凝土复杂曲线箱梁顶推施工新方法,该方法简化了滑道和限位装置的设计,解决了复杂曲线主梁顶推轨迹不易控制的难题;(2)两点限位的结构在水平面为静定体系,可以准确计算顶推过程各工况的水平限位力,临时墩水平反力大幅降低仅为顶推重量的1.2‰,为复杂曲线主梁顶推的施工安全提供了技术支撑;(3)两点限位方法适用于采用顶推法施工的公路、铁路和市政工程等大型复杂曲线预应力混凝土箱梁桥。     

大吨位箱梁单点顶推技术探讨

顶推法是顶推桥梁施工工法中常用的施工方法,但大吨位箱梁单点顶推施工国内较为少见.通过长沙湘府路湘江大桥跨京广铁路联主跨箱梁顶推施工实践,较为详细地总结了大吨位箱梁顸推施工中临时墩布置、滑道设置、纠偏限位控制、导梁安装及后锚点等结构体系的设置要点与施工过程中关键工序的控制要点.     

复杂地段96m双线钢桁架梁顶推施工技术

介绍了京津城际轨道交通工程改京山线96 m双线简支钢桁架梁跨越北京市二环路顶推施工技术,该桥施工时因地制宜,充分利用二环路的辅路空间以尽量减小顶推跨度,上滑道采取间断式布置,下滑道采用不连续多段长滑道,用八三式军用墩器材搭设临时墩,并在主梁前方加设长导梁,顺利完成了钢桁梁顶推架设。另外还介绍了在顶推和落梁过程中应该注意的问题。     

双线铁路超大跨度连续钢桁梁多点同步顶推施工技术研究

黄大铁路黄河特大桥为一联(120+4×180+120)m的双线铁路连续钢桁梁桥,采用顶推法架设钢梁,顶推距离840 m,顶推重量11 600 t,最大悬臂长度达160 m。结合本桥施工特点,系统地研究了钢梁顶推支架系统、120 m长导梁设计,长距离多点同步顶推等关键施工技术。通过采用多点同步顶推施工方案,确保了钢梁拼装质量和施工安全,经济效益和社会效益显著。     

铁路96m双线钢桁架梁顶推施工技术

介绍了铁路96 m双线简支钢桁架梁顶推施工技术,该技术因地制宜充分利用现场的辅路空间,采用上滑道集中、下滑道间隔连续,军用八三墩搭设临时墩方法,完成了钢桁梁顶推架设。另外还介绍了在顶推和落梁过程中应该注意的问题。     

武汉二七长江大桥6×90m钢—混结合连续箱梁顶推施工

武汉二七长江大桥主桥非通航段,布置有6×90 m钢—混结合连续箱梁,设计采用顶推法施工。本文在叙述了顶推方案、顶推流程及过墩方案后,较详尽地介绍了拼装平台、导梁、顶推设备及限位装置等的构造。     

复杂条件下顶推小半径连续弯梁设计研究

研究目的:小半径连续弯梁位于变曲率平曲线上,同时纵断面位于竖曲线范围,采用顶推法施工,结构受力复杂,设计施工难度大。本文以朔山铁路32 m+48 m+32 m预应力混凝土连续梁为背景,对采用顶推法施工的弯梁结构受力分析、平竖曲线顶推构造处理措施、桥墩结构尺寸及检算等关键设计问题进行深入研究,以保证顶推施工的可行性和安全性。研究结论:(1)小半径曲线预应力混凝土连续梁采用顶推法施工,应建立空间模型进行结构受力分析,顶推施工过程中应考虑牵引力、导向力、纠偏力引起的主梁水平横向弯矩;(2)顶推梁宜位于平坡或同一坡度上,当主梁位于竖曲线上时,应结合具体情况选择处理方案,对于矢高较小的情况,建议竖向曲梁直做;(3)变曲率小半径曲梁顶推过程中,应根据各控制施工阶段确定主梁在各墩顶的横向偏移值,以确定墩顶滑道及桥墩结构尺寸;(4)弯梁顶推施工过程中,桥墩承受较大的纵横向水平力及弯矩,应对桥墩的强度、刚度进行检算,铁路桥一般采用结构尺寸较大的实体墩,具有足够的抗推刚度,不会发生公路桥柔性墩顶推梁时的爬行状况;(5)本研究成果对今后复杂条件下顶推桥梁设计具有一定的指导意义。     

顶推施工中支座脱空对混凝土箱梁受力性能的影响分析

在顶推施工过程中,由于滑道高程控制不精确、施工管理不当等因素会导致支座脱空,从而导致支反力的重分布,某些支座支反力必然增加,在支撑位置附近局部应力会比较突出,所以有必要研究支座脱空对混凝土箱梁受力性能的影响。结合某预应力混凝土连续箱梁桥顶推施工实例,通过建立三维有限元实体模型,选取某工况下的支座发生脱空进行分析。计算结果表明:支座脱空对支座支反力及箱梁的局部应力影响比较大,减小了顶板受拉和底板的受压安全储备,梁体下挠位移增大,增加了摩阻力,应在施工过程中严密监控支座,避免发生支座脱空。     

复杂环境下大跨长联钢箱梁顶推施工设计研究

以高速公路菏宝线控制性节点工程临猗黄河大桥为工程背景，因线路穿越2个国家级水产种质资源保护区、2个省级湿地自然保护区，设计方案为高墩大跨长联结构特点的连续钢箱组合梁桥，采用大跨度整幅桥核心箱梁多点同步步履式顶推施工方案从山西、陕西两岸拼装平台对向顶推。鉴于该桥在技术和材料上创“连续顶推长度、最大顶推长度、单桥耐候钢使用量、顶推同步控制千斤顶数量”四项记录，建立连续钢箱梁顶推空间模型进行全过程分析，重点研究钢箱梁、顶推平台和导梁的受力特性，提取关键信息进行拼装平台和导梁等结构设计，优化施工方案可为同类型桥梁施工参考。     

8孔110m跨简支曲弦钢桁梁顶推施工技术

京张高铁官厅水库特大桥主桥8孔110 m跨简支曲弦钢桁梁采用支架拼装+计算机控制多点同步顶推施工技术架设。与常规连续钢桁梁顶推不同,简支钢桁梁顶推施工前需先变成连续结构,变成连续梁后,存在10.8 m和12.8 m两种节间长度,为不等节间顶推施工。结合工程实践,对顶推施工过程中的如何降低摩擦系数、如何使滑块实际受力值与计算值相吻合、顶推方式创新的问题进行了探讨。     

多支点顶推技术在跨铁路桥梁施工中的应用

研究应用横向四滑道、纵向多点滑动、多台千斤顶不平衡布置、同步顶推控制技术,成功地解决了长距离、大吨位钢筋混凝土箱梁跨越铁路顶推难题,对同类桥梁的顶推施工具有很好的借鉴作用。     

五里亭大桥预制顶推竖曲线箱形连续梁施工技术

通过竖曲线连续箱梁预制顶推技术在韶关五里亭大桥35 m+120 m+35 m刚性连续梁施工中成功应用,介绍竖曲线连续箱梁预制顶推特点,顶推施工工艺,顶推用临时钢导梁,侧向限位装置,柔性顶推支架平台,预制场的设计。     

高架桥宽幅钢箱梁顶推施工技术

苏州市人民路北延RY-A1合同高架桥在上跨沪宁高速公路段设计为跨径(40+60+40)m钢箱梁,箱梁总宽度34m,半幅桥钢箱梁总质量约1 146 t。简要介绍高架桥宽幅单箱单室结构钢箱梁在不允许分次顶推和确保不中断沪宁高速公路车辆通行的条件下,大跨径大吨位宽幅钢箱梁成功地采用现场分节段拼装成型、单台千斤顶单点一次性快速顶推法施工方案和临时支墩、顶推导梁与滑道、滑板设置、施工监测控制等关键技术,并对最不利工况进行了力学检算。     

新黄河特大桥156m简支钢桁梁顶推施工技术

顶推是基于跨河或跨繁忙路段而发展起来的新型桥梁架设技术,黄韩侯铁路新黄河特大桥钢桁架设就采用了顶推法。结合本桥的特点,介绍了顶推过程中各个结构的施工控制,另外还将阶梯式大悬臂导梁、水中顶推过渡墩和超高位落梁等关键技术作了详细的分析和阐述。     

钢桁梁顶推施工中滑道梁设计与安装

滑道梁是钢桁梁顶推施工中重要的临时结构,其质量直接关系到桥梁施工能否安全顺利的完成。本文以黄大铁路黄河特大桥钢桁梁成功顶推到位为背景,重点论述了滑道梁设计、计算、安装等过程的关键技术及要点,为同类工程施工提供了可借鉴经验。     

变截面波形钢腹板连续组合箱梁破坏试验研究

研究目的:波形钢腹板组合箱梁在受力特点上因具有显著优势,近年来得以迅速发展并在铁路上已经得到应用。本文依托波形钢腹板连续组合箱梁的模型试验,对波形钢腹板连续组合箱梁全过程试验下的弯剪受力性能和破坏机理进行深入研究,从而明确波形钢腹板连续组合箱梁的破坏机制和失效过程。研究结论:(1)波形钢腹板连续组合箱梁正截面弯曲破坏过程可分为弹性加载阶段、中跨跨中截面开裂阶段、中支座截面开裂阶段和中跨跨中截面钢筋屈服阶段四个阶段;(2)波形钢腹板连续组合箱梁剪力主要由波形钢腹板承担,梁体截面开裂和破坏对梁体的抗剪承载力影响较小;(3)试验梁体外预应力增量与中跨跨中截面挠度基本呈线性相关;(4)本研究成果可为波形钢腹板连续组合箱梁的工程运用提供技术参考。     

闹市区大跨铁路连续梁横向顶推架设技术

介绍位于贵阳市区的艺校铁路立交桥改造工程的设计与施工,重点突出大跨度铁路连续梁的横向顶推架设技术。阐述制梁支架、移梁滑道与滑板、顶推后背等的布置,以及梁体顶升、横向顶推、到位落梁的操作。对顶梁过程中其他几个问题如梁体受力分析、移梁速度控制、移梁监控以及纠偏措施等也作了简述。