多塔斜拉桥无应力合龙关键技术研究

嘉绍大桥主航道桥为(70+200+5×428+200+70)m六塔七跨分幅式钢箱梁斜拉桥。为确保其顺利合龙,结合该桥六塔独柱(桥塔为弱柱结构)并设置竖向双排支座体系和跨中刚性铰等结构特点,按照结构运营状态达到设计理想状态为施工控制目标,采用有限元软件建立实体模型,对关键控制工况分别进行仿真分析,对其合龙工艺、合龙顺序进行研究。研究确定该桥按照无应力状态几何控制法进行顶推合龙施工的方案,7个合龙口按照边跨→中跨→次边跨→次中跨的合龙顺序进行逐次合龙,并对合龙过程中的顶推施工工艺、关键施工参数确定、主要控制手段及实施控制要点进行了阐述。实践证明,该合龙方案和合龙顺序高效、高精度地完成了该桥的顶推合龙施工。     

沌口长江公路大桥主桥中跨顶推辅助合龙施工技术

沌口长江公路大桥主桥为(100+275+760+275+100)m双塔双索面钢箱梁斜拉桥,钢箱梁含风嘴宽46m,中跨合龙段长4.6m、重122.4t。该桥中跨采用单侧起吊、顶推辅助合龙方案,即北岸侧塔梁纵向临时约束兼顾作为纵向顶推装置顶推北主桥,由南岸桥面吊机单侧起吊合龙段进行喂梁。合龙施工时,结合合龙段起吊操作间隙、喂梁温度对合龙口宽度的影响等,纵向顶推装置的顶推量按20cm、顶推力按6 000kN设计;针对顶推过程中结构响应,通过支撑型钢将合龙段重量平均分配至合龙口两侧梁段上、斜拉索张拉调整合龙口相对高差、对拉系统进行轴线调整、纵向牵引辅助进行缝宽调整和锁定等技术措施,完成合龙口姿态调整;合龙段匹配时,以边腹板对齐,中腹板处马板配合千斤顶进行匹配错台控制。全桥合龙后,合龙段轴线偏位5mm,标高与目标值的误差为2mm,合龙段与两侧标准段匹配良好。     

武汉青山长江公路大桥主桥中跨合龙施工技术

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938m的双塔双索面斜拉桥,主梁采用混合梁结构。其中,边跨主梁采用钢箱结合梁;中跨主梁采用整体式钢箱梁,钢梁宽48m、高4.5m。中跨钢箱梁共59个节段,其中合龙段长11.4m,重约305t,节段间采用栓焊组合连接。大桥先施工边跨钢箱结合梁,再施工中跨钢箱梁,最后采用顶推辅助合龙方案施工中跨合龙段。合龙段在工厂精确匹配制造后运至桥位处,将合龙口一侧主梁往边跨侧顶推15cm,利用2台500t桥面吊机抬吊合龙段嵌入合龙口;完成合龙段与一侧钢梁的栓焊连接后,再将钢梁往跨中顶推复位;利用预设的三向偏差调整装置调整合龙口偏差并锁定,先栓后焊完成合龙,解除临时锁定,实现大桥体系转换。     

江顺大桥主桥钢箱梁边跨合龙技术

广佛江快速通道江顺大桥主桥为双塔双索面的钢-混混合梁斜拉桥,主跨700m,双向六车道,箱梁全宽39m,是目前广东省第一大跨斜拉桥,该桥采用无应力状态控制法进行施工监控,边跨合龙施工存在难度,综合考虑合龙环境温度变化、钢箱梁顶底板温差及现场实际情况等因素,边跨采用配切合龙法施工。以该桥主桥钢箱梁顺岸边跨合龙为例,对边跨合龙的控制思路和合龙方案进行论述,重点介绍边跨合龙的施工步骤和细节。     

不同边跨合龙方式对连续刚构桥结构的影响分析

针对某3跨连续刚构梁桥边跨合龙位置桥墩较高、现浇段较长而搭设托架不安全的施工条件,该大桥东岸边跨拟采用导梁法进行施工合龙。为验证该方案是否合理,根据力学方法和有限元原理,采用Midas/Civil软件建立了该桥的有限元模型,仿真模拟了实际施工过程并进行数值分析,并对两岸边中跨的内力与位移进行了对比分析,以验证采用导梁方案合龙施工的合理性。研究表明:1)边跨合龙方式的不同对桥梁结构受力影响较大,特别是边跨部分;2)使用导梁法施工的一岸,施工过程和成桥后桥面平顺性均不如使用托架法施工的一岸,产生的附加应力相对托架合龙稍大,但影响程度可接受,满足设计规范要求,并且节约了施工经费和缩短了施工周期。     

厦漳跨海大桥北汊主桥配切—顶推合龙技术

厦漳跨海大桥北汊主桥为双塔双索面钢箱梁斜拉桥,主梁采用悬臂拼装施工,中跨合龙方案采用配切-顶推合龙技术:在合龙前对合龙口进行观测,并拟合出合龙口宽度～温度曲线,根据预测的合龙口宽度对合龙段下料,同时在塔梁临时锚固上对单侧主梁顶推和回移一较小位移.实践证明,该桥采用的配切-顶推合龙技术既能确保合龙段顺利吊入合龙口,又能达到理想的焊缝宽度,提高了合龙的可靠性,降低了结构安全风险.     

广州明珠湾大桥主桥中跨合龙技术

广州明珠湾大桥主桥为(96+164+436+164+96+60) m中承式钢桁拱桥,采用双层桥面布置,主梁采用N形三主桁钢桁梁结构。主桥采用斜拉扣挂法、拱梁同步架设;中跨合龙时,拱肋与主梁分别采用"多点同步合龙"与"节点拼装合龙"法进行先拱后梁施工,以提高大桥的合龙效率。通过敏感性分析确定该桥采用26号、29号墩顶、落梁为主,竖向、横向、纵向顶拉为辅的合龙措施调整拱肋合龙口空间姿态。该桥中跨合龙施工中,在边跨采用抗倾覆压重设计,以控制大桥悬臂施工阶段由自重产生的倾覆力矩;在26号、29号墩顶支座处布置顶、落梁及纵移装置,以消除合龙口高差与转角位移,实现精准对位;在拱肋与主梁合龙口设置微调装置,以实现钢梁合龙口间距微调;在27号主墩设置顶推装置,使结构整体纵移0.085 m,实现上、下拱肋同步合龙;主梁合龙节点杆件拼装后,利用吊杆与顶拉装置调节高差与合龙口间距,实现大桥无应力精确合龙。     

排调河一号特大桥中跨合龙顶推控制

为了保证高墩大跨度三跨连续刚构桥中跨顺利合龙,需在合龙前进行水平顶推控制,以贵州排调河一号特大桥为工程背景,采用专业桥梁结构分析软件MIDAS建立有限元模型模拟施工过程,以消除墩顶水平位移为原则计算顶推力大小,并就顶推对该桥成桥状态受力性能的影响进行分析;在实际顶推过程中对位移和内力数据进行实时监测,将实测数据与理论计算值进行比较分析,其结果基本一致,表明顶推施工是合理、可靠和有效的,确保了顶推过程中结构的安全。     

塔墩梁固结矮塔斜拉桥合龙顶推力的简化计算方法

为确定塔墩梁固结体系矮塔斜拉桥在中跨合龙时所施加的纵向水平顶推力的合理取值范围,从控制桥墩裂缝宽度的角度出发推导其简化计算方法。基于《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中的裂缝宽度公式,推导双肢薄壁墩塔墩梁固结矮塔斜拉桥在顶推阶段和正常使用阶段的桥墩裂缝宽度与顶推力的关系式,由此确定合龙顶推力的取值范围,在此基础上考虑合龙温差对顶推力进行修正。以104国道上某三塔矮塔斜拉桥为例,计算该桥在中跨合龙时的顶推力,并与有限元计算结果进行对比,验证了该简化计算方法的有效性,且该方法具有较高的精度和计算效率。     

港珠澳大桥青州航道桥主梁合龙施工技术

港珠澳大桥青州航道桥为(110+236+458+236+110)m的斜拉-连续组合体系双塔双索面钢箱梁斜拉桥,有索区主梁采用悬臂拼装方案施工,无索区主梁采用整体吊装方案施工,两侧次边跨及中跨均设1个合龙段。为保证主梁合龙施工精度及质量,结合结构体系特点,次边跨合龙采用顶推+配切合龙的方法,按照先合龙、后张拉合龙段斜拉索的工序进行合龙施工;中跨合龙采用配切合龙的方法;在合龙施工中,采取了免压重合龙观测技术,并采取折线配切方法进行合龙段精细配切。该桥主梁合龙后,次边跨及中跨合龙口最大高差分别为6mm和1mm,轴线偏差均在5mm以内,焊缝宽度均为10~15mm。实践结果表明:该桥合龙施工技术切实可行,施工简便,合龙精度满足施工要求。     

广深港客运专线(112+168+168+104) m连续刚构桥设计

介绍广深港客运专线跨沙湾水道(112 168 168 104)m连续刚构桥的桥址情况、孔跨和结构形式的确定和构造设计;对全桥静力进行分析,比较不同的梁高、薄壁墩厚、合龙顺序和预顶力对结构刚度和受力的影响;对车-桥动力特性和桥梁抗震性能进行了检算。     

部分斜拉桥施工力学性能分析

为了解多跨部分斜拉桥施工过程中结构力学性能的演变过程,从而对桥梁进行有效的施工控制,以开封黄河二桥主桥为例,采用有限元程序MIDAS Civil建立全桥有限元模型,进行施工过程仿真计算,分析其施工力学性能。分析结果表明,主梁成桥时压应力最大,次边跨初步和最终合龙对边塔塔底应力影响较大;中塔偏位较小,边塔在次边跨初步合龙阶段易产生较大纵向偏位;索力变化较小,可一次性张拉到位;桥梁整体稳定性较好;桥梁在各施工阶段的第1阶失稳均为桥塔面外反对称失稳。     

沉湖汉江特大桥主桥连续刚构施工技术

沉湖汉江特大桥主桥为(102+168+102)m连续刚构桥,上部结构为单箱单室、变高度、变截面梁,下部结构采用双墩薄壁圆端形桥墩、钻孔灌注桩基础.主桥桩基采用旋转钻机成孔,承台采用钢板桩围堰法施工;上部结构0号块采用落地式支架法施工,其余节段采用菱形挂篮悬臂浇筑施工,在中跨合龙口设置4 000 kN的水平顶推力,完成中跨合龙.为了保证施工质量及安全,使该桥的实际状态最大限度地趋近设计状态,通过施工监控,使中跨合龙口精度满足规范要求、成桥线形与设计吻合.     

沪蓉高速公路铁罗坪大桥设计

铁罗坪大桥主桥为预应力混凝土双塔双索面斜拉桥,跨径布置为(140+322+140)m。该桥主梁基本断面形式为边主梁;桥塔为H形,总高190.397m,塔柱采用空心五边形断面,在上塔柱锚固区采用U形预应力束加强,桥塔墩基础由24根2.4m的桩基组成;每个桥塔两侧布置19对斜拉索,斜拉索采用低松弛镀锌高强钢丝。从温度作用、汽车荷载作用、成桥阶段稳定系数方面对2种结构体系(墩塔梁固结体系和飘浮体系)进行比选,最终选择了对结构受力更为有利的墩塔梁固结体系。采用MIDAS Civil软件分别对该桥静、动力特性、抗风稳定性及地震反应进行分析,分析结果表明结构受力均满足规范要求。该桥主梁采用悬臂浇筑施工,合龙顺序为先边跨、再中跨。     

三塔大跨度结合梁斜拉桥主跨合龙技术分析

三塔大跨度斜拉桥合龙时各种因素对合龙口的变位和局部受力影响较大,给合龙口调整施工带来了难度.为了得到合理的合龙施工方案,以武汉二七长江大桥为背景,利用MIDAS Civil软件建立该桥有限元计算模型,计算分析了该桥主跨非对称合龙的可行性,并通过敏感性分析确定了温度、压重、调索、对拉等对合龙口两端主梁变位及局部应力影响的程度,得出主跨合龙时应采取的合理措施及合龙步骤.     

刚构桥高温条件下边跨和中跨同时合龙可行性研究

以一座预应力混凝土连续刚构桥为工程背景,采用有限元软件桥梁博士建立模型,通过利用顶推力施加后墩顶位移比较和在最不利工况下应力变化的方法,证明了高温条件下合龙的可行性;通过边跨、中跨同时合龙阶段及正常使用阶段验算,证明了边、中跨同时合龙的可行性。     

大跨连续梁先中跨后边跨合龙影响分析

先中跨合龙后边跨合龙的非对称悬浇连续梁桥，由于其特殊的浇筑及合龙方式，受力较为复杂。现运用有限元分析软件对合龙误差、合龙温度及合龙配重对桥梁成桥状态时的应力和变形的影响进行分析，发现合龙误差对桥梁成桥线性影响较为显著，较理想状况下位移可增大一倍左右；合龙温度会对桥梁支座产生顺桥向位移，施工中需提前设置预偏量；对中跨进行合龙配重可以有效减小墩顶不平衡弯矩，确保施工安全。     

天津永和大桥合龙段拆除后的主梁线形调整

天津永和大桥为5孔一联、主孔跨径260m、双塔双索面、塔墩固结、连续呈漂浮体系的Pc斜拉桥。与中跨合龙段置换相匹配,利用拆除合龙段后形成两半桥的时机,通过调索来改善主梁线形是国内既有PC斜拉桥维修的一个先例。通过对比分析合龙段拆除后状态与原桥竣工状态在桥面线形、索力等结构性能上的差异,并依据中跨合龙段拆除前已然存在的中跨局部下挠量,确立了主梁线形调整的目标和调索幅度,利用平面杆系有限元计算分析拟定并优选了调索方案,提出了主梁线形调整的施工控制原则。施工监测结果表明,所有调索步骤完成后,主梁线形调整最终达到了预期目标,调整后的索力更趋于均匀,调整过程兼顾了主梁混凝土应力、塔位以及劲性骨架轴力的变化,保证了结构的安全．     

无应力状态控制法在斜拉桥并行作业中的应用

现代大跨度斜拉桥施工工序繁多、体系转换复杂,在其施工控制中若以索力为控制依据,因施工临时荷载变动、温度变化、混凝土收缩徐变的影响,难以实现多工序并行作业。为此,无应力状态控制法利用相对稳定的无应力索长作为控制量,可避免桥面荷载和其它索力调整对目标索索力的影响,为并行作业提供了条件。基于结构力学的力法方程,分别采用索力控制和索长控制2个过程,分析了荷载移动和调索顺序对结构内力、位移的影响,在理论上论证了该方法应用于并行作业的正确性;并通过实例计算,证明了该方法的可行性与优越性。     

灵江大桥施工阶段的风洞试验及抗风分析

采用悬臂施工的大跨预应力混凝土连续刚构桥在合龙前的最大双悬臂阶段为整个施工过程中的最不利抗风状态，但还需考虑由于不对称施工而由风载产生的不利影响。结合灵江大桥的施工，对几种不利风荷载情况进行风载静力分析，并采用节段模型风洞试验进行风振分析，讨论了变截面箱形桥梁的抗风特性。