变曲率竖曲线连续钢梁桥顶推施工线形控制研究

为研究变曲率竖曲线连续钢梁桥顶推线形控制,以某6×90m连续钢混组合梁桥顶推施工为工程背景,提出了采用"传递矩阵法"对顶推施工过程中各工况的钢主梁线形进行预测与控制,并对该方法的计算参数选取、线形状态矩阵、误差修正进行了理论推导。在此基础上,将"传递矩阵法"对顶推线形控制的原理,采用C语言编制了算法,并通过工程实例验证了所提控制方法的有效性。结果表明:将"传递矩阵法"应用到变曲率竖曲线连续钢梁桥顶推施工的线形控制中,概念清晰,便于操作。     

复杂竖曲线宽幅组合梁桥大跨度顶推施工控制技术

广西柳州凤凰岭大桥为(96+124+3×130+90) m连续钢-混组合梁桥,主梁为等高双箱单室钢-混组合梁,由槽形钢箱梁和混凝土桥面板构成,梁宽46.6 m,该桥竖曲线由3段圆曲线和2段直线组成。钢梁采用连续步履式顶推、跨间不设临时墩的方案施工,最大顶推跨度达130 m。由于该桥竖曲线线形复杂、顶推悬臂长度较大、桥面板及体外预应力束施工工序繁杂,为确保施工中结构安全、成桥线形和内力满足设计要求,从线形控制、导梁过墩控制、桥面板安装控制等方面进行施工控制。钢梁顶推施工时,采用几何状态传递法对各梁段安装线形进行预测与控制,确保成桥线形满足设计要求;分析临时拉索张拉、环境温度改变与导梁前端位移响应关系,计算临时拉索张拉力,通过张拉临时拉索实现导梁顺利过墩;桥面板施工时,对皮尔格铺装法进行优化,改变桥面板安装顺序,确保了钢梁及桥面板应力满足要求,并缩短了工期。通过以上施工控制,该桥钢梁顺利顶推完成,全桥线形平顺,实测主梁线形满足设计要求,成桥状态良好。     

九堡大桥斜腹板槽形钢梁顶推局部受力分析

杭州九堡大桥南引桥为斜腹板槽形钢梁和混凝土桥面板组成的大跨度组合结构桥梁。槽形钢梁采用顶推法施工,不设临时墩,最大悬臂长85m,顶推总长度916m;支撑反力由腹板承受,应力集中现象明显。利用有限元软件MIDAS／Civil进行顶推施工仿真模拟,研究了各墩支撑反力的变化规律以及垫板刚度对槽形钢梁局部受力的影响,并分析了钢梁的应力变化规律。     

多变竖曲线钢槽梁拼装及顶推施工技术

武汉二七长江大桥主桥非通航孔区为6×90m钢混结合梁结构,钢梁为开口槽形结构,6跨钢槽梁拼装线形各不相同。采用了连续千斤顶拖拉法施工,在顶推平台上进行钢槽梁节段拼装,通过布置在墩柱顶的连续千斤顶系统将拼装完成的梁段拖拉到位。成功采用无连接形式尾端可调滑块及各墩顶可调滑道实现多变竖曲线钢槽梁的顶推施工。与常规步履式顶推工艺相比,缩短了工期,节约了成本。     

郑州黄河公铁两用桥施工控制关键技术研究

郑州黄河公铁两用桥是斜边桁无竖杆的三主桁、单索面多塔斜拉桥,为了使该桥建成后达到设计目标受力状态,对其施工全过程进行控制,钢梁顶推过程中以最大悬臂状态关键杆件内力控制为主、线形控制为辅;顶推到位后以预制桥面板抄垫高程和索力控制为重点。建立板梁索相结合的空间模型模拟施工过程,根据计算结果确定施工临时平联布设方案,并实现顶推过程平面中线控制、顶推完成后墩顶3桁高差调整、桥面板高差控制、斜拉索张拉控制,确保各施工阶段的杆件内力、斜拉索索力和主梁线形3项指标均达到设计要求。     

大跨度圆曲线槽型钢梁顶推施工方案比选

福建省沙埕湾跨海大桥南引桥为钢—混组合连续钢箱梁桥,位于圆曲线上,钢箱梁由槽型钢梁与混凝土桥面板组成,槽型钢梁安装采用步履式顶推技术。结合南引桥槽型钢梁顶推距离长、重量大等特点,提出跨中向两侧顶推、分联单导梁顶推、分联双导梁顶推、单向多点同步顶推4种方案,从经济性、安全性和施工质量等方面对4种方案进行综合比选,最终选取单向多点同步顶推作为顶推施工方案,该方案借助步履式千斤顶及临时承载梁进行顶推,将槽型钢梁第1联与第2联临时连接,由南至北一次顶推到位,顶推过程平稳顺利。     

大跨轨道钢箱叠合梁桥顶推施工控制方法

为了寻求确保大跨度钢箱叠合梁桥顶推施工中线形和内力可控、成桥后满足设计要求的顶推施工控制方法,以大跨轨道钢箱叠合梁桥——重庆南纪门长江轨道专用桥北岸引桥为工程背景,采用MIDAS Civil软件建立空间有限元模型,结合无应力状态法理论,基于推导的数学公式,获取各钢箱梁节段控制点安装高程理论值,指导钢箱梁节段定位、安装,并给出误差计算公式,进行大桥顶推后钢箱梁线形评价;采用应力增量评价方法,进行大桥顶推后钢箱梁应力评价。结果表明:大桥线形、应力监测结果与理论值吻合较好;所提出的方法可指导钢箱梁精确定位安装,确保顶推施工过程中受力安全、线形可控,适用于类似工程顶推施工控制。     

组合结构箱梁桥连续顶推施工技术研究

组合结构以其优异的力学性能和对施工具有的良好适应性将在未来桥梁建设中占有越来越重要的地位,组合箱梁常常采用顶推法施工。杭州九堡大桥南引桥采用大悬臂的宽箱轻型槽形钢梁与预应力混凝土桥面板的组合箱梁结构,箱宽31.5m,悬臂超过8m,11跨一联,长910m,该结构体系是国内最宽的单箱组合梁。施工采用独创的"步履式"顶推施工法,工艺新颖:多点连续顶推,85m跨不设临时墩,顶推过程梁体属整体刚性平移,如此大跨径的顶推施工在国内尚属首次。本文研究了九堡大桥大跨长联钢槽梁的顶推施工工艺,并对顶推过程中结构关键受力点:钢槽梁与移位器的接触边界进行了计算分析,确定了合适的接触宽度。实践表明九堡大桥的顶推施工是非常成功的。     

红水河特大斜拉桥叠合梁顶推施工过程仿真分析

红水河特大斜拉桥为不对称斜拉桥,桥面结构在纵向(结合段)和竖向(叠合梁)都采用了钢与混凝土组合形式,受地形、水位限制,贵州岸边跨叠合梁拟采用顶推法施工。顶推过程中,结构变形及其应力分布均为动态变化,易发生应力集中现象。为确保施工安全,采用有限元软件Midas对桥梁顶推施工全过程进行空间仿真分析。经分析可知:桥梁施工中各部件出现最不利状态时的工况各不同。     

大纵坡空间曲线钢槽梁施工关键技术

长沙市福元路湘江大桥河东引桥为整体成型的钢槽梁和桥面板形成的组合箱梁结构,针对其特殊的施工条件和结构线形特点,对施工工艺进行了比选和研究,采用合理的起重吊装和顶推设备,安全、快捷地实施了空间线形复杂的钢槽梁拼装及多点曲线顶推.     

平曲线段变高度连续钢箱梁顶推施工技术

结合某城市桥梁工程实例,介绍了该小半径曲线段变高度连续钢箱梁工程顶推施工的实施方案.针对工程施工中小半径曲线顶推线形控制、最大悬臂工况控制、变高度梁顶推等重难点问题进行分析,并提出相应工程解决措施,可以为类似工程提高施工质量、保证施工安全提供参与.     

多跨长联公轨合建钢桁梁桥顶推施工控制技术研究

杭甬高速钱塘江大桥结构形式采用悬链形上加劲连续钢桁梁桥,跨径组合为(73.4+122+4×240+122+73.4)m,全长1350.8m。上部结构主桁分别采用步履式顶推和拖拉式顶推方法从两侧向中跨施工,最后跨中直接合龙。为使该桥建成后线形及应力均达到设计目标,本文基于钱塘江大桥钢桁梁的工程特点和施工方法,结合有限元计算结果,确定了本桥的施工控制工作内容。施工控制结果表明：整个顶推施工过程中,本桥主桁线形、结构的应力状态均控制在规范限值以内,与理论值偏差较小,达到了施工监控目标。     

悬索桥扁平钢箱梁顶推施工受力分析

某3跨地锚式悬索桥加劲梁为扁平钢箱梁,钢箱梁跨径组成为(40+430+40)m,采用多点临时墩顶推施工。为了确保钢箱梁在顶推施工过程中结构安全,建立有限元计算模型对顶推施工过程进行整体和局部受力分析。计算结果表明临时墩支点高程设置形式、滑道支承形式和横向偏位等对钢箱梁受力影响较大。根据计算结果提出了钢箱梁顶推施工过程线形控制、临时墩反力控制及局部应力施工控制等参数以及相应控制措施。实际顶推施工结果表明钢箱梁受力及线形控制较好。     

维义大桥施工控制

柳州市维义大桥为主跨288 m的连续钢桁拱桥,该桥钢梁采用临时支墩搭设膺架半悬臂拼装法架设,为了解施工过程中的结构内力及线形状态是否满足设计要求,指导施工,运用无应力状态法,采用桥梁结构分析软件MIDAS Civil建立空间模型对该桥进行全过程施工控制.施工控制结果表明:在施工过程中各阶段线形、应力、索力、钢梁抗倾覆稳定性等控制指标与理论分析结果基本一致,成桥的线形和内力状态与控制的预期目标吻合良好.     

大跨曲线钢槽梁顶推施工关键技术

福建省沙埕湾跨海大桥位于台风频发地区,桥位地形为丘陵山区,施工条件恶劣。南引桥主梁采用钢混组合梁形式,桥梁标准跨径80 m,墩高超过50 m,其中钢槽梁采用顶推施工工艺。针对南引桥钢槽梁顶推施工经历的高墩、大跨径、曲线等特点,为确保南引桥钢槽梁顶推施工安全可靠,分析了施工阶段钢槽梁切向顶推的横向偏移规律,使用有限元对顶推过程中梁体所受应力进行了分析模拟及计算,最终选择以减小主梁顶推时最大悬臂状态的负弯矩为目的的轻质导梁。设计了箱型变截面承载梁体系作为托梁,设计了多点同步顶推控制系统以实现顶推过程中的远程操作及千斤顶的同步性,提出了中间不设临时墩和墩旁支架的钢槽梁步履式顶推施工工艺。实际工程检验表明:沙埕湾跨海大桥南引桥通过该工艺成功节约成本近2 000万元,施工过程安全可靠,且成桥线形平顺、美观,荷载试验结果及应力分析数值均满足规范及设计要求。该工艺既保证了施工过程中的安全,又节省了工程造价,该顶推施工技术可以为今后类似大跨度、大曲率、高墩身桥梁顶推施工所借鉴。     

柳州市凤凰岭大桥主桥设计与施工

柳州市凤凰岭大桥主桥采用六跨连续组合钢箱梁,跨径布置为(96+124+3×130+90)m,为目前国内最大跨径组合结构钢箱梁。采用公轨合建的形式,桥梁造型为风雨桥设计形式,主梁为带外加劲的双箱槽形钢梁组合梁,两箱梁之间通过中横梁连接。桥面板采用钢筋混凝土结构,挑臂现浇,其余区域采用预制结构,钢梁与桥面板之间通过剪力钉连接,全桥设置体外预应力。该桥采用连续步履式顶推法施工,跨间不设临时墩,最大顶推悬臂长度130 m,为国内顶推施工之最。顶推到位后,铺设预制桥面板,并浇筑湿接缝,最后进行桥上建筑施工。     

琅岐闽江大桥主桥钢箱梁顶推合龙控制技术

琅岐闽江大桥主桥为（60＋90＋150＋680＋150＋90＋60） m 七跨连续半飘浮体系双塔双索面斜拉桥,主梁为栓焊结构钢箱梁,采用悬臂拼装法施工,中跨合龙段长12 m ,合龙段自重约170 t 。为了使大桥能够高精度顺利安全合龙,且成桥后结构内力、线形状态达到预期目标状态,基于无应力状态法原理的控制思想,确定中跨采用双边吊梁、无劲性骨架锁定、顶推法进行合龙。采用 MIDAS Civil 2011对合龙关键工序进行详细计算分析,得到合龙顶推力、顶推位移限值等关键控制参数;分析了顶推过程中的索力、线形变化规律,以验证结构合龙安全可靠;分析得到合龙段无应力长度较小的改变对成桥目标状态影响较小。工程实践表明采用该方法进行合龙控制是可行的,桥梁合龙后内力状态与设计目标一致。     

大跨高墩钢箱梁多点同步顶推技术

武西高速公路桃花峪黄河大桥主桥为(160+406+160)m三跨自锚式悬索桥,钢箱梁架设采用多点连续同步顶推技术.该桥钢箱梁顶推距离为726 m,顶推总重量为16 109 t,支墩最大跨度82 m,钢梁底距地面50m,顶推施工难度大.通过合理布置临时墩和水平索,精心设计钢导梁和滑道,采用先进的多点同步控制系统,保证了钢梁顶推顺利进行,顶推过程中顶推摩擦系数、顶推同步性、钢梁线形、临时墩墩顶位移均满足施工需要.     

青山长江公路大桥边跨钢槽梁顶推关键技术

武汉市四环线青山长江公路大桥南汊主航道桥为(100+102+148+938+148+102+100)m钢箱及钢箱结合梁斜拉桥,边跨主梁采用钢箱结合梁,即钢槽梁+混凝土桥面板的组合截面。边跨主梁采用先顶推架设钢槽梁,再在其上安装预制桥面板,最后施工湿接缝完成体系转换的总体施工方案。边跨钢槽梁顶推采用步履式顶推,钢梁在工厂制造完成后船运至墩位,利用浮吊吊装至桥塔墩墩旁托架,焊接完成后由中跨向边跨方向顶推。对边跨钢槽梁顶推架设进行有限元分析,以指导顶推施工中墩旁托架、临时支墩、导梁等大临结构设计,并采用三节间钢梁顶推技术、支架应力应变监控、大行程多点步履式顶推施工技术、实时动态纠偏等关键技术,保证了边跨钢槽梁架设的工期、质量及安全。     

V形墩刚构桥墩底顶推合龙施工控制

由于目标单一的桥梁施工控制方法不适合指导V形墩刚构桥"墩底辅助顶推"合龙施工,为了保证成桥结构线形和内力状态同时达到设计要求,以上海轨道交通16号线泐马河大桥为例,采用顶推力与位移进行双控。通过有限元软件桥梁博士建模,计算各顶推阶段结构的变形和受力,确定各控制指标的理论控制目标和误差允许值,并监测这些指标实际的变化规律。结果表明:实际线形与理论线形吻合,中跨跨中最大误差23mm,边跨合龙误差小于11mm,合龙精度满足规范要求;成桥结构受力状态与设计结果一致,顶推力在允许的误差范围内,结构处于安全可控状态。