钻石形主塔“塔梁同步”施工分析及控制技术研究

斜拉桥传统施工一般采用先主塔、后主梁的施工方法。近年来兴起的一种“塔梁同步”施工方法，能节省大量的工期，有着很大的应用前景。然而，对于造型美观的钻石形桥塔，受制于其结构特点，“塔梁同步”的应用受到限制，且国内关于该类桥塔的“塔梁同步”施工实际案例和研究也很少。本研究以汕头某大桥一座空间钻石形桥塔斜拉桥为工程背景，对该主塔类型的“塔梁同步”施工的可行性和施工控制技术进行分析，最后确定了同步5对索的“塔梁同步”施工方案，在实际施工过程中，当3号索初张完成时，主塔塔顶合龙，最终实现“塔梁同步3对索”。同时，在“塔梁同步”过程中，根据监控方案对主塔关键部位进行了应力和变形监测，监测结果表明关键控制指标符合监控预期，证明了“塔梁同步”施工方法在钻石形主塔的斜拉桥中也具有可行性。     

大跨度结合梁斜拉桥温度场及温度效应分析

为研究大跨度结合梁斜拉桥的温度场及所产生的效应,以望东长江公路大桥为背景进行分析。基于该桥结构健康监测系统1年的温度监测数据,分析该桥日照温度场分布规律,提出结合梁、桥塔竖向温度梯度以及斜拉索与桥塔、主梁温差的计算模式;采用该计算模式得到的温度荷载,对结构的温度变形效应进行有限元分析;最后通过EMD法提取主梁主跨跨中受温度影响的挠度响应。结果表明:钢主梁的竖向温差较小;斜拉索与桥塔、主梁的温差较大,对主梁挠度温度效应起决定作用;采用空间杆系单元建立的斜拉桥模型在温度荷载作用下的挠度计算值偏保守。     

某宽幅矮塔斜拉桥Y形桥塔施工方案优化

某(105+180+105) m波形钢腹板-PC组合梁矮塔斜拉桥桥塔采用外倾式分肢双塔柱,外倾15°,外观呈Y形。针对桥塔先塔后梁施工过程中上塔柱塔根内侧拉应力和塔顶横向变形过大的问题,提出先塔后梁增加临时对拉索和塔梁同步施工2种施工优化方案,采用MIDAS Civil软件建立有限元模型,研究各施工优化方案对桥梁结构受力性能的影响,并进行综合比选。结果表明：施工过程中,2种施工优化方案均能将塔根拉应力减小至材料抗拉强度设计值以下,且塔梁同步施工方案塔顶横向变形比先塔后梁施工方案最大减小40.2%;成桥状态时,2种施工优化方案的斜拉索成桥索力值与设计成桥索力值比较接近,且误差均在5%以内,2种施工优化方案对成桥质量控制无不利影响;通过工期、工程造价、工程质量和施工安全方面的比较,经综合考虑,该桥桥塔施工采用塔梁同步施工方案。工程实践证明塔梁同步施工方案实施效果较好。     

赤水河红军大桥门式框架桥塔施工关键技术

赤水河红军大桥为主跨1200 m的单跨悬索桥,桥塔为门式框架结构,由塔肢和上、下2道横梁组成。为加快施工进度,对塔梁同步和塔梁异步2种施工方案进行综合比选,确定该桥采用塔梁异步施工方案。通过方案优化,施工中设置5道主动横撑,确保桥塔不出现拉应力;横梁采用空中附壁支架现浇施工,节省钢材,缩短工期;采用有限元软件对该方案进行仿真分析,验证了该方案的合理性。塔梁异步施工时,塔肢施工到一定高度后进行下横梁施工;塔肢封顶后,同步施工大桥上部结构和上横梁;通过横梁与塔肢结合处钢筋全断面Ⅰ级接头控制,增加塔肢混凝土凿毛厚度,采用定位钢筋串联法进行横梁锚杯相对位置及线形控制,预应力管道口采用定位钢筋进行位置固定,保证了桥塔施工质量。     

斜拉桥塔梁同步施工过程中主塔线形控制影响因素分析

为分析塔梁同步施工时主梁、主塔线形及内力状况，探究拉索张拉次数、张拉力及主塔温度变化对索塔线形的影响，以某大桥为工程依托，采用Midas Civil有限元软件对其塔梁同步施工全过程进行仿真模拟。研究结果表明：采用塔梁同步施工方法能够保证桥梁成桥状态下主梁、主塔线形及主塔受力在安全范围内；塔梁同步施工期间，拉索张拉次数对索塔线形影响较小；对比分析索塔在不同温度工况下的位移变化，发现温度效应对主塔偏位影响很大，在实际工程中应予以考虑。     

厦漳跨海大桥斜拉桥桥塔塔梁异步施工技术

斜拉桥桥塔采用液压爬模施工时,爬模在横梁位置因与横梁施工冲突而无法正常爬升,影响整体工期控制,以厦漳跨海大桥南塔下横梁施工为例,对塔梁同步施工、异步施工方案进行对比研究.结果表明:塔梁异步施工虽增加钢筋制作成本,但可节约模板制作成本,且利于总体工期、总体成本控制,确定为厦漳跨海大桥南塔下横梁施工方案.实践表明,该桥采用塔梁异步施工工艺可以有效提高工效,保证整体工期,降低成本.     

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥2号墩桥塔钢锚梁定位测量技术

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥主桥为主跨588 m的双塔双索面高低塔箱桁组合梁斜拉桥,该桥2号墩桥塔采用塔梁同步施工,索塔锚固区采用钢锚梁拉索锚固体系与平行钢丝环向预应力锚固体系相结合的方式锚固。为提高测量精度,精确定位钢锚梁,在分析钢锚梁定位精度影响因素的基础上进行主桥施工控制网优化;在自然环境“零”状态、外部荷载“零”状态下对塔柱变形进行监测,获取施工误差引起的塔柱变形量,用于修正钢锚梁定位坐标;采用全站仪精密三角高程测量法、三角高程差分法、侧边交会法相结合的办法将施工控制网高程、平面坐标传递至塔柱待施工段基准点,获取塔柱待施工段基准点在施工控制网投影面的三维坐标,采用相对设站法完成钢锚梁高精度、快速定位。     

结合梁斜拉桥塔梁同步施工有关问题探讨

“塔梁同步”施工方案改变了过去先主塔后主梁的施工模式,可以适当缩短施工工期、改善高桥塔在施工期间的抗风稳定性.但缺点是塔、梁施工在空间和时间上均有交叉,同时也增加了主塔位移控制的难度,需要考虑施工方案对结构带来的影响和提出必要的控制措施.以河口大桥为例,通过有限元仿真分析了塔梁同步施工对斜拉桥整体结构受力性能的影响,探讨了塔梁同步施工的影响因素,提出了塔梁同步施工的控制要点和条件.     

斜拉桥塔梁同步施工可行性研究与施工控制

马岭河特大桥8号墩采用塔梁同步施工,9号墩采用先主塔后主梁的非塔梁同步施工。该文分别建立了这两种施工方法的模拟计算模型,通过对这两种模型的计算结果进行对比分析,从主梁和主塔两个方面论证了塔梁同步施工的可行性;结合该桥的工程实例,分别阐述了在塔梁同步施工情况下主梁和主塔施工措施和控制技术。     

无背索曲塔曲梁斜拉桥施工稳定性分析

以某一无背索曲塔曲梁斜拉桥为分析对象,针对桥梁结构特征,采用结构整体静力有限元分析桥梁极限状态及施工关键节点的整体与局部结构静力性能和动力特性,获得桥梁稳定性特征。研究结果表明:极限承载力作用下,桥塔混凝土、桥塔钢板、钢箱梁、边跨混凝土梁应力范围均满足施工标准;恒载作用下,索塔混凝土最大竖向压应力出现在内索塔与墩底连接处,在内塔底部出现最小压应力,主梁最大竖向变形出现在梁顶端位置;活载和风荷载作用下,外索塔在顺桥向荷载下产生最大变形,内塔底部产生局部最大拉应力;连接索塔削弱薄塔处顺桥向和横桥向最大拉应力均较大,因此,在设计施工中需要对该削弱薄塔区进行局部加强,避免出现结构失稳性破坏。     

安九铁路鳊鱼洲长江大桥北汊、南汊航道桥桥塔封顶

2020年12月14日,安九铁路鳊鱼洲长江大桥北汊航道桥N17号桥塔上下游塔冠封顶,从塔梁同步施工转序进入牵索挂篮悬臂施工;12月30日,南汊航道桥5号墩桥塔也成功封顶,南岸进入钢箱梁单悬臂架设。鳊鱼洲长江大桥是安九铁路跨越长江的重要通道,设计速度达350 km/h,其控制工程北汊航道为一座单箱六室曲线预应力混凝土斜拉桥,南汊航道为一座主跨672 m的交叉索面混合梁斜拉桥。     

悬索桥超高桥塔的刚度和风致响应

为了探讨悬索桥超高桥塔的刚度和风致响应问题,围绕顺桥向A字形布置混凝土桥塔(不同底部张开量)和顺桥向独柱形布置混凝土桥塔(不同塔柱截面)展开研究。利用有限元分析软件建立了2种类型桥塔的裸塔自立状态有限元模型,计算对比了桥塔刚度以及静风响应,同时采用时域分析方法计算桥塔的抖振响应,对比分析了在桥塔横向构造形式一定的前提下,不同类型方案对超高桥塔刚度和风致响应的影响。分析结果表明,顺桥向A字形桥塔的整体刚度较独柱形桥塔大;在顺桥向静风作用下,独柱形桥塔塔顶位移比A字形桥塔大得多;在顺桥向脉动风作用下,独柱形桥塔塔顶抖振位移响应的脉动程度远大于A字形桥塔。     

深圳湾公路大桥通航孔桥塔梁固结段施工技术

深圳湾公路大桥通航孔桥为斜塔单索面钢箱梁斜拉桥,该桥桥塔从钢箱梁内部穿过,桥塔与钢箱梁之间通过剪力钉和纵、横向预应力加强连接.主要介绍该桥塔梁固结段0号块支架施工、钢箱梁吊装、混凝土浇注及预应力施工.     

水土嘉陵江大桥主桥设计

水土嘉陵江大桥主桥为260m＋388m＋128m的高低塔双索面斜拉桥,主梁采用钢混叠合梁.该文介绍该桥各主要结构的设计,通过建立有限元整体计算模型对主梁、桥塔、斜拉索等的受力进行分析,并对其施工方案进行介绍.     

矮塔斜拉桥塔梁同步施工阶段塔梁墩固结部位局部应力分析

文中以采用塔梁同步施工的新建某矮塔斜拉桥为工程背景,采用有限元软件建立塔梁墩固结部位局部实体分析模型,对桥梁整个塔梁同步施工过程进行模拟,分析重要施工阶段的塔梁墩固结部位局部应力大小及分布规律,并将有限元计算结果与实测数据对比,相互验证计算结果和测试结果的准确性。     

乌苏大桥主桥上部结构设计与计算

乌苏大桥主桥为独塔单索面斜拉桥,跨径布置为(140+140)m,采用塔、墩、梁固结体系,综述该桥上部结构设计与计算。主梁为带大挑臂的钢箱结合梁,中间钢箱梁采用单箱双室截面,两侧钢挑臂为变高度工字形梁,挑臂端部设槽形小纵梁;混凝土桥面板厚25 cm,与钢梁通过剪力钉连接;塔根部主梁采用预应力混凝土箱梁,以方便与桥塔固结;桥塔采用独柱式塔,高117 m;斜拉索为竖琴形中央平行索面布置,采用低松弛镀锌高强度平行钢丝束。采用有限元软件MIDAS Civil 2006及SCDS程序对该桥进行结构计算分析,结果表明该桥的静力、稳定及动力特性均满足规范要求。     

斜拉桥塔梁同步施工与控制技术的研究

塔梁的同步施工不拘泥过去先主塔后主梁的施工方法而采用塔梁同时施工,在多座斜拉桥中得到了验证。以绥芬河斜拉桥为例,对采用同步施工成桥线型的内力合理性和经济效益的合理性进行了分析,指出在斜拉索张拉过程中,由于主塔尚未完全施工完毕,塔根处的压应力储备较少,为确保施工过程中的主塔安全,在施工时必须格外注意主塔两侧的斜拉索索力,保证两侧的索力基本一致。绥芬河斜拉桥得益于塔梁的同步施工,安全顺利地实施了转体,成桥后的线型、内力合理。     

合江长江二桥塔梁同步施工可行性分析

合江长江二桥受合同工期的制约必须采用塔梁同步的施工方法,通过对塔梁同步可能遇到的技术问题进行逐一分析,确认塔梁同步施工的可行性,该方法可供同类桥梁施工参考。     

双幅同步转体矮塔斜拉桥设计

广州市增城区新新公路跨广深铁路桥采用(114+96)m双幅预应力混凝土矮塔斜拉桥分幅跨越既有铁路。该桥主桥为塔墩梁固结体系,主梁采用单箱三室截面斜腹板变高箱梁,为平衡跨度不对称引起的不平衡重,主跨与边跨板厚采用不对称设计。桥塔采用顺桥向人字形独柱混凝土塔,桥面以上高31.0 m;斜拉索采用强度为1860 MPa的钢绞线拉索,单索面双排扇形布置;主墩采用矩形实体混凝土墩,群桩基础。采用转体过程角度控制图指导双幅桥同步转体施工,转体结构最大悬臂长114 m,设计转体吨位为3.2万吨。经验算,结构各项性能指标均满足设计要求。     

混合梁斜拉桥塔梁同步施工中主塔偏位影响因素分析

塔梁同步施工方法在混合梁独塔斜拉桥领域运用和研究较少。为分析塔梁同步施工时主塔、主梁线形及内力状况,探究斜拉索张拉次序、张拉力及主塔温度变化对主塔偏位的影响,以岳口汉江特大桥为工程依托,采用Midas/Civil有限元软件建立三维空间有限元模型,对混合梁斜拉桥塔梁同步施工全过程进行模拟。研究结果表明:采用塔梁同步的施工方法能够保证桥梁成桥状态下主梁线形及主塔主梁内力在安全范围内;斜拉索张拉次序及级数对主塔偏位影响明显,对比分析多种张拉方案,主塔两侧拉索同步分4级张拉能够保证斜拉索张拉过程中主塔偏位较小,主梁内力较合理;对比分析索塔在不同温度工况下的位移变化,发现温度效应对主塔偏位影响很大,在实际工程中应予以考虑。