大跨度分体式钢箱梁斜拉桥吊装优化分析

针对斜拉桥分体式钢箱梁悬臂拼装过程中匹配高差较大的问题,以黄茅海跨海通道工程中高栏港大桥和黄茅海大桥为研究背景,使用ANSYS软件建立板壳精细化有限元模型,研究了分体式钢箱梁悬拼匹配过程中被吊梁段和已成梁段的横向变形规律,分析了桥面吊机纵横向站位、梁段起吊、吊机自重、已成梁段自重及斜拉索作用对分体式钢箱梁悬拼匹配高差的影响程度,探讨了分体式钢箱梁悬拼匹配高差的调节方案。结果表明,在满足净空条件下,桥面吊机横向应尽量靠近斜拉索布置,桥面吊机前、后支点均应位于斜拉索所在横隔板上;被吊梁段竖向变形及等效应力均较小,无需设置临时加固措施;设置横向预拱度以抵消恒载作用下分体式钢箱梁产生的横向变形,通过T形反力架可有效调整分体式钢箱梁间的匹配高差。本研究形成的吊装优化措施可为同类型分体式钢箱梁的悬拼施工提供参考。     

牌楼长江大桥钢箱梁“梁重转移”吊装技术应用分析

牌楼长江大桥主桥为主跨730m的双塔混合梁斜拉桥,主跨钢箱梁采用桥面吊机吊装。针对钢箱梁传统吊装技术因匹配高差产生的附加剪切应力问题,提出"梁重转移"吊装技术,在待拼装节段吊装到位后,先临时锁定节段间翼缘板和斜腹板,然后提前张拉待拼装节段的斜拉索至桥面吊机松钩,再临时锁定节段间顶、底板,调整2次临时锁定区域的压力状态,最后施焊,第2次张拉待拼装节段的斜拉索,达到减小匹配高差和附加剪切应力的目的。采用ANSYS软件建立钢箱梁节段模型,在钢箱梁吊装过程中监测钢箱梁的竖向变形和竖向应变,对比2种吊装技术下匹配高差和附加剪切应力可知该技术能大幅减小匹配高差和附加剪切应力。该技术已成功应用于该桥钢箱梁吊装施工。     

大跨斜拉桥宽幅PK组合梁节段吊装精确匹配技术

望东长江公路大桥主桥为(78+228+638+228+78) m的双塔双索面组合梁斜拉桥。主梁采用分离双箱PK组合梁,采用桥面吊机节段吊装施工。针对主梁吊装过程中已安装梁段横断面竖向变形导致新吊梁段与已安装梁段无法正常匹配连接的问题,采用ANSYS软件分析梁段吊装拼接过程中产生变形差的原因,提出梁重置换法匹配和T形反力架纠偏的精确匹配技术。通过张拉斜拉索使其承受新吊装梁段的自重,卸载桥面吊机吊装新梁段时产生的前支点力,使已安装梁段的横断面竖向变形回弹归零;然后通过T形反力架施加千斤顶力消除桥面吊机自重引起的竖向变形,使已安装梁段与新吊梁段实现精确匹配。采用梁重置换法和T形反力架纠偏后,该桥施工过程中新吊梁段与已安装梁段实现精确匹配连接。     

苏通大桥宽、重标准梁段吊装与匹配技术

苏通长江公路大桥为主跨1088m钢箱梁斜拉桥,上部结构标准梁段宽度达41m,重量达450t,采用桥面吊机悬臂安装。由于桥位处于长江黄金水道,航运密集,对梁段吊装和通航安全管理均提出了很高要求。同时,主桥上部结构采用几何控制法,要求梁段间无应力匹配,并在安装现场重现预拼装无应力线形,对匹配及主梁安装线形控制技术也提出了很高要求。文章结合苏通大桥上部结构施工,介绍了宽、重钢箱梁节段吊装、匹配和安装线形控制要点。     

组合梁斜拉桥多节段连续吊装施工技术研究

我国国内组合梁斜拉桥大部分采用后场预制钢主梁和桥面板,现场吊装的施工方案。各施工方案的主要区别在于斜拉索的张拉次数、梁段间桥面板湿接缝的浇筑和预应力的张拉时机。在对比了多种施工方案后,乐清湾2号桥提出了"组合梁斜拉桥多节段连续吊装"施工工艺,大大提高了斜拉桥钢混叠合梁施工工效,缩短了全桥桥面板接缝养护时间,节省了工期。     

港珠澳大桥青州航道桥钢箱梁施工关键技术

港珠澳大桥青州航道桥为主跨458 m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,主梁采用扁平流线型钢箱梁。有索区钢箱梁采用悬臂拼装方案施工,无索区钢箱梁采用整体吊装方案施工。塔区大节段钢箱梁(0号和1号)采用2 200 t浮吊整体吊装,吊装就位后,采用4台三向千斤顶精确调整其平面位置和高程。塔梁结合部2号梁段采用不平衡吊装工艺施工,针对不平衡吊装产生的弯矩,从纵向、横向及竖向进行塔梁临时固结,并采用"临时配重块+临时支撑+竖向固结拉索索力调整"的方案控制钢箱梁线形;塔梁结合部2号梁段安装后,采用桥面吊机悬臂对称吊装标准梁段,在标准梁段对称吊装过程中采取相应的线形误差控制措施,成桥后主梁标高最大误差-45 mm,满足规范要求。     

钢箱组合梁斜拉桥悬拼阶段主梁变形及受力研究北大核心

为保证悬拼施工时斜拉桥钢箱组合梁的精确匹配连接,以台州湾跨海大桥通航孔桥为背景,采用有限元法研究待安装梁段与已安装悬臂梁段在施工阶段荷载作用下的竖向变形和桥面板受力,并分析吊装节段长度、吊机位置及强制匹配措施对截面竖向变形与桥面板受力的影响。结果表明:由待安装梁段自重引起的吊机反力是导致匹配截面产生较大相对竖向变形的主要因素,两侧匹配截面均在边腹板附近的相对竖向变形差最大;斜拉索锚固区和桥面吊机处混凝土桥面板开裂风险较高;吊装节段长度对匹配截面局部变形的影响较小,但其长度增加会增大局部桥面板混凝土主拉应力;通过调整桥面吊机横向位置可减小匹配截面相对竖向变形差,且中腹板强制匹配较边腹板强制匹配对桥面板受力影响小,采用“边腹板吊装+中腹板强制匹配”施工方法可实现已安装悬臂梁段与待安装梁段的精确匹配。     

变幅式桥面吊机设计与验算

重庆名山长江大桥位于三峡库区内,其主桥为双塔双索面五跨连续钢箱梁斜拉桥,该桥南边跨在岸基上,受地形条件的影响,运梁船无法行驶至桥面吊机的正下方,导致南边跨处9片梁无法按照常规的"桥面吊机+运梁船"方式进行梁段吊装施工。为了保证整个南边跨钢箱梁吊装施工的顺利实施,决定采取"运梁滑道系统+变幅式桥面吊机+存梁支架"方案,即首先利用浮吊将运梁船上的钢箱梁逐个吊放在滑道上的运梁小车上,再通过牵引系统将运梁小车逐个运输到吊装位置正下方,然后通过上方的变幅式桥面吊机逐个将钢箱梁起吊并变幅存放至0~1号墩之间的存梁支架上直至全部完成。     

八尺门大桥钢箱梁桥面吊机施工关键技术

八尺门大桥主桥为独塔单索面混合梁斜拉桥,钢箱梁采用1台JQGqd220型菱形桥面吊机进行吊装,吊机尾端横撑采用可开合式结构,既保证了斜拉索在中间安装的操作空间,又保证吊机纵移时,通过开合横撑避让斜拉索,创新设计的吊机圆满完成了八尺门大桥钢箱梁施工任务。     

苏通大桥多功能桥面吊机设计与使用

苏通长江公路大桥为主跨1088m钢箱梁斜拉桥,上部结构标准梁段采用桥面吊机悬臂安装.由于主桥通航净空高,而且主梁节段宽、重,加上桥区恶劣的气象和水文条件,以及长索梁端牵引需要,对桥面吊机结构和性能提出了较高要求.该文介绍了苏通大桥集梁段吊装和长索牵引角度调整装置功能为一体的桥面吊机的设计与使用要点.     

名山长江大桥主桥南边跨钢箱梁吊装施工方案比选与实施

名山长江大桥位于三峡库区内,其主桥为主跨680m的钢箱梁斜拉桥。受地形条件及水位变化的影响,低水位时,南边跨0号、1号墩之间的山侧陡坡区及1号、2号墩之间的水位涨落区钢箱梁无法按照常规的"桥面吊机+运梁船"方式进行梁段吊装施工,因此提出方案一(运梁滑道系统+变幅式桥面吊机+存梁支架)和方案二(运梁支架系统+变幅式桥面吊机+存梁支架)2种施工方案。通过安全风险、经济效益等方面的比选后,最终决定采用方案一,即首先利用浮吊将运梁船上的钢箱梁逐个吊放在滑道上的运梁小车上,其次通过牵引系统将运梁小车移到吊装位置正下方,最后通过变幅式桥面吊机将钢箱梁逐个起吊、变幅,存放至0号、1号墩之间的存梁支架上。     

超宽钢箱梁斜拉桥吊装变形控制技术研究

超宽钢箱梁结构由于其横桥向尺寸较大，节段在施工过程中沿横桥向变形明显，尤其在节段悬臂吊装期间变形会直接影响相邻节段能否顺利焊接。为了对超宽钢箱梁在吊装过程中的变形特点进行探讨，并提出合理的控制措施，以阜裕大桥为依托，对超宽钢箱梁斜拉桥吊装变形控制技术进行了研究。通过理论分析与工程实践相结合的方式，分析超宽钢箱梁吊装变形的分布规律，及桥面吊机支点位置的影响，并对节段变形进行控制与调节的措施进行了探索。研究表明：桥面吊机支点在横桥向位置应尽量靠近拉索区域布置，在此基础上，对变形差较大的局部位置采用千斤顶辅助调整，可较好地控制相邻节段在吊装过程中出现的变形差。现场变形监测数据表明：节段实际变形与理论分析结果基本一致，形成的变形控制方法可为同类型超宽钢箱梁的吊装变形控制提供借鉴。     

贵广(南广)铁路跨广州穗盐路斜拉桥主梁施工

以贵广(南广)铁路跨广州穗盐路斜拉桥为背景,针对该桥跨多层公路的不利施工条件,介绍了一种钢箱梁斜拉桥主梁悬拼施工方案,该方案的目的是减少施工对既有道路交通的影响,其特点包括钢箱梁节段通过梁面运输和箱梁起始段采用纵横移就位,同时对方案中钢箱梁拼装支架、提升站、悬拼吊机等施工设施做了介绍。     

六广河特大桥施工过程张拉索力优化分析

为保证平行钢绞线斜拉索的张拉精度及锚固性能,并提高张拉效率,以跨径为(242+580+242)m双塔双索面叠合梁斜拉桥——六广河特大桥为例,对斜拉索张拉方案进行优化。原方案以消除结构自重为主,兼顾结构受力,但需反复微调,耗时长且不利于锚固安全;优化方案提高了第二次张拉的索力值,减小当前节段湿接缝压应力储备,以控制下一节段钢主梁拼装时当前节段桥面板及湿接缝应力不超限为目标,并将第三次张拉调整时的单根张拉法改为大吨位千斤顶整体张拉。有限元计算及实施效果显示:采用优化后的张拉方案,施工过程及成桥后主梁应力及线形、斜拉索索力及桥塔偏位均满足规范要求,相对于原方案工期提前40d。     

石首长江公路大桥北边跨主梁施工关键技术

石首长江公路大桥主桥为主跨820m的双塔非对称混合梁斜拉桥,大桥中跨与南边跨主梁采用PK断面钢箱梁结构,北边跨主梁采用PK断面预应力混凝土箱梁结构(长251.5m)。受粉细砂地质条件影响,大桥北边跨主梁采用"1+1桥位短线法"进行工厂化预制、胶拼施工。施工时,首先采用大型组合式移动模板进行预应力混凝土箱梁节段预制施工,然后利用1 100t特种龙门吊机将箱梁节段提升至墩顶滑移支架,最后进行预应力混凝土箱梁节段匹配、胶拼,并张拉纵向预应力钢筋进行体系转换,完成北边跨主梁施工。     

大跨度斜拉桥桥面吊机拼装施工安全控制研究

大跨度斜拉桥钢箱梁常采用桥面吊机悬臂拼装施工方法,吊装过程通常为高空作业,保证此法施工过程的安全极为重要。为了研究大跨度斜拉桥主梁在使用桥面吊机悬拼时的安全性,为此类桥的安全施工提供理论依据。本文以某大桥为工程背景,首先采用大型有限元计算软件对桥面吊机的结构内力进行仿真分析,得到桥面吊机关键部位的内力分布特点;然后介绍了大桥主梁使用桥面吊机悬臂拼装的施工过程,并对施工过程中关键部位的应力、主梁姿态进行监测,最后给出采用桥面吊机拼装施工的相关安全性措施,相关结论可为类似项目提供参考。     

苏通大桥标准钢箱梁匹配技术研究

苏通大桥主桥钢箱梁采用桥面吊机进行悬臂拼装,采用几何控制法进行施工控制,为了满足几何控制法的要求,钢箱梁需要在无应力状态下平顺连接;根据苏通大桥主桥钢箱梁结构特点,对主桥钢箱梁标准梁段匹配工艺进行研究,以确保满足施工控制精度要求.     

实时称重系统在斜拉桥监控中的应用

采用悬拼施工的斜拉桥,由于钢箱梁实际重量与理论重量的偏差会对施工监控精度产生明显的影响。为了解决钢箱梁称重的问题,在上海长江大桥施工监控中,监控组设计并实施了一套实时称重系统。通过在吊索锚具处安装高精度压力传感器,并在桥面吊机臂上加装调理器和无线通信网络,不仅实现了吊装过程中的主梁精确称重,而且在主梁匹配过程中可以实时监控桥面吊机索力,为施工监控提供了准确的信息。介绍系统的设计方案及现场应用情况,并验证系统方案的可行性。     

重庆长江二桥主桥高陡边坡段钢箱梁施工方法介绍

重庆长江二桥位于三峡库区内,其主桥为主跨680 m的钢箱梁斜拉桥。受地形条件及水位变化的影响,低水位时南边跨0号、1号墩之间的山侧陡坡区及1号、2号墩之间的水位涨落区钢箱梁无法按照常规的"桥面吊机+运梁船"方式进行梁段吊装施工。本研究方法利用浮吊将运梁船上的钢箱梁逐个吊放在斜坡滑坡道的运梁小车上,通过牵引系统将运梁小车移到吊装位置正下方,最后通过变幅式桥面吊机将钢箱梁逐个起吊安装,完成次边跨钢梁安装。在0号、1号墩之间的边跨搭设存梁高支架,按照存梁顺序以相同的方法依次把钢箱梁滑运至1号墩临水侧,利用变幅式桥面吊机逐个起吊、安装和变幅,跨过1号墩顶,放至在高支架的滑轨上,将箱梁滑移到安装位置。从而克服陡地形的影响,完成边跨和次边跨的钢箱梁施工。     

跨繁忙航道超宽钢箱梁梁上运梁及分块安装方案研究

巴拿马四桥为巴拿马国内第一座公轨合建混合梁斜拉桥,桥面宽51m,中跨钢箱梁标准节段长13m,为典型超宽超重结构。桥位处通航要求高,施工期间不得占用航道,既有道路拥挤。针对这些问题,提出了一种创新的施工方案:边跨混凝土梁段采用挂篮对称悬浇施工,待混凝土梁和结合段施工完成后再架设钢箱梁;钢箱梁采用纵向分段、横向分块,通过索塔侧向提梁上桥面;梁上运梁至悬臂端桥面吊机处,尾部提梁前移并空中旋转90°,调整好姿态后再横向移梁进行匹配对位,对称张拉相应位置斜拉索。为了验证该施工方案的可行性,采用Midas civil建立了全桥有限元模型,对整个施工阶段进行了模拟计算,结果表明该方法存在横向偏载效应,但整个施工阶段结构安全可靠,可为今后同类桥梁架设提供参考。