沪苏通长江公铁大桥天生港专用航道桥施工控制关键技术

沪苏通长江公铁大桥天生港专用航道桥为(140+336+140) m刚性梁柔性拱桥,主梁为三主桁双层板桁组合结构,采用“先梁后拱,主梁双悬臂拼装,拱肋竖向转体”方案进行施工。为确保成桥线形和内力满足设计要求,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,进行施工全过程和成桥分析,基于无应力状态法开展施工控制。钢梁墩顶节间施工时,设置墩旁托架,利用浮吊拼装;对称悬拼期间,为保证纵向稳定性,采用水袋对边跨进行配重,利用扣塔分别张拉2对扣索以改善钢梁受力并调整钢梁线形;采用预降边支点、4号墩钢梁整体预偏,以及扣索索力调整等措施进行钢梁中跨合龙;拱肋竖转后,主要通过扣索完成拱肋合龙调位;拱肋合龙后,从中间向两边张拉吊杆。经实测,该桥钢梁合龙口相对高差在10 mm以内;拱肋合龙口轴向偏差最大2 mm,相对高差最大1 mm;吊杆索力与设计目标索力偏差均在5%内,满足施工控制要求。     

佛山东平大桥施工监控的关键技术

佛山东平大桥是一座主跨为300 m的钢箱拱-连续梁协作体系桥梁,采用竖转加平转的施工方法,其钢箱拱肋竖转施工所采用的无扣索竖直提升转体技术为国内首创,14800 t的平转重量亦为世界钢拱桥之最。该文以此桥的施工监控为背景,阐述了转体过程中竖提索力优化计算、稳定性分析、平转牵引力计算、重点部位的应变动态测试及拱肋线形实时控制等关键技术。监控结果表明,大桥主桥轴线、合龙段高差、成桥线形、桥面标高均符合设计要求。     

大跨钢管混凝土劲性骨架拱桥拱肋竖转施工抗风性能研究

为保证大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥拱肋竖转施工过程的抗风安全，以某主跨342 m钢管混凝土劲性骨架拱桥拱肋竖转施工为背景，研究该桥劲性骨架拱肋在竖转施工过程中的抗风性能及抗风措施。根据竖转施工特点，采用ANSYS软件分别建立2种最不利施工状态(拱肋竖转临界状态和拱肋合龙前状态)有限元模型计算风致响应，提出设置浪风索的抗风措施以提高抗风稳定性。结果表明：拱肋在2种最不利施工状态下会产生显著的拱顶横向位移和拱脚转轴连杆应力，危及拱肋施工安全；设置浪风索能有效降低处于竖转施工阶段的拱肋在横风作用下的拱顶横向位移和拱脚转轴连杆应力，且浪风索应力满足要求，可保证竖转施工安全。浪风索截面面积对拱脚转轴连杆应力影响较小，对拱顶横向位移影响较大，同时考虑到施工中浪风索张拉力的不均匀性，设计时宜适当增加浪风索截面尺寸，以提升结构整体抗风安全储备。     

钢筋混凝土箱形拱桥施工控制

为使拱桥达到理想的成桥状态,结合岭兜特大桥工程,对采用预制拱肋、缆索吊装施工的钢筋混凝土箱形拱桥,利用结构有限元分析,根据倒装-正装计算法对施工过程中结构的受力特性和变形进行预测,施工控制中对主拱的应力、线形、扣索的索力等进行监测.结果表明:在拱肋吊装过程中拱轴线变化与计算一致,拱肋合龙后各控制点的实测高程与控制高程之差、轴线偏位均满足相关规范要求;主拱圈典型截面上的实测应力值与计算应力值接近;扣索实测索力与计算索力基本吻合,岭兜特大桥达到了理想的成桥状态.     

钢管拱仰卧拼装分段竖转施工技术

以某特大桥钢管拱施工为例,研究适应于艰险山区的拱桥施工方法。即在两岸山坡顺势搭设支架,仰卧拼装拱肋,设置扣拉索锚碇体系及转铰结构。具体为首先扳起上段拱肋与下段拱肋形成半拱骨架后,再次竖转下放,先跨中合龙再拱脚固结,完成拱肋安装。这种仰卧拼装分段竖转的施工方法,在本桥实践中得到安全运用、实现了高精度合龙。     

太原迎宾桥钢塔牵引竖向转体施工关键技术

太原迎宾桥主桥为(86+93+155+86)m自锚式悬索桥,钢箱式桥塔全长114m,立面倾斜22.8°,重约1 200t,采用"卧式拼装、竖向转体"的牵引竖向转体法施工。转体系统由主转铰、临时风撑、拉压杆、牵引系统、后锚系统等组成,主转铰设置在塔梁固结段与相邻钢塔节段接头位置,刚性临时风撑通过铰轴与主转铰同心旋转,拉压杆与钢塔组成稳定三角体系,由计算机同步系统控制牵引索完成桥塔竖向转体。桥塔转体过程中,采取工具轴和精密测量技术,实现主转铰与风撑较轴"四铰共转";试转体通过后,在风力小于4级的清晨开始正式转体,在12h以内实现竖转67.2°。对钢塔、拉压杆、铰座及锚座实时监控,结果表明结构受力和竖转机构运行均满足要求。     

沪通长江大桥专用航道桥上部结构架设关键技术

沪通长江大桥天生港专用航道桥为主跨336 m的刚性梁柔性拱桥,是世界上最大的公铁两用钢桁梁柔性拱桥,采用"先梁后拱,主梁斜拉扣挂、主拱梁上竖向转体施工"施工工艺。介绍了该桥上部结构架设工艺,针对施工过程中的重难点详细分析托旁托架设计与施工、三桁高差、中跨合龙、拱肋梁上拼装、拱肋竖向转体等关键技术。     

南沙港铁路洪奇沥特大桥主桥设计

南沙港铁路洪奇沥特大桥位于近海强风区,通过方案比选最终选择跨径为(138+360+360+138)m钢桁梁柔性拱桥作为桥式方案。钢桁梁采用高16m的2片主桁,桁间距15m,节间长度为13.5m和14m;采用水平向熔断型支座、纵向粘滞阻尼器、横向E型钢阻尼器的组合抗震措施;设计选用柔性吊杆;采用板式轨枕纵横梁无道砟桥面系,与传统的正交异性板有砟桥面系相比,桥面恒载由145kN/m降至70kN/m,节省了费用。为减小施工风险,在主跨设置临时支墩,并借助临时支墩悬臂拼装钢桁梁;将拱肋分成2个半拱,在钢桁梁上弦搭设支架卧拼拱肋,并借助扣塔扣索竖转拱肋。有限元计算结果表明该桥设计方案结构力学性能满足规范要求,设计合理。     

大跨度钢桁梁柔性拱拱肋施工方案研究

南沙港铁路洪奇沥水道桥为主跨360m的下承式钢桁梁柔性拱桥,钢桁梁采用华伦式,柔性拱采用焊接箱形截面。由于拱肋结构的特殊性,其柔度大,提出拱肋竖转方案和两侧原位拼装中间部分提升后合龙的"三大段+提升"方案,采用有限元软件对2种方案进行全桥施工过程分析计算,特别是拱肋施工过程中的稳定性。结合结构受力、临时结构的用量、工期、施工风险等方面的对比分析,"三大段+提升"方案不但节约了工期和临时结构的投入,同时避免了拱肋在施工中容易失稳的不利因素,保证了结构在施工过程中的安全性,最终确定该桥钢拱采用"三大段+提升"方案。     

大跨度钢管混凝土拱桥施工优化分析

目前,大跨度钢管混凝土拱桥较多采取无支架缆索吊装悬拼法施工,通过将拱肋分段预制再悬臂拼装的方式形成主拱,其最终结构的形成要经过一系列结构体系的变化。在施工时,扣索索力大小直接关系到拱肋成拱线形和最终受力状态,因此索力计算十分重要。在拱肋合龙之后要灌注钢管内混凝土,而灌注顺序对成桥后结构受力及施工中的结构稳定性有较大影响。该文以唐家河大桥为工程背景,采用桥梁结构有限元软件Midas/Civil建立空间有限元模型,基于一次张拉扣索的思想,运用弹性-刚性支撑法和基于影响矩阵的未知荷载系数法对扣索索力进行计算和优化分析,对比合龙线形偏差发现优化算法合龙精度更高。对不同灌注顺序进行对比分析,发现较为合理的灌注顺序为先内侧下弦管,再内侧上弦管,然后外侧下弦管,最后灌注外侧上弦管。     

500 m级钢管拱桥成拱计算与控制方法

在大跨径的钢管混凝土拱桥中，钢管拱肋的斜拉扣挂成拱过程面临计算困难、大悬臂结构频繁调整、成拱状态偏离等难题。在成拱的理论计算方面，引入了基于无应力参数精确控制的成拱控制方法，明确了大跨径钢管拱斜拉扣挂施工过程控制目标。基于该控制方法，构建了钢管拱桥的成拱计算理论方法。该计算理论首次给出了钢管拱肋合龙前后的力学状态联系方程，建立了成拱后拱肋线形误差与施工过程索力的数学关系，构建了同时考虑施工全过程约束条件与成拱后线形偏差的一次调索优化模型。该一次调索优化模型可在任意给定的成拱线形误差范围和施工过程中的塔偏、封铰、合龙等耦合约束条件下，求解最优的扣背索一次张拉索力。在成拱施工控制方面，首次提出采用三维扫描技术进行大型钢管拱肋的无应力参数精确控制与检测方法，给出了详细的封铰控制、拱肋节段无应力参数控制和合龙控制的具体实施方法。在跨径为507 m的合江长江公路大桥的建设全过程,采用了所提出成拱计算理论与控制方法。实践表明:所提出的成拱计算理论具有控制目标少、计算目标明确、索力分布与张拉最优的优点；所提出的控制方法确保了钢管拱肋制造与安装无应力尺寸的精度，极大地减少了施工过程中拱肋线形误差调整次数。大桥拱肋成拱后实测结果表明，拱肋线形与应力状态与一次落架状态吻合良好。     

澜沧江特大桥提篮拱竖转施工方案比选

澜沧江特大桥为上承式劲性骨架钢管混凝土铁路提篮拱桥,主跨计算跨径342 m,桥址处于V形深沟峡谷地带,相对高差达1 204 m。设计要求该桥采用转体法施工,半拱竖转下放重量达2 500 t,根据该桥特点及地形条件,提出整体竖转和二次竖转2种施工方案,经研究比选,该桥采用拱肋二次竖转施工方案,依山就势设置拼装支架,半边拱肋分2段拼装,2次竖转到位。二次竖转施工方案的关键施工技术有半拱中部的中间铰设置、第1次竖转水平力传递拉压杆结构及计算机动态同步控制负角度竖转技术。     

广州丫髻沙大桥转体圆满成功

丫髻沙大桥是广州东南西环高速公路上跨越珠江主航道的一座标志性特大桥，全长1084m,主桥为76m＋360m＋76m三跨连续自锚中承式钢管混凝土拱桥．丁答沙大桥施工采用竖转与平转相结合的工艺方法。即在两岸支架上拼装主拱肋和边拱劲性骨架，利用先进的同步液压提升技术，通过临时索塔及扣京等将两主拱助提升24．7度，然后通过转盘、滑道及平转牵引索先后将两岸转动体系分别平转92度和117度，沿桥轴线就位，利用合拢装置调整拱轴线而合拢成拱。丫鲁沙大桥转体单体重量约为13685t。平转时间控制在8～9h．竖转提升重量为2058t，正常坚转时间为12h…     

竖转提升工艺下拱肋体系转换与合龙控制方法研究

由于竖转提升工艺下大跨度拱肋在合龙前、后的力学状态相差较大,为确保合龙后拱肋的力学状态满足要求,根据拱结构的受力特点提出了一种基于自平衡原理的体系转换方法;并根据拱肋节段的制造安装工艺提出了基于无应力状态法的拱肋合龙控制方法。为验证上述方法的正确性和有效性,以赵家沟大桥的竖转提升为背景,采用ANSYS有限元软件建立该桥竖转提升模型进行数值模拟分析,并对拱肋合龙前、后的力学状态进行监测。结果表明:各构件的力学状态均满足设计要求;合龙后拱肋应力的实测值与计算值基本一致,拱肋实测线形与设计线形偏差较小。实践证明,基于自平衡原理的体系转换法是可行的,无应力状态合龙法可用于指导竖转提升工艺下的拱肋合龙控制。     

大跨度钢管混凝土拱桥成桥状态钢管应力优化研究

为了优化大跨度钢管混凝土拱桥成桥状态主拱受力性能,提出了后拆扣索的新思路:在主拱圈合龙完成后对钢管采取继续保留扣索的措施,混凝土灌注完成达到强度后,再拆除扣索,钢管与混凝土共同承担后续荷载。采用有限元方法按以上思路对贵州大小井特大桥进行了分析研究。结果表明:如果混凝土灌注完成达到强度后再拆除扣索,与原方案相比,在成桥状态下拱肋上下弦钢管与管内混凝土的受力均得到改善,钢管应力值有所降低,管内混凝土应力值略有增加;在管内混凝土灌注前后扣索的索力值变化不大,扣索拉力值在允许范围内。因此通过该方法能够在一定程度上提高大跨度钢管混凝土拱桥拱肋截面的组合效率,改善主拱的受力性能。     

独塔斜拉桥钢塔竖转施工计算分析

竖转施工方法可降低索塔结构高空拼装难度,便于结构尺寸精度控制,提高焊接质量和工效,被广泛应用于斜拉桥施工。为分析独塔斜拉桥钢塔竖转施工过程中的受力状态,运用ANSYS软件模拟独塔斜拉桥竖转施工过程,计算钢塔在不同阶段的应力、变形和稳定性。结果表明,转体启动阶段和结束阶段钢塔受力状态最不利,应重点监测。在启动阶段,钢塔的变形较大,应作为主要控制监测指标。     

大跨悬浇钢筋混凝土拱桥施工扣索力优化计算分析

为有效控制钢筋混凝土拱圈在悬臂浇筑过程中出现过大的拉应力,文中以某大跨悬浇钢筋混凝土拱桥为依托,提出一种扣索力优化计算方法。首先,基于“未知荷载系数法”获取拱圈最大悬臂状态扣索力初值;然后,开展正装分析并提取施工过程的索力、应力以及位移影响矩阵,基于优化原理并利用MATLAB软件对扣索力开展进一步优化。最后,分别基于影响线原理和无应力状态法原理确定拱圈合龙前扣索力最优拆除顺序和扣索补张拉值,确保拱圈受力合理、松索成拱后拱圈线形光滑圆顺。算例结果表明,扣索初拉力值较为均匀,所有索力值安全系数均大于2.5;拱圈松索成拱线形合理,未出现“马鞍形”;拱圈施工过程中截面拉应力均小于1.8 MPa,满足设计要求。     

某钢管混凝土拱桥斜拉扣挂系统拆扣方案研究

针对某大跨径钢管混凝土(简称CFST)拱桥的斜拉扣挂系统扣索多、部分扣索角度小,调索可操作性差的实际情况,将扣索一次张拉到位、通过预拱度实现线形控制的迭代优化算法应用于拱肋吊装的线形控制和索力计算.为克服这种方法难以调整主拱肋内力和预抬高量可能偏大的缺陷,并注意到合龙前后拆除扣索的时间、顺序和方法的差异会对拱肋的线形、内力产生影响,提出修正拆扣方案,将部分扣索调整到合龙之前拆除,并对几种可行方案进行了分析和优化比选,确定了一个最佳的,更利于施工控制的方案.     

小榄特大桥钢管拱拼装施工方案简介

广东省中山市小榄特大桥为V构-拱组合桥，其中主拱肋钢管采用卧拼竖转方案进行施工，可避免台风气候带来的安全风险，并节约工期和实现拱肋的高精度安装。介绍该大桥主拱肋钢管拱拼装施工方案，包括拼装系统施工、吊装系统施工和拱肋拼装等，以供同类施工参考。     

安阳市文峰路立交桥竖转过程中扣索索力控制

安阳市文峰路立交桥采用４４根钢绞线作为拱肋竖转的扣索，钢绞线采用ＸＭ１５－１２工具锚锚固，由于整个竖转过程要经历２６个顶拉周期，５２次锚固与放松，这使得扣索索力均匀性成了竖转成败的关键。介绍了采用应变观测法与挠度观测法相结合的方法对文峰路立交桥竖转施工进行扣索索力控制的过程