南京长江大桥双曲拱桥复合式防排水改造设计研究

南京长江大桥是长江上第一座由我国自行设计和建造的双层式公铁两用特大桥梁,是不可移动文物,其公路桥与两侧桥台相接的引桥及分叉落地桥梁采用双曲拱桥。双曲拱桥原防排水设施为桥面设泄水管排除雨水,少部分雨水下渗通过石灰煤渣土填料后在主拱及腹拱背钻小孔排至地面。经过近50年的运营,由于桥面泄水孔数量偏少、拱上填料强度降低、渗水孔堵塞等原因,双曲拱桥桥面水损坏病害非常突出。维修改造设计时对防排水设施进行更换并增强桥面结构层,对桥面及拱圈增设排水孔和渗水孔,并在主拱圈及腹拱圈背面采用涂刷柔性防水涂料的改进方式。通过多重防排水设施的改造设计,彻底解决了南京长江大桥双曲拱桥桥面水损坏病害问题,大大延长了文物双曲拱桥的长期耐久性能。     

双曲拱桥复合套拱加固方法及应用

针对传统双曲拱桥加固存在的新旧混凝土结合受力不明、施工平台搭设复杂等问题,在双曲拱桥下部结构安全储备充足、需更换拱上填料的条件下,提出双曲拱桥复合套拱加固方法,即在原拱圈上新增拱肋、横系梁及加厚拱板,形成框架式受力结构,实现双曲拱桥加固。应用时,首先封闭桥面交通,拆除旧桥面及附属设施、旧拱上填料;其次在裸露的主拱圈上增设主拱肋及横系梁,根据配重需要设置拱背加厚区;然后在主拱圈及新增结构上浇筑轻质拱上填料;最后进行桥面系及附属设施施工。该方法无需拱下支架,对桥下交通影响小,安全性高,不改变桥梁外观,尤其适用于文物桥梁维修改造。在南京长江大桥双曲拱桥S56跨涉铁工程中应用该技术,有效提高了结构承载力和整体性,工期缩短约67%,综合成本降低约26%。     

双曲拱桥加固维修综合措施

某桥自通车以来已运营近50年,由于桥梁结构的一系列病害严重影响结构安全与使用性能,自2016年以来进行了全封闭的维修加固。其中在维持原设计结构及外观情况下,对大桥的双曲拱桥进行了全断面修复,具体为:主拱圈、横系梁加固;相邻承台设置纵向拉杆;拱上填料用泡沫混凝土对称换填;全桥桥面铺装、人行道改造;桥面附属设施修缮与外观出新;混凝土结构进行电化学修复与表面防碳化处理等。对该双曲拱桥缺陷修复及加强,有效提高了其结构的安全储备,同时耐久性问题得到了有效解决。     

经济适用的两种桥梁加固方法

分别以北京市房山区周张公路娄子水桥和黄良公路永定河大桥加固工程实例,介绍双曲拱桥采用陶粒混凝土替代石灰土作为拱上填料的方法加固断裂的原水泥混凝土桥面铺装及由于不均匀沉降造成的拱波开裂等病害,以及预应力混凝土T梁桥采用后加槽钢横梁的处理方式代替加强桥面铺装解决桥梁横向整体性问题.采用2种不同的方法来加固2种不同的桥型,既经济又适用.     

南京长江大桥双曲拱桥综合改造提升关键技术

以南京长江大桥双曲拱桥维修改造工程为例,在分析病害产生原因后,以修旧如旧、提升承载力和延长结构耐久性为原则,采用拱肋/横系梁增大截面、拱背加厚、拱上填料更换为泡沫混凝土和连续配筋板、拱肋增设牺牲阳极锌块、防排水系统改造升级以及外露混凝土增设防护涂装的双曲拱桥综合改造提升技术;对双曲拱桥综合改造提升施工关键技术进行研究,提出竖向分层水平对称、预留通道、施工设备轻型化和施工过程监控等拱上填料拆除技术,研发出满足新增截面厚度小、新老混凝土龄期差异大、干缩要求高和施工环境苛刻的拱肋增大截面高性能自密实细石混凝土,采用人工电锤+高压水冲洗混凝土凿毛工艺、灌压相结合分段泵注混凝土浇筑的拱肋增大截面施工工艺,采用拱分仓浇筑、坡度控制及防裂措施的拱上泡沫混凝土施工技术,总结出混凝土防护涂装的施工工艺和厚度控制方法;双曲拱桥综合改造提升技术成功应用于背景工程,在结构自重不增加的情况下承载力得到较大提升,耐久性和外观得到明显改善,维修改造效果显著,为其他类似双曲拱桥改造升级提供借鉴,推广应用前景广阔。     

基于文保要求的南京长江大桥双曲拱桥加固方案比选及设计

南京长江大桥是长江上第一座由中国自行设计和建造的双层式公铁两用特大桥梁,它是不可移动文物。其公路桥与两侧桥台相接的引桥采用了中国自主创新的双曲拱桥。经过近50年的运营,双曲拱桥的耐久性病害非常严重,迫切需要维修加固。加固改造必须遵循文物保护要求的“修旧如故”的总原则,设计通过多方案比选,最终确定在不改变其结构体系、基本不改变其外观的前提下,适当恢复并提高其承载力,着重提升其耐久性。通过双曲拱桥主拱肋外包薄层混凝土、更换拱上轻质泡沫混凝土填料等技术措施,达到了结构加固及文物修缮的相关要求及预期。     

上虞市百悬线曹娥江大桥改建工程设计的新构思

利用四跨双曲拱桥墩台，拓宽改建成中承式肋拱。拱肋在桥面以上按新建桥宽设置二榀半行拱肋；拱肋在桥面以下弯折抵承到墩、台帽上。拱肋弯折处设强大横梁，它与拱肋及桥墩台间设置桁架式联接系以保证空间稳定性。     

改变拱上建筑体系的双曲拱桥加固拓宽技术

将空腹式双曲拱桥的拱式腹拱及拱顶实腹段等拱上建筑拆除后，重建为连续扳式拱式建筑，从而达到减轻恒载，调整主拱圈受力状态，改善桥梁荷载横向分布性能，提高桥梁承载能力的目的；并在利用和加高腹拱墩的同时，将墩帽外悬加长，达到拓宽桥面的目的。     

南京长江大桥公路引桥桥面整修设计

介绍南京长江大桥公路引桥双曲拱桥桥面整修设计特点以及该桥采用的以乙烯－醋酸乙烯和丁苯橡胶为改性剂的改性沥青材料。     

双曲拱桥桥面的连续配筋改造技术

双曲拱桥的桥面因拱圈在温度变化等因素作用下极易产生横向通缝,为了克服这一难题,笔者提出了将连续配筋混凝土层+沥青混凝土面层这种桥面形式引入双曲拱桥桥面系改造设计中,很好地克服了双曲拱桥传统桥面结构极易破损的问题。在全国尚属首次,通过研究及在益阳资江一桥4×72m跨径双曲拱桥上的实践表明:连续配筋混凝土桥面系对主拱的受力影响很小,连续配筋层内纵向钢筋的最大拉应力为109.8 MPa;连续配筋混凝土层在温降作用下虽有微小横向裂缝产生,但2年观测表明:这种裂缝并不会反射到沥青路面表面上。     

南京长江大桥双曲拱桥火灾后结构分析与加固

对南京长江大桥南引桥双曲拱桥火灾后进行结构分析,采用了两阶段加固方案,经荷载试验证实了加固效果良好,可为同类工程加固提供有益的参考.     

下穿铁路运行条件下双曲拱桥加固优化设计

南京长江大桥是长江上第一座由我国自行设计和建造的双层式公铁两用特大桥梁,是不可移动的文物。其公路桥与两侧桥台相接的引桥采用双曲拱桥,其中南岸引桥第56孔跨越老沪宁铁路线。经过近50年的运营,双曲拱桥的耐久性病害非常严重。施工图加固设计阶段拱下加固方案采用主拱圈下缘拱肋外包薄层混凝土为主要措施的增大截面加固法。涉铁孔双曲拱桥项目实施期间需保证铁路线正常运营,主拱圈加固实施难度很大。根据项目实际条件,结合结构计算分析,对56孔主拱圈创新性地采用拱背增大主拱圈截面,既提高了主体结构的承载能力,又保证了桥下铁路线的总体正常运营,达到了理想的加固效果。     

混凝土桥桥面铺装力学分析

针对钢管混凝土系杆拱桥的受力特点,建立力学分析模型对桥面铺装体系进行受力分析,找出铺装层的最不利荷载位置和加载方式,研究该位置和加载方式下铺装层的应力应变规律,确定铺装层设计的各个控制指标,为桥面铺装层设计提供力学理论依据。     

大跨径钢桥面铺装优化研究

大跨径钢桥面铺装包括铺装层、钢桥面板、加劲肋和横隔板4个主要组成部分,在初步设计时,其各个部分结构的尺寸及相互之间的关系通常是借鉴以往的设计经验,因而难免造成材料的浪费,故进行优化分析是非常必要的。以润扬长江公路大桥为背景,对钢桥面铺装结构进行静力优化研究,以期得出静力性能优良且具有较高经济指标的最合理的结构形式。     

临沂南京路沂河大桥主桥设计

临沂南京路沂河大桥位于8度强震区且跨越断裂带,主桥采用飞雁式异形拱桥与V形墩结合的组合体系,采用大吨位摩擦式减隔震支座,以提高结构抗震性能。主桥两侧(30.3+34.2)m采用预应力混凝土连续梁;中间(135.5+135.5)m为飞雁式异形拱桥,拱桥采用双边箱钢-混叠合梁,主拱采用矩形钢箱变截面拱肋,拱肋轴线为异形偏态拱轴线,不设风撑,拱梁固结,梁端设水平系杆平衡水平推力。下部边、中V形墩均采用大悬挑箱形截面混凝土结构,群桩基础。大桥采用先梁后拱的施工顺序,叠合梁采用多点平衡顶推施工,拱肋采用桥位少支架大节段拼装施工。     

南京大胜关长江大桥主桥上部结构设计

京沪高速铁路南京大胜关长江大桥为主跨336 m的连续钢桁拱桥,设计速度目标值300 km/h,设计荷载为6线铁路荷载。主桁采用整体节点,弦杆采用箱形带肋杆件;桥面采用正交异性板整体钢桥面,分块制造、安装;为提高截面刚度、改善气动性能及增加阻尼,吊杆设计成八边形截面并预留阻尼器安装空间;平面及横向联结系采用刚度大、有利于3片主桁内力均匀分配的X形构造;使用墩旁托架及拉索辅助钢梁安装,利用拉索调整主跨合龙口位移。大桥施工进展顺利,2009年9月底主桥钢梁安装完成,预计2010年上半年达到铺轨条件。     

超高性能混凝土在大跨度铁路桥梁钢桥面铺装中的应用

铁路桥钢桥面铺装主要作用是保护钢桥面免受道砟的磨损与雨水的侵蚀,为提高铁路钢桥面铺装的使用寿命,减少中期维修,对铁路钢桥面超高性能混凝土(UHPC)组合桥面铺装体系进行研究。以沪通长江大桥主航道桥为背景工程,制作带UHPC铺装层的正交异性钢桥面板单U肋梁模型进行抗水渗性能试验,并结合实桥进行UHPC组合桥面铺装体系设计和施工工艺研究。结果表明:UHPC组合桥面体系在无裂缝时抗渗性能满足使用要求,可有效保护钢板免受雨水侵蚀,带裂缝的组合桥面,运营过程中裂缝会逐渐闭合,阻止雨水进一步渗透,具有较强的抗渗能力储备;为避免新浇混凝土开裂,UHPC应严格按规范流程施工,施工温度宜选择15~25℃,浇筑后应及时覆膜保湿养护。     

南京长江大桥铁路层车致振动对公路层维修改造的影响分析

南京长江大桥于1968年建成通车，经过近50年的铁路（约400列次·d^-1）、公路（高峰期约10万veh·d^-1）运营，公路正桥桥面系破损严重、屡修屡坏，亟需进行全方位性能提升。其中，列车频繁通过所致高频强扰动带来的结构安全是该维修改造的关键技术难题；通过车-桥耦合振动分析得到南京长江大桥维修改造前、中、后各阶段列车动载作用下的结构响应，从振动分析角度评估其维修改造时的结构动力安全。首先，建立不同改造阶段南京长江大桥精细化有限元模型，并验证其动力模拟的准确性；进而基于车-桥耦合空间振动理论，借助MATLAB与ANSYS平台编制南京长江大桥维修改造车致振动分析程序，同时基于既有文献算例完成其分析准确性验证；最后利用该程序得到公路层不同改造阶段列车驶过铁路层时主梁结构振动位移、加速度与应力时程，并计算关键节点的疲劳损伤与剩余寿命。研究结果表明：南京长江大桥改造中，列车过桥结构动载响应与改造前后振动响应规律相同，但改造后其位移量降低，新安装正交异性钢桥面板的轻质高强特性会改善全桥动力行为；旧桥面系拆除与新桥面系安装过程中，列车通行并不会影响其维修改造的结构安全；改造后其动载下疲劳损伤值不大，理论剩余寿命很长，均远超其服役年限。     

成贵铁路宜宾金沙江公铁两用桥主桥钢箱系杆拱桥设计

成贵铁路宜宾金沙江公铁两用桥为山区公铁合建桥梁,主桥为(116+120+336+120+116)m双层桥面拱桥.336 m主拱采用拱墩固结、拱梁分离的钢箱系杆拱,拱轴线为抛物线,矢跨比为1/3.36,拱肋采用钢箱结构,2片拱肋中心间距28.5m.上层铁路桥面采用箱形边主梁、纵横梁体系的正交异性整体钢桥面板,主梁边箱内高...