快速施工桥梁的研究进展

为减少传统桥梁施工存在的弊病,加快桥梁建设速度,降低桥梁后期维护费用,提高桥梁的施工质量和耐久性,首先分析了快速施工桥梁的必要性及其在中国的应用前景,阐述了快速施工桥梁的基本组成及构件划分、预制桥面板的主要型式及发展趋势、钢与混凝土桥面板间的连接方式、快速施工预制装配桥梁主梁的3种主要型式及材料组合、节段拼装式预应力混凝土箱梁的预应力体系及主要施工方法、中小跨径混凝土或钢-混组合梁桥的主要截面型式及连接构造,讨论了预制高性能混凝土桥面板、多梁式钢-混凝土组合梁群钉连接的桥梁用于中小跨径快速施工桥梁的优越性,并对近年来在中国大江及海湾桥梁工程应用的整体预制桥墩的特点进行了论述;同时,重点阐述了快速施工钢-混组合梁桥、预制节段拼装混凝土或钢-混组合箱梁桥、预制拼装预应力束体系、预制节段拼装式桥墩等相关的理论研究与进展,包括群钉抗剪性能、混凝土桥面板间接缝受力特性、组合梁复杂受力行为分析、多梁式荷载横向分布、体外预应力组合梁动力特性、组合梁疲劳耐久性等,指出了当前中国进行快速施工桥梁建造在设计研发、体系机制创新等方面的一些不足,分析制约该领域发展的关键因素,同时对发展中国桥梁工业化、信息化及快速施工技术进行了展望,指出对于梁高受限或桥梁较宽,跨径在25~50 m的数量占比均较多的城市桥梁或公路桥梁,包括北方受季节性影响较大的桥梁,开拓快速施工桥梁与市场潜力巨大,并给出一些值得进一步研究解决的热点问题,以期促进交通行业桥梁基础设施建设技术的进步和创新发展。     

装配式结构的应用探讨

通过对桥梁的发展现状的描述,提出了装配式桥梁的显著优势,并详细描述了装配式混凝土通道技术、公路高强预制墩技术、小型构件工厂化与标准化技术、中小跨径钢板组合梁成套技术、桩板式路基结构技术、桥梁PHC管桩技术、节段预制拼装箱梁技术的行业传统做法、技术特点及技术优势,有关经验可供相关专业人员参考。     

中小跨整体预制Π形钢板组合梁力学与经济性研究

我国中小跨径桥梁以预制混凝土T梁、小箱梁为主,钢板组合梁具有广阔的推广空间。常规中小跨径钢板组合梁通常先安装钢梁再安装混凝土桥面板,组合效率不高,施工不便。结合湖南省长益扩容高速公路项目工程,提出了一种钢梁-混凝土桥面板整体预制钢板组合梁。预制组合梁为Π形断面,采用架桥机安装,先简支后连续进行体系转换。采用MIDAS和ANSYS有限元软件对组合梁结构的力学性能进行了分析,通过工程实例对组合梁施工性能与技术经济指标进行了对比研究。结果表明:钢梁、混凝土桥面板、连接件承载能力与钢梁的疲劳性能满足现行规范要求;通过优化施工工序与配置普通钢筋,负弯矩区最大裂缝宽度小于规范要求,可按控制裂缝宽度的方式进行设计;组合梁满足梁上运梁强度要求,吊重与混凝土预制结构基本相当,有良好的施工性能,适合山区等复杂地形施工;组合梁建造成本比混凝土预制结构高,但考虑维护与回收价值的全寿命周期成本相对较低;组合梁总用钢量指标相比同类结构居中,混凝土用量最小,经济性较好。预制Π形钢板组合梁具有组合受力效率高、施工方便、造价可靠的优点,适合在我国交通建设中推广。     

采用EPS内模的PC小箱梁技术经济性探讨

装配式预应力混凝土小箱梁预制工程中的内模板工程对小箱梁的施工质量和施工成本均有较大的影响,相较于传统钢内模,聚苯乙烯泡沫(EPS)永久性免拆内模板具有诸多优点。结合依托工程中的20m跨径装配式预应力混凝土小箱梁的预制施工,对采用EPS内模与传统钢内模时小箱梁在施工工序、施工便利性和质量可控性三个方面的技术适用性进行定性对比分析发现,采用EPS内模工艺时的技术适用性更优;对采用两种不同内模时小箱梁预制所耗费的材料、人工及时间成本等方面进行定量对比分析发现,采用EPS内模可大大节省小箱梁的预制成本。因此,EPS内模非常适用于装配式预应力混凝土小箱梁的预制工程,具有良好的应用前景。     

一种先张法预应力混凝土双T形梁的研发与应用

目前中小跨径桥梁中常用的空心板梁预制难度大,质量控制难度大,内部无法检测,养护检修困难。考虑到以上空心板的缺点,通过广泛调研和研究分析,研发出了一种先张法预应力混凝土双T梁,具有结构高度低、便于预制施工、预制速度快、模板通用性高、工业化程度高、安全可靠、耐久性好、经济性好等优点,值得在中小跨径桥梁的建设中广泛推广。     

装配式组合梁桥一体化架设方法及装备

该文以正在建设的某高速公路钢板组合连续梁桥为背景,从提高结构体系性能和装配化效率的角度,对该类型桥梁进行建造方案优化研究。首先对比分析了装配式钢混组合梁中构件不同连接方案的适应性,其次重点结合装配工艺论证了一体化施工工艺的合理性,最后提出适用于中小跨径(20～40m)的组合钢板梁高效装配化建造方案。研究结果表明:与背景工程相比,采用优化方案后,可有效减少现场安装工序,降低施工成本。     

装配式波形钢腹板组合箱梁的应用及力学性能研究

随着交通运输事业的不断发展,预应力混凝土箱梁桥被广泛投入使用,跨径也逐渐增大,但在施工及使用过程中还存在材料利用率低、混凝土腹板易开裂等弊端。钢—混凝土组合结构桥梁既能克服钢桥和混凝土桥梁的弱点,又能发挥各自优点。本文以机西高速二期工程贾鲁河大桥通航孔为例,从技术、经济等方面对预应力混凝土箱梁和装配式波形钢腹板组合箱梁进行比较,并对装配式波形钢腹板组合箱梁的力学性能进行研究分析。     

带裂缝的装配式混凝土桥梁静载试验研究

混凝土结构的桥梁使用状况受到设计、施工、环境、使用荷载等因素的影响较大,任意一个影响因素均可能使其产生开裂,因此,在役混凝土桥梁普遍存在带裂缝工作的情况。装配式预应力混凝土桥梁,目前使用比较多的梁型是空心板梁、T梁及小箱梁。其中,预应力混凝土T梁受力明确,使用情况较好,裂缝等病害普遍较少。现着重研究装配式空心板梁及小箱梁,根据裂缝的形态及部位,一般可将其分为非受力裂缝和结构受力裂缝。在桥梁静载试验过程中,受力裂缝会直接影响到桥梁应变等参数的测试。通过对裂缝分析并结合工程案例,得到带裂缝的装配式混凝土桥梁静载试验静力参数采集受到的影响、测试方法及应对措施,为带裂缝工作的装配式混凝土桥梁静载检测提供参考。     

基于UHPC预制π梁的UHPC-RC组合梁设计方案及工程应用

从城市跨河中小桥上部结构设计、施工需求出发,结合超高性能混凝土(UHPC)的材料特点,比选了适宜中小跨径UHPC预制梁的截面形式,提出了基于UHPC预制π梁与现浇钢筋混凝土桥面板(RC桥面板)的UHPC-RC组合梁结构形式。并以上海嘉闵高架袁家河地面桥(桥宽17.75 m,跨径22 m)为工程背景,开展了UHPC-RC组合梁的上部结构方案设计、预制梁力学性能试验、工程应用及实桥荷载试验。试验结果及工程实践表明,该结构形式具有优良的结构力学性能的同时,兼具构件轻巧(UHPC预制π梁吊装重量仅为同桥面面积空心板梁重量的60%)、运输吊装简单、施工快速便捷、经济性相对较好等优点,适应目前城市桥梁建设的发展方向和趋势,具有广阔的应用前景。     

装配式梁桥梁格模型影响因素分析

在对比某20 m跨径装配式预应力混凝土空心板梁桥静动载试验实测数据的基础上,对装配式梁桥梁格模型的纵梁接缝刚度、桥面板刚度及栏杆刚度等影响因素进行了参数分析,在此基础上建立了较好地反映实测结果的基准有限元梁格模型.影响因素分析的结论可作为其他装配式梁桥建立基准有限元模型的参考.     

钢混组合梁与混凝土梁的等代条件分析

针对钢混组合梁与混凝土梁的适用跨径有一定重叠、长期以来在梁体选取上难以得出较为准确判断的问题,以常用的混凝土箱梁为基础,采用波形钢腹板代替混凝土腹板,直钢板代替混凝土底板,以现行设计规范中的材料许用指标为上限,通过性能等代条件统计出材料用量指标,以估算单价指标得出等代条件下的结构经济性能初步对比结果。结果表明:采用波形钢腹板代替混凝土腹板在跨径为30m时经济性相同,跨径进一步增大时波形钢腹板优势逐渐突出;采用直钢板代替混凝土底板在跨径大于50 m时具备经济优势;进一步提高钢材型号将会缩小钢混组合梁与混凝土梁的经济性差距。     

基于空间网格模型的装配式钢板组合梁桥受力分析

装配式钢板组合梁桥在我国中小跨径的桥梁建设中应用越来越多,精细化结构分析是实现桥梁安全与经济的重要方法。对比分析了平面梁格模型、实体模型与空间网格模型的建模理论与计算结果,验证空间网格模型在装配式钢板组合梁桥计算中的可靠性与适用性。结果表明,空间网格模型在计算精度上优于平面梁格模型,建模难度上小于实体模型,是一种较适用于工程分析的计算方法。     

整体预制工字形钢板组合梁设计关键技术

整体预制工字形钢板组合梁是一种在梁场现浇混凝土来实现钢混整体预制的预制梁,适用于连续长大高架中的中等跨径的控制节点段,具有不改变架设设备而实现连续快速施工的优势,但相关设计施工、收缩和徐变、负弯矩裂缝控制的应用研究较少。现依托某高速连续高架,对50 m跨径工字组合梁桥设计、施工进行了详细介绍,对比分析了整体预制梁的应力和经济性差异,探讨了混凝土板收缩和徐变影响、裂缝控制等设计关键技术。分析结果可见：（1）采用整体预制钢板组合梁架设便捷,综合成本较低;（2）3孔连续梁仅采用逐个支点回落方式,可有效控制负弯矩区开裂风险,且便捷经济;（3）设计中,应充分考虑收缩和徐变对应力和挠度的影响。整体预制工字形钢板组合梁在长大高架工程中具有推广应用价值。     

简支钢混组合梁在京秦高速公路桥梁上的应用

结合京秦高速公路燕河互通A匝道跨径50m简支钢混组合梁桥的设计,简要介绍简支钢混组合梁的构造设计和施工方案,重点阐述了钢混组合梁的受力计算,并总结了钢混组合梁相较于钢箱梁和预应力混凝土梁的优缺点,可为同类型桥梁选型及结构设计提供借鉴。     

缓和曲线上桥梁的平面设计

1概述弯桥的平面形状和构造都比较复杂。直梁弯桥由于设计、施工简单，中小跨径的弯桥多采用这一形式；曲梁弯桥施工复杂，技术要求高，一般只在大型和有特殊要求的桥梁中应用。将直梁弯桥应用在缓和曲线中，这方面的实践不多。2缓和曲线上的桥梁布置直梁弯桥按桥梁墩、台的平面布置分为辐射。’墩和平行墩。辐射式桥墩轴线与路中线垂直，因缓和曲线曲率不一，每孔桥梁的平面尺寸不同，致使予制构件不论在同一跨还是在各跨之间均不相同，给设计和施工带来诸多不便。平行墩虽然每孔予制构件相同，但墩台轴线除起始桥台（墩）与路线正交外，其…     

装配式预应力混凝土小箱梁特殊设计

装配式预应力混凝土小箱梁由于其施工速度快、不用布置支架,在中、小跨径的桥梁中具有较大优势,在工程中运用比较广泛。在进行装配式预应力混凝土小箱梁的设计时,由于桥下净空要求、线路布置等因素的限制,其总体布置往往面临着桥梁变宽、曲线段超高、桥梁轴线与墩台斜交等具体问题。文中结合实桥设计,阐述了装配式预应力混凝土小箱梁在解决以上问题时的特殊设计。     

中小跨径桥梁结构形式优选

为了确定中小跨径桥梁合理的截面形式,以达到安全、经济、耐久的要求,以40m的跨径为例,提出了两种组合梁和一种预应力混凝土T梁方案。首先分析了两种组合梁的受力,在受力满足要求的基础上,分别计算3种方案上、下部结构的材料用量和经济性指标,最后对3种断面形式的造价进行了比较。结果表明:在采用合理断面形式和截面尺寸情况下,组合梁相对预应力混凝土T梁的造价与墩高有关,随着墩高的增加,两者的造价差异减小,墩高达到60m左右,两者造价相当;在保证应力水平不变的情况下,通过增加下翼缘的板厚可有效降低组合梁的梁高。     

预制装配式波形钢腹板组合小箱梁的研究及应用

波形钢腹板组合小箱梁桥是一种新型钢－混凝土组合结构,采用波形钢板代替混凝土腹板或加劲平钢板。针对高架桥梁,提出了预制装配式波形钢腹板组合小箱梁设计方案,针对其进行经济技术分析,并结合上海市沿江通道西延伸(富长路~江杨北路)改建工程项目,进行了实际应用。通过研究及应用,表明该类型结构具有预应力效率高、结构各部分受力明确、施工速度快、综合造价低及造型美观等优点,值得进一步在高架桥梁中推广和应用。     

大跨径变截面连续箱梁桥上部结构施工的质量监控

大跨径预应力混凝土变截面连续箱梁桥上部结构施工风险较大,该文结合几座大跨径预应力混凝土变截面连续箱梁桥上部结构的施工实践,分析了施工过程中容易出现质量问题的环节,提出了预防控制措施。     

横向预制拼装波形钢腹板组合箱梁施工技术探讨

工字梁构件采用后张法波形钢腹板组合结构,有效发挥混凝土和钢材性能,从而减少使用混凝土,有效改善箱梁结构性能,达到达节省工程造价目的。本文通过对连续箱梁桥采用工厂化生产的波形钢腹板定型产品,降低了梁体自重有效保证了桥梁施工质量,缩短工期、节约成本。