铁路桥梁现浇支架设计技术研究及应用

支架现浇制梁是铁路桥梁建造重要方法之一,但由于其缺乏系统完善的设计技术,桥梁特别是大中跨度桥梁现浇支架安全、质量事故时有发生。以铁路桥梁现浇支架设计技术积累为依托,结合京石铁路客运专线某(80.6+128+80.6)m跨度连续梁支架现浇工程实例,对桥梁现浇支架设计技术(支架形式、荷载及其组合、工况分析、模型建立、结构计算和设计要求等)进行综合分析和论述,以期对其他铁路现浇支架设计和施工提供借鉴作用。     

多跨大跨连续梁悬灌改现浇设计

随着我国桥梁建设的发展,支架现浇变截面连续箱梁在国内桥梁结构中被广泛使用,因为支架现浇施工连续梁具有工期短、线形控制简单等优点。本桥为准池铁路前窑子水库大桥(58+3×96+58)m有砟轨道混凝土连续梁,原设计采用挂篮悬臂施工,为实现准池铁路"先通后善、临管运营"的目标,现按支架现浇施工进行了变更设计。介绍了支架现浇连续梁的设计概况、梁部构造、施工方法、荷载分析、静力计算分析以及设计和施工中需要注意的问题,为今后多跨大跨连续梁悬灌改支架现浇设计提供参考。     

贝雷支架原位现浇铁路简支箱梁施工技术

以温福铁路简支箱梁采用贝雷支架原位现浇代替移动模架制梁施工技术为例,系统介绍了贝雷支架结构体系设计、支架结构检算,以及贝雷支架拼装、贝雷支架现浇施工注意事项。     

预应力张拉对现浇支架受力影响的计算分析

研究目的:预应力张拉时,混凝土梁与现浇支架相互作用。混凝土梁的变形引起支架上的荷载重分布,在工程实际中很少考虑对此工况的计算。由于计算不全面,设计的支架结构安全储备不足,有可能出现因现浇支架局部受力不够而发生安全事故。本文以某斜拉桥现浇支架施工计算为例,研究纵、横向预应力张拉对现浇支架受力影响的计算方法,分析预应力张拉引起现浇支架上荷载重分布的原因,为预应力混凝土梁的施工方法提供理论依据。研究结论:通过建立预应力混凝土梁与现浇支架的整体有限元模型,按施工阶段分析计算了混凝土浇筑、达到设计强度、张拉纵向预应力、张拉横向预应力各施工阶段下现浇支架受力的变化情况,计算结果表明对于纵、横向预应力张拉时,混凝土梁发生变形,导致作用在现浇支架上的荷载传递到支架两侧;张拉预应力钢束越多,荷载重分布的现象越明显,而重分布的荷载对支架局部结构产生较大不利影响。     

客运专线32 m箱梁现浇支架预压试验与分析

基于我国客运专线32 m箱梁现浇法施工支架并无固定的结构形式,均是按实际情况进行单独设计,为解决这一不足,有必要提出一种适用性强,易于施工且造价经济的支架结构形式。针对实际工程中应用的一种新型的现浇支架形式,对其进行荷载预压试验和有限元数值分析,通过理论与试验结果的对比分析,绘制该支架加载和卸载的荷载-变形曲线,验证了结构的合理性,得到其残余变形值,设计支架的预拱值调整方案,并提出改进措施,为该类现浇支架的结构完善和推广应用奠定基础。     

邯济铁路跨316省道槽型连续梁施工支架设计

支架是现浇梁施工过程中的支承结构,支架的强度、刚度、稳定性直接影响到结构质量及安全性。以邯济铁路跨316省道槽型连续梁现浇施工为例,对碗扣和型钢支架进行了设计,确定了荷载分布,建立了受力分析模型,验证了方案的可行性,可为类似工程施工提供参考。     

连续梁悬臂施工边跨现浇段支架设计

支架是现浇梁施工过程中的支承结构,支架的强度、刚度、稳定性直接影响到结构质量及安全性。当支架高度超过15 m时,采用碗扣式满堂支架,将很不经济,且支架的稳定性将难以保证,这时较优的方案是选用钢管柱支架。本文结合工程实例对连续梁悬臂施工边跨现浇段支架进行了设计,确定了荷载分布,建立了受力分析模型,验证了方案的可行性,为以后同类桥型的施工提供参考。     

大跨连续梁0号段分层施工支撑结构受力研究

通过大西铁路19号墩大体积0号梁段分层浇筑施工,在施工现场分别测试现浇第一层、第二层0号段梁体时支架和临时支墩的应变情况,并对结构建模进行理论分析验证。验证结果表明:分层浇筑混凝土时,第一层已浇混凝土与临时支墩可与现浇支架共同形成承力结构;在现浇第二层混凝土时,现浇支架受力增量很少,主要荷载由已浇结构承担。分析结果对工程中同类的支架设计起到指导作用,可供类似工程参考借鉴。     

成渝铁路高架系杆拱桥的支架设计与施工

结合成渝铁路系杆拱桥现浇支架施工实践,介绍了现浇箱梁及拱肋施工支架的设计及施工工艺、安全注意事项.通过优化支架方案,解决了大吨位箱梁拱肋现浇施工桥下净高不足问题.     

现浇梁施工所用支架类型及用钢量指标分析

在桥梁工程建设中,混凝土梁支架法现浇施工常采用的支架结构有满堂支架、梁式支架和混合支架3种。此文在阐述这3种支架结构形式及适用范围的基础上,通过对4座已建桥梁工程采用不同类型支架现浇法施工的研究,以及对所用支架用钢量的统计与分析,通过计算得出每立方米空间所用支架的用钢量指标。采用满堂支架时,用钢量指标为32.53 kg/(m3空间);采用梁式支架时,用钢量指标为37.16kg/(m3空间);采用混合支架时,用钢量指标为36.45 kg/(m3空间)。对编制行业和企业定额、施工组织设计和测算项目成本具有一定的参考作用。     

梁式支架法现浇大跨度箱梁施工技术

结合和尚荡大桥主跨(30+50+30)m现浇连续梁施工方案的设计实例,对施工过程进行了模拟,以及对支架变形进行了分析计算,确定了科学合理的浇筑顺序。分析计算数据及预压试验结果,设置合理的支架预拱度,保证了箱梁浇筑后线形满足设计要求,无因支架变形产生裂缝。     

大直径盾构隧道轨下结构设计方案比选研究

京张高铁清华园隧道为国内首次采用全预制轨下结构的盾构隧道。以该工程为背景,为得出适合大直径盾构隧道的轨下结构方案,选择轨下结构全现浇、中箱涵预制两侧现浇、全预制3个方案,通过论述分析和建立有限元模型计算,从工期、施工工序、对隧道结构的影响、结构受力和变形特征、施工环境和环保要求、工程造价等方面对方案优缺点进行分析、比选。研究结论:轨下结构全预制方案在工期、施工工效、施工质量、施工环境等方面具有明显优势;全预制轨下结构在受力和变形上能够满足高速铁路的运营要求;施工实践表明,全预制轨下结构有效解决了本工程工期短、距离长、要求高的工程难点问题。     

青藏高原多年冻土地段灌注桩混凝土的研究和对策

研究目的:针对青藏高原多年冻土地段建设铁路、公路遇到桥跨结构混凝土灌注桩基强度的发展,耐久性和热传递对冻土结构扰动的技术难题等情况,提出相应对策。研究方法:对青藏公路桥基混凝土的耐久性破坏进行调研、室内模拟试验、现场暴露试验及清水河、昆仑山口桩基试验。研究结果:青藏公路冻土地段桩基混凝土长期处于恒负温下,硬化强度达不到设计等级;耐久性破坏主因是正、负温频繁交替引发冻融破坏,未发现有硫酸盐侵蚀破坏迹象;混凝土初温和水化热使界面冻土结构破坏,较长时间后,界面冻土才能回复到原始冻结状态。研究结论:掺用引气减水剂或早强引气减水剂拌制低温早强耐久混凝土可以满足对于混凝土灌注桩强度、耐久性和冻土结构稳定性的要求。若采用负温(-5~-20℃)混凝土方案时,须注意抗冻剂可能产生对界面冻土结构稳定性和环保的负面影响。     

基于梁-复合弹簧模型的装配式车站地震反应研究

基于装配式车站结构现有研究成果,建立适用于装配式地铁车站结构的梁-复合弹簧简化动力分析模型,通过与三维实体模型分析结果对比,验证该模型的有效性,并应用该模型开展装配式地铁车站结构与同型现浇结构的横向地震反应对比分析。结果表明：水平地震作用下,装配式车站结构和同型现浇结构的变形差异不大;其截面内力波动趋势与现浇结构一致,且均在同一时刻达到峰值;其典型截面的弯矩及弯矩波动幅度均小于现浇结构,其注浆式榫槽接头减小了结构截面弯矩及弯矩波动的幅度,减弱了结构在地震作用下的弯矩响应。该研究可为预制装配式地铁车站结构抗震计算提供技术支持,为预制装配技术应用于地下结构建设提供参考。     

大跨度折叠式移动膺架在现浇连续箱梁施工中的应用

现浇箱梁的支架按照交通运输、地形地貌、墩身高度的不同往往采用不同的支架形式,就架空移动支架而言,国内大多采用移动模架或造桥机,当箱梁宽而重或交通运输受限时往往被迫采用落地支架,当地质地形条件不好或墩身高度较大时,施工单位往往在经济上又难以承受,采用大跨度折叠式移动膺架可以较好地解决类似支架施工难题。介绍了重庆鱼洞长江大桥北引桥两联6×40 m连续梁（梁宽20.3 m）箱梁现浇工程中采用的折叠式移动膺架技术。     

客运专线提篮拱系梁支架设计与施工

简要介绍了客运专线东湖特大桥112 m提篮拱系梁支架的方案比选、结构设计及其实施工步骤。对大桥的基础形式、支架结构、预压方法进行了方案比选,确定方案后,从钻孔桩设计,钢管桩立柱设计、桁架设计、预压方案、施工步骤等方面入手,阐述了提篮拱系支架的设计与施工过程,最终达到节约工期、提高经济效益的目的。     

先简支后连续预应力空心板梁受力分析研究及设计要点

研究目的：采用先简支后连续预应力空心板梁，既施工便捷、节省投资，又可极大改善桥梁的行车舒适性，应用愈来愈广泛，需要对这种连续梁结构进行分析研究。 研究方法：利用结构计算程序，掌握先简支后连续预应力空心板梁结构的受力特点。同时将先简支后连续预应力空心板梁与其他类似结构进行比较，分析其经济指标。 研究结果：解决了先简支后连续预应力空心板梁结构计算的难点和要点，达到了预期目的。 研究结论：应该将现浇整体化层作为受力单元进行分析；墩顶连续段应满足钢筋混凝土结构承载能力极限状态下的要求；先简支后连续预应力空心板梁的预制空心板部分应该按照A类或B类预应力构件设计要求设计；先简支后连续预应力空心板梁结构在中等跨径连续梁结构中具有较高的竞争优势，结构安全经济。     

端承灌注桩完整性及承载力研究

武广客运专线路基段采用CFG桩,路基与桥梁过渡段采用路基灌注桩,桥梁段采用桥梁灌注桩。采用桩端反射波曲线特征分析法判定桩身混凝土施工质量;采用单桩静载试验,其CFG桩单桩承载力大于600 kN、路基灌注桩和桥梁灌注桩单桩承载力均大于2 000 kN,满足设计要求。     

大跨径连续刚构桥边跨直线段现浇支架设计

以某大跨径连续钢构桥边跨直线段现浇支架为例,介绍了现浇支架平台检算和基础检算的方法,确保支架平台具有足够的强度和刚度,基础承载能力、抗弯、抗冲切和抗压能力均满足设计要求,经预压后观测,没有出现不均匀沉降,保证了支架的稳定性。