坦桑尼亚坦桑蓝跨海大桥主桥合龙顺序研究

坦桑尼亚坦桑蓝跨海大桥主桥为(85+4×125+85) m五塔六跨矮塔斜拉桥,主梁为鱼腹式预应力混凝土等高箱梁,采用普通挂篮悬浇施工,设6个合龙口。为选择边跨、次边跨和中跨合理的合龙顺序,采用MIDAS Civil软件建立主桥不同合龙顺序有限元模型,分析合龙顺序对主梁恒载预拱度、应力、合龙阶段位移以及成桥索力的影响。结果表明：合龙顺序对主梁恒载预拱度影响较大,对主梁合龙阶段位移有一定影响,但对主梁应力、成桥索力影响较小,先边跨再次边跨最后中跨合龙的顺序为该桥最优合龙顺序。最终该桥采用了先边跨再次边跨最后中跨的顺序合龙,施工和成桥阶段全桥线形控制良好,结构受力安全。     

闽江特大桥施工监控对策研究与分析

福州绕城高速公路闽江特大桥主桥为6跨连续刚构组合梁桥,合龙段多、体系转换复杂。首先,采用有限元法计算得到了施工预拱度和主梁内力,并进行了参数敏感性分析;其次,按实际施工进度要求对合龙前施工阶段的主梁变形和应力进行了监测。结果表明,施工阶段主梁截面应力、挠度变化实测值与计算值吻合较好,闽江特大桥主桥主梁线形和结构内力均满足要求;最后,进行了合龙顺序、合龙预压重、桥面铺装等参数的有限元分析,为确保闽江特大桥的顺利合龙、桥梁线形和内力满足要求而进行的实际决策提供了理论依据,可以对类似桥梁施工监控的选择提供参考。     

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。     

长边跨高墩大跨连续刚构桥施工方案比较

多跨连续刚构桥属高次超静定结构,施工至成桥需经历复杂的体系转换过程,施工过程显著影响成桥后的线形与受力状态。某山区连续刚构桥长边跨现浇段施工时,由于墩高及地形限制无法采用落地支架和长悬臂托架施工,为减小边跨现浇段长度,提出增设不对称悬浇段的非对称施工方法。以该桥为背景建立有限元仿真模型,分析3种不同施工方案对施工过程及成桥后结构应力与变形的影响,探讨高墩大跨度连续刚构桥的合理施工方案。研究表明:3个施工方案施工和运营阶段应力与变形均满足规范要求;边跨增设非对称悬浇段时,对成桥应力影响较小,主梁下缘压应力储备增加,上缘压应力储备略有减小;增设非对称悬浇段会导致边跨跨中长期挠度增大,但通过合理设置预拱度,不影响成桥线形实现;先边跨、再中跨的合龙顺序有利于减小边跨跨中长期下挠;非对称施工时最大悬臂状态第一类稳定系数较原设计略小,但安全储备仍较高。     

三岸邕江特大桥施工监控研究

南钦铁路三岸邕江特大桥主桥为(132+276+132)m三跨连续钢桁拱桥,主桥钢梁从两侧边跨向中跨架设、在中跨跨中合龙。为了使桥梁在成桥状态达到目标几何线形和内力状态,对架设过程进行监控。在无应力控制法理论基础上,利用有限元程序建立钢桁拱桥空间计算模型,制定监控方案。钢梁拼装架设过程中,对钢桁拱桥变形、受力及主要辅助施工设施(临时吊索)受力进行监控。在钢梁悬拼至跨中合龙阶段,监测结构变形变位情况,确定相应的移落梁调整数值。预先移落梁调整后,监测结构变位情况,按照合龙口宽度和温度变化的规律,在一天最高温度时,通过对拉两岸钢梁调整下弦合龙口宽度,实现钢梁下弦合龙。拱肋部分合龙完毕,起顶两岸边墩使系杆合龙口尺寸达到设计宽度,实现系杆无应力合龙。系杆合龙后,根据监控计算结果,先拆南宁岸吊索,后拆钦州岸吊索。成桥阶段监控结果显示:主桁各节点实际预拱度与理论预拱度符合较好,误差在2mm以内,结构线形平顺匀滑。     

宁波三官堂大桥施工控制关键技术

宁波三官堂大桥主桥为(160+465+160)m连续钢桁架桥,主梁采用2片主桁,变高、N形桁式,全焊结构,一跨过江。该桥主梁采用悬臂拼装,江中不设临时墩。采用MIDAS Civil软件建立主桥空间模型,模拟桥梁施工过程,结合有限元计算进行该桥施工控制。施工中,通过设置制造预拱度、凌晨安装、采用角度法控制安装坐标、控制焊缝变形等进行预拱度控制;合龙后通过边墩顶升0.8m的方式调整主梁受力;通过在边墩设置高强拉杆及张拉进行抗倾覆控制;采用温度配切法进行合龙控制。通过以上施工控制关键技术,合龙前两岸弦杆相对高差为7mm;桥梁抗倾覆系数不小于1.3;上弦实测最大拉应力由266 MPa降到142 MPa;合龙后合龙口实测误差10mm,满足要求。     

广州明珠湾大桥主桥中跨合龙技术

广州明珠湾大桥主桥为(96+164+436+164+96+60) m中承式钢桁拱桥,采用双层桥面布置,主梁采用N形三主桁钢桁梁结构。主桥采用斜拉扣挂法、拱梁同步架设;中跨合龙时,拱肋与主梁分别采用"多点同步合龙"与"节点拼装合龙"法进行先拱后梁施工,以提高大桥的合龙效率。通过敏感性分析确定该桥采用26号、29号墩顶、落梁为主,竖向、横向、纵向顶拉为辅的合龙措施调整拱肋合龙口空间姿态。该桥中跨合龙施工中,在边跨采用抗倾覆压重设计,以控制大桥悬臂施工阶段由自重产生的倾覆力矩;在26号、29号墩顶支座处布置顶、落梁及纵移装置,以消除合龙口高差与转角位移,实现精准对位;在拱肋与主梁合龙口设置微调装置,以实现钢梁合龙口间距微调;在27号主墩设置顶推装置,使结构整体纵移0.085 m,实现上、下拱肋同步合龙;主梁合龙节点杆件拼装后,利用吊杆与顶拉装置调节高差与合龙口间距,实现大桥无应力精确合龙。     

边中跨同时合龙对高墩大跨连续刚构桥性能影响分析

目前绝大多数刚构桥的合龙成桥顺序是由边跨向中跨逐次合龙,合龙段施工时需进行多次结构体系转换。文中以贵州某大桥主桥为研究背景,通过有限元建模,分析高墩大跨连续刚构桥在边中跨同时合龙下成桥工况和运营10年后的结构性能变化,同时根据桥墩受力最优原则,结合影响矩阵法与最小二乘法优化计算合龙前的顶推力。结果表明,不同合龙顺序对桥墩最大应力和主梁最大应力影响较小,对主梁成桥线形及运营10年后线形有一定影响;在优化后顶推力作用下,运营10年后主墩纵向偏位较小,边中跨同时合龙方案可行。     

某连续刚构组合梁桥成桥方案对比研究

运用有限元软件建立某连续刚构组合梁桥分析模型,对不同合龙顺序和体系转换顺序对主梁应力、变形的影响进行对比,分析不同成桥方案对主梁受力和线形的影响。结果表明,不同合龙方案对主梁应力影响不大;先边跨后中跨合龙顺序下边、中跨位移增量相差较小,有利于桥梁线形控制;该桥采用先边跨合龙、后中跨合龙、再体系转换的施工方案可有效控制桥梁线形,还能减小边、中跨合龙段的竖向变形。     

PC梁桥结构参数对最大悬臂结构力学性能的敏感性分析

为了深入研究PC梁桥结构参数对最大悬臂结构力学性能的影响,结合实体工程,建立了大跨预应力混凝土粱桥的最大悬臂段有限元模型,分析了材料容重、混凝土弹性模量、顸应力参数偏差对最大悬臂施工阶段主梁线形的影响程度,研究了自重偏差对主梁结构内力和应力的影响,探讨了预应力对悬臂结构的作用效应.研究结果表明:材料容重和混凝土弹性模量为该桥梁结构的主要设计参数,桥梁自重偏差对结构线形影响最为明显;在预应力效应的作用下,主梁纵向产生竖向正位移,随着自重的增大,主梁同一截面正弯矩相应减小,墩顶负弯矩增大,主梁的上缘压应力会减小,下缘压应力会增大,且下缘应力受其影响的程度更大.     

15跨一联PC连续梁桥支座纵向预偏量设置研究

湖北荆州市楚都大道海子湖特大桥为15跨一联的变截面PC连续梁桥,全长1 434m,主梁采用悬臂现浇法施工,利用挂篮在吊架上逐步合龙。该桥经6次分段合龙施工后才能最终合龙,合龙后梁体在多种因素影响下产生纵向变形,导致桥墩活动支座产生纵向偏移,需对影响支座纵向预偏量设置的各种因素进行研究。利用MIDAS有限元软件建立全桥施工模型,研究预应力、混凝土收缩徐变及温变因素对支座伸缩变形的影响,给出各活动支座预偏量设置值。结果表明:混凝土收缩与徐变对支座预偏量设置的影响最大,宜根据实测弹性模量和成桥10年计算支座的纵向位移;合龙温度偏差对支座纵向位移产生较大偏差;距离固定墩越远,各因素对支座的纵向位移量影响越大;综合考虑各影响因素的影响,A0台和A15台支座预偏量分别为-214.9mm和182.9mm。     

G3铜陵长江公铁大桥主梁合龙施工方案

G3铜陵长江公铁大桥主桥为跨径布置(127.5+131+988+131+127.5) m斜拉-悬索协作体系桥,结合斜拉-悬索协作体系桥结构特点,提出主梁跨中合龙和交叉区合龙2种方案。对于跨中合龙方案,无法实现直接跨中合龙,可采取合龙口两侧主梁压重或设置临时吊索施工措施进行合龙口调整实现跨中合龙,当采用压重措施时,全桥需压重2 450 t;当采用设置临时吊索措施时,全桥共需设置临时吊索44根。对于交叉区合龙方案,提出采用插值计算方法寻找主梁最优合龙口,该桥最优合龙口位于从桥塔往中跨方向第3根吊索之下,在交叉区最优合龙口合龙主梁不需要采用其它措施,合龙口两侧主梁线形可自动匹配。从结构受力、施工便捷性、工期等方面对2种方案进行对比,结果表明：主梁合龙口设置于交叉区时主梁受力较小,无需压重或设置临时吊索,且由于斜拉段和悬吊段主梁可以同步吊装,节约工期,因此该桥主梁采用交叉区合龙方案。大桥主梁推荐施工方案为先边跨钢梁顶推施工,再主跨钢梁单悬臂架设及缆载吊机吊装,最后在交叉区合龙。     

长联多跨连续箱梁桥施工监控技术研究

陈家洲湘江大桥主桥为（40＋68＋4X100＋68＋40）m的8跨长联连续箱梁桥,合龙口多,体系转换复杂,施工监控难度大。采用有限元软件计算了主梁应力和变形,并对合龙方案进行了优化和参数分析,确定了先副跨后次边跨再中跨的对称合龙方案;对施工过程关键截面的应力及关键工况的线形进行监测,并将实测结果与计算值进行对比。结果表明：陈家洲大桥主桥主梁线形和结构内力均达到了设计要求,为类似连续梁桥的施工监控提供了依据。     

武汉青山长江公路大桥主桥中跨合龙施工技术

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938m的双塔双索面斜拉桥,主梁采用混合梁结构。其中,边跨主梁采用钢箱结合梁;中跨主梁采用整体式钢箱梁,钢梁宽48m、高4.5m。中跨钢箱梁共59个节段,其中合龙段长11.4m,重约305t,节段间采用栓焊组合连接。大桥先施工边跨钢箱结合梁,再施工中跨钢箱梁,最后采用顶推辅助合龙方案施工中跨合龙段。合龙段在工厂精确匹配制造后运至桥位处,将合龙口一侧主梁往边跨侧顶推15cm,利用2台500t桥面吊机抬吊合龙段嵌入合龙口;完成合龙段与一侧钢梁的栓焊连接后,再将钢梁往跨中顶推复位;利用预设的三向偏差调整装置调整合龙口偏差并锁定,先栓后焊完成合龙,解除临时锁定,实现大桥体系转换。     

基于无应力状态法的钢箱梁斜拉桥成桥目标线形的实现

针对钢箱梁斜拉桥成桥目标线形的实现,以厦漳跨海大桥北汊主桥为例,提出基于无应力状态控制法理论的主梁预拱度取值、制造尺寸确定、预拼装线形计算及悬臂拼装控制方法.该桥为多跨连续半飘浮体系钢箱梁斜拉桥,采用桥梁结构设计系统SCDS2011建立桥梁有限元模型,求得钢箱梁设计预拱度;钢箱梁制造尺寸确定时考虑竖曲线和设计预拱度及梁体轴向压缩、弯矩转角的影响;以预拼装线形为基础计算得出每节段前、后控制点的坐标值进行预拼装;在钢箱梁悬臂拼装过程中进行线形控制时,考虑安装阶段的计算挠度及成桥状态与设计预拱线形的高程差.事实证明,采用该方法对钢箱梁斜拉桥进行成桥目标线形的控制取得了良好的施工精度.     

预应力混凝土连续梁桥合龙顺序对结构内力的影响分析

分析了三跨一联连续梁桥悬臂施工不同合龙顺序可能导致主梁与支座间存在＂间隙＂的缺陷,用MIDAS/Civil程序分别计算了在不同合龙工序状态下,结构内力和变形的变化值。结合实例,模拟计算了当主梁与支座间分别存在1～5 mm间隙时,对主梁内力的影响。理论计算表明,当主梁与支座间存在较小间隙时（3 mm以下）,采用适当的合龙工序,在具有季节性施工的地区,更具有工程实用价值。     

大跨度钢箱系杆拱桥温差变形的规律与控制技术研究

随着我国桥梁建设迅猛发展,对系杆拱桥研究及应用也越来越多。以成都某钢箱系杆拱桥为对象,采用自动测温系统进行大桥主梁温度场的测试,根据钢箱梁顶板、顶板加劲肋、底板、底板加劲肋、腹板等实测温度变化,分析了钢箱梁温差变形对主梁线形控制和墩部温差变形对线形控制的影响,研究表明,由于温差的作用,主梁在横桥向发生的变化非常大,离梁部悬臂端部越近,横桥向变形与竖向挠度变形差值变化值越大,最大值分别为51.2、74.1 mm;钢箱梁两个壁墩间因日照温差,整个结构倾斜于温度较低的一侧。在顺桥的方向,钢箱梁壁墩向阴凉侧偏移距离为34.3 mm,主梁整体偏移约38 mm的距离;在横桥方向,墩顶偏移的距离为67.1 mm,主梁横向偏移约85 mm的距离。最后提出消除温度变形影响误差的控制措施为白天进行吊装定位、钢箱梁安装,晚上进行节点焊接和张拉索力施工等工序,早上进行主梁拱肋偏位、应力、标高等复测。     

武广客运专线罗水大桥施工控制

罗水大桥位于武广铁路客运专线上,跨越罗水河的主桥为跨径(48+80+48)m的三跨预应力混凝土连续梁桥,桥上铺设无碴轨道,设计速度350 km/h,主梁采用分段悬臂法施工。由于无碴轨道扣件调节量有限,相比于普通连续梁桥,高速铁路无碴轨道大跨度连续梁桥对成桥线形控制更为严格。为了使该桥的成桥线形达到设计要求,利用桥梁博士有限元软件模拟施工过程,根据桥梁变形和受力情况预测施工预拱度,监测施工过程和成桥状态下的桥梁线形和受力状态。控制结果表明,施工过程中和成桥状态下,桥梁线形顺畅,合龙口主梁高程误差小于10 mm,主梁受力状况良好,达到监控目标。     

四索面双塔联体分幅斜拉桥施工控制参数影响性分析

为了解双塔联体分幅斜拉桥施工控制参数对结构的影响,结合滨海新城曹娥江大桥主桥(主跨300m的四索面双塔联体分幅斜拉桥)工程,采用有限元法分析了考虑两幅桥不同步施工、边跨现浇段支撑刚度以及施工过程斜拉索垂度等参数下结构的内力和线形。结果表明:两幅桥彼此独立时,左右幅不同步施工对结构内力和线形基本无影响;两幅桥不同步施工对塔顶纵向位移、中跨主梁竖向位移以及边跨索力有一定影响,主梁边、中跨合龙误差分别可达7mm、10mm;边跨现浇段支撑刚度对施工过程以及成桥状态的内力和线形均有明显影响;长悬臂施工状态,主梁混凝土浇筑一半时,斜拉索垂度对结构内力和线形的影响显著。     

厦漳跨海大桥北汊主桥配切—顶推合龙技术

厦漳跨海大桥北汊主桥为双塔双索面钢箱梁斜拉桥,主梁采用悬臂拼装施工,中跨合龙方案采用配切-顶推合龙技术:在合龙前对合龙口进行观测,并拟合出合龙口宽度～温度曲线,根据预测的合龙口宽度对合龙段下料,同时在塔梁临时锚固上对单侧主梁顶推和回移一较小位移.实践证明,该桥采用的配切-顶推合龙技术既能确保合龙段顺利吊入合龙口,又能达到理想的焊缝宽度,提高了合龙的可靠性,降低了结构安全风险.