重庆某钢桁梁桥正交异性行车道板架设施工关键技术

早期建设钢桁梁桥混凝土行车道板由于使用寿命等原因均面临大批量改造,正交异性钢结构行车道板应用越来越广泛。该文结合具体的改造施工项目对正交异性钢结构行车道板架设施工方法和质量控制要点进行介绍,详细介绍支座安装、线形控制、焊接质量要求等。     

夹层板技术在正交异性钢桥面板加固中的应用

介绍了夹层桥面板的力学特点及在国外用夹层板技术加固正交异性钢桥面板的试点工程实例,并分别建立相同尺寸的正交异性钢桥面板和夹层板技术加固后夹层桥面板模型,施加相同的边界条件和相同的荷载,经过有限元计算分析,结果表明:加固后夹层桥面板大大提高了原桥面板的刚度及承载力,能够有效预防疲劳裂缝的产生,可以在正交异性钢桥面板修复和替换中起到很好的作用,证实了夹层板技术是一种加固正交异性钢桥面板新颖、合适和有效的方法。     

基于UHPC预制结构的BRT站台铺装层快速维修技术

为有效延长城市快速公交系统（BRT）站台铺装层的使用寿命并提升正交异性钢桥面板的抗疲劳性能,同时满足不中断交通的需求,提出了“正交异性钢桥面板+短剪力钉+预制超高性能混凝土（UHPC）板+TPO（薄层环氧抗滑铺装材料）”的复合桥面结构及装配化施工工艺。以成都二环线高架桥BRT站台为工程背景,设计了BRT站台铺装层快速维修方案,通过有限元分析确定了最优方案,并开展了BRT站台钢桥面维修改造试验段的实施。有限元分析结果表明：10 mmUHPC灌浆料+50 mm预制UHPC板+10 mmTPO为最佳方案,维修方案的剪力钉受力性能、UHPC抗裂性能均满足结构受力需求,且具有较大的安全储备,改造后正交异性钢桥面板常见疲劳敏感细节的疲劳性能显著提升。结合试验段实施提出了涵盖UHPC板预制、原铺装层处理、预制UHPC板安装和磨耗层与沥青接缝施工4个流程的城市BRT站台铺装层维修施工工艺,为同类型公交站台铺装层维护提供了理论和技术支撑。     

南京大胜关长江大桥铁路钢桥面设计与研究

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,铁路桥面需要较高的刚度和整体性.对纵横梁铁路桥面、正交异性板整体桥面进行分析、比较和论证,由于与主桁共同作用使纵横梁桥面的横梁产生较大的侧向弯矩,须设置伸缩纵梁和桥面断缝,不利于高速铁路行车和维修养护,因此采用整体性和刚度更好的多横梁正交异性板整体钢桥面.试验研究表明,正交异性钢桥面板的整体受力和疲劳性能都满足规范要求.     

中山香山大桥主桥主梁结构设计

中山香山大桥主桥为双层钢桁梁公路斜拉桥,跨径布置为(136+312+880+312+136) m。桥塔采用人字形混凝土塔,下设整体式钻孔灌注桩;斜拉索采用?7 mm高强度锌-铝合金镀层平行钢丝索;约束体系采用带纵向阻尼器的半飘浮体系。主梁采用2片N形主桁的钢桁梁结构,桁宽42.2 m,标准梁段桁高2.8 m。上、下弦杆和腹杆均采用带加劲肋的箱形截面,横梁均采用鱼腹式。边跨187.2 m范围内下层桥面采用混凝土桥面板起压重作用,其余上、下层桥面板均采用正交异性钢桥面板。下层纵向钢-混结合段位于辅助墩往跨中第4个节段,距辅助墩51.2 m,设置承压板、支撑加劲肋、预应力钢束、剪力钉和PBL板;横向钢-混结合段位于下层行车道两侧钢桥面板和混凝土桥面板之间(距下弦杆2.2 m处),设置剪力钉、PBL板和1.3 m宽UHPC后浇段。采用有限元软件进行全桥整体受力分析及桥面板局部分析,结果表明：结构满足规范要求。主梁采用大节段整体吊装施工,标准吊装节段长度为25.6 m,节段间除钢桥面板和弦杆顶板采用焊接外,其余均采用高强度螺栓连接。     

U形肋正交异性组合桥面板构造参数分析

针对U形肋+平钢板+混凝土板形成的正交异性组合桥面板，利用Ansys空间有限元软件，对组合桥面板的U形肋尺寸、U形肋间距、横隔板间距、钢顶板厚度及混凝土板厚度等主要构造参数进行研究，提出U形肋正交异性组合桥面板的合理构造尺寸，为今后设计提供了有益的参考。     

松浦大桥上层桥面板更换施工关键技术

松浦大桥主桥为两联96m+112m公铁两用钢桁架桥,上层为2车道公路,下层为单线铁路,新金山铁路建成后,对该桥进行改造,其中上层设置为双向6车道公路,需将既有12m宽桥面板更换为24.5m宽钢-混组合正交异性桥面板(单块标准段尺寸为8m×24.5m,重约100t)。受桥梁施工区域黄埔江航道、邻近铁路等因素影响,提出"水上提升站+架板机"、"浮吊+架板机"、"全浮吊"3种新桥面板吊装方案,通过比选采用"全浮吊"方案,即新桥面板采用驳船运至现场,在铁路封锁期内单侧航道间断封航,利用桥位上游侧1艘300t浮吊吊装。施工时,通过设置安全作业区(分南、北侧2个施工区域),合理地进行水上交通组织以及4种船舶锚泊布置,采用装配式固定扒杆浮吊四点起吊新桥面板,安全、快速地完成全部新桥面板更换施工。     

正交异性钢-混凝土组合桥面板纵桥向的压弯性能

针对传统正交异性钢桥面板疲劳开裂及沥青铺装破损桥梁工程两大难题,对有望应用于大跨度桥梁中的正交异性钢-混凝土组合桥面板的力学性能进行了试验及理论研究.为探究适用于组合梁斜拉桥的正交异性钢-混凝土组合桥面板纵桥向的受力性能,设计并制作了6个带U肋的正交异性钢-混凝土组合桥面板足尺试件,进行了轴向压力和弯矩加载试验,研究了...     

英国福斯公路桥引桥更换支座设计施工

福斯公路桥跨越苏格兰福斯湾,主桥为(408+1 006+408)m三跨钢桁加劲梁悬索桥。引桥采用钢箱边纵梁格构体系与钢筋混凝土桥面板组成的组合梁,边纵梁外侧设置人行道挑梁。桥墩为钢筋混凝土门式墩,墩高11~40m。墩顶安装钢滚轴支座和摇轴支座。检查发现支座锈蚀严重,部分支座已经扭曲变形;多个桥墩墩顶混凝土出现分层现象,支座下方区域有成片的混凝土剥落,必须对引桥上支座进行更换。支座更换方案为原摇轴支座继续更换为摇轴支座,将滚轴支座更换为滑动支座。在更换的过程中将桥墩加固加宽,构成支撑牛腿对结构进行加固;在箱梁腹板增加传递千斤顶推力的纵向加劲肋对箱梁进行体外加劲;在起顶系统内增加橡胶垫块使千斤顶上荷载均匀分布等措施,提高了支座更换施工的可行性。对桥墩、桥塔、桥台采取阴极保护,延长了结构使用寿命。     

某桥正交异性钢桥面板结构受力分析

某桥主梁采用正交异性钢桥面板结构,为研究在轮载作用下,该桥正交异性钢桥面板受力和抗疲劳性能是否满足要求,建立该桥正交异性钢桥面板局部模型,计算轮载作用下其挠度、曲率半径和应力,并结合规范估算构造细节的疲劳强度。结果表明,在轮载作用下,桥面板主要变形区域较小,最大肋间相对挠度为0.28mm,满足限值要求,但最小曲率半径不满足规范规定;在纵向U肋、横隔板与桥面板连接处局部出现较明显的应力集中现象,且横向正应力普遍大于纵向正应力,但应力未超过限值;疲劳寿命最小的连接细节为纵肋与横梁的连接部位和横梁腹板开孔部位,应力幅值分别达77.4 MPa和127.9MPa,疲劳寿命分别为1.8×106和3.4×105次,远小于规范要求;该桥需要通过改变构造以及设计合理的桥面铺装来改善结构受力情况。     

大尺寸板桁结合梁施工安全防护设施设计

金安金沙江大桥主跨采用板桁结合式钢桁梁,钢桁梁由钢桁架和正交异性钢桥面板两部分组成,正交异性钢桥面板与钢桁架通过栓焊结合方式组成整体。桥面板采用工厂分块加工,工地组焊,缆索吊吊装。钢桁架杆件采用工厂加工,运输至工地后拼装,缆索吊吊装。     

济南齐鲁黄河大桥420 m跨网状吊杆系杆拱桥设计

济南齐鲁黄河大桥主桥采用(95+280) m+420 m+(280+95) m三连拱网状吊杆系杆拱桥。420 m主跨拱肋矢高69.5 m,矢跨比1/6,拱轴线为抛物线。拱肋在拱脚分离,在拱顶连接交汇成整体,拱肋横撑采用一字撑。系梁采用钢-混组合梁,钢梁采用扁平钢箱梁,机动车道范围正交异性钢桥面上铺设厚120 mm的C50纤维混凝土桥面板,轨道交通及人行道、非机动车道区域均为钢桥面系。主跨共88根吊杆,吊杆在梁上标准间距9 m,顺桥向倾角约60°。吊杆均采用55-?15.2 mm高应力幅环氧涂层钢绞线,钢绞线标准抗拉强度1 860 MPa。吊杆在拱上采用销接式叉耳板锚固,在梁上张拉端采用带球铰的冷铸锚锚固。该桥具有跨度大、桥面宽、公轨合建等特点,采用网状吊杆布置、高应力幅吊杆体系、组合桥面板系梁等创新设计,桥梁结构安全、合理、经济。     

帕德玛大桥主桥150 m跨连续钢-混组合梁施工技术

孟加拉帕德玛大桥为双层桥面,下层为单线铁路,上层为双向4车道公路,主桥上部结构为6×(6×150) m+1×(5×150) m钢-混组合梁。钢主梁为全焊钢桁结构,在工厂整孔制造,纵、横移至码头,利用"天一号"运架一体船吊运至待架孔位,并利用吊架辅助架设,减少了现场焊接接头数量,确保了钢桁梁安装质量,降低了施工风险。公路桥面为预制预应力混凝土桥面板,在岸上横向整幅、纵向分块匹配预制,桥上利用架板机逐块吊装、胶拼,预应力束张拉后与钢桁梁结合,降低了桥面板预应力损失,确保了钢-混凝土结合质量。铁路桥面为铁路纵梁与预制混凝土桥面板组合结构,铁路纵梁及混凝土桥面板在岸上分别制造,每节间的4根铁路纵梁在车间组拼成整体,平板驳上与相应桥面板临时组拼成整体,进行运输、吊装,施工速度快。     

基于表贴板材的正交异性钢桥面顶板-U肋焊缝疲劳加固方法研究

针对正交异性钢桥面板顶板-U肋焊缝疲劳开裂问题,提出一种在钢桥面顶面粘贴小尺寸矩形板的疲劳加固方法.以某主跨1490 m的悬索桥为背景,建立正交异性钢桥面局部有限元模型,计算加固前、后钢桥面板顶板-U肋焊缝在车轮横向荷载与纵向移动荷载下的应力情况;分析加固板厚度、横桥向尺寸、顺桥向尺寸和材料属性等参数对加固效果的影响规...     

宁波市灵桥保护性修复方案与关键加固技术

宁波市灵桥为我国仅存的一座三铰拱结构钢桥。该桥在其七十余年的使用过程中,受到环境锈蚀、战争损坏、船只撞击等危害,存在大量病害与损伤,被评定为危桥,迫切需要维修加固。考虑到该桥文物桥梁的属性,依据"原地保护,修旧如旧"的保护原则对该桥实施了大修工程,维修内容包括:对局部病害的构件以及承载能力不足的构件进行加固或局部更换;对变形构件进行冷矫纠正修复;对拱肋进行贴板加固;采用正交异性钢桥面板+格构式纵横梁复合桥面系结构对纵梁和桥面板进行维修加固;采用大直径钻孔桩对基础进行加固。该桥修复加固后,最大程度保存了其文物价值,同时也提高了桥梁交通承载能力。     

重载交通条件下铺装层动态模量对正交异性钢桥面板疲劳的影响

以多温度条件下钢桥面铺装动态模量对比试验为基础,依托武汉军山长江大桥钢桥面铺装维修工程,建立了钢箱梁正交异性板有限元分析模型,研究重载交通条件下、不同温度时,铺装层动态模量变化对正交异性板疲劳性能的影响。结果表明,温度升高将引起铺装层动态模量的衰减,导致正交异性钢桥面板受力大幅增加。SMA铺装体系中,高温(55℃)条件下正交异性板疲劳应力幅较常温(25℃)提高21.6%～71.5%。采用ERE环氧沥青混凝土铺装相比原路面,高温条件下钢板疲劳应力幅降低16.5%～40.8%,常温条件下降低17.6%～66.03%,对延长钢板疲劳寿命有积极作用。同时,提高铺装层动态模量对正交异性钢桥面顶板疲劳性能影响最大,对横隔板影响最小。     

密布横梁体系正交异性钢桥面板有效宽度

空间杆系法将正交异性钢桥面板等效为空间杆系结构的简化计算方法,其计算精度有赖于桥面板的有效宽度取值.结合试验结果及空间板壳法分析,研究了密布横梁体系正交异性钢桥面板的有效宽度,并对SF法分析结果的有效性进行了验证.建议采用空间杆系法进行正交异性钢桥面板分析时,对桥面板有效宽度取值可依《日本道桥示方书》规定.     

英国福斯公路桥引桥更换支座设计施工北大核心

福斯公路桥跨越苏格兰福斯湾,主桥为（408＋1 006＋408）m三跨钢桁加劲梁悬索桥。引桥采用钢箱边纵梁格构体系与钢筋混凝土桥面板组成的组合梁,边纵梁外侧设置人行道挑梁。桥墩为钢筋混凝土门式墩,墩高11~40m。墩顶安装钢滚轴支座和摇轴支座。检查发现支座锈蚀严重,部分支座已经扭曲变形;多个桥墩墩顶混凝土出现分层现象,支座下方区域有成片的混凝土剥落,必须对引桥上支座进行更换。支座更换方案为原摇轴支座继续更换为摇轴支座,将滚轴支座更换为滑动支座。在更换的过程中将桥墩加固加宽,构成支撑牛腿对结构进行加固;在箱梁腹板增加传递千斤顶推力的纵向加劲肋对箱梁进行体外加劲;在起顶系统内增加橡胶垫块使千斤顶上荷载均匀分布等措施,提高了支座更换施工的可行性。对桥墩、桥塔、桥台采取阴极保护,延长了结构使用寿命。     

钢桁梁悬索桥钢桥面板支座病害调查分析

贵州镇胜公路某大桥是一座主跨636m的地锚式钢桁梁悬索桥,桥面板设计为板桁分离的正交异性钢桥面板。大桥2008年建成通车,经过6年的运营,钢桥面板与钢桁梁间的连接支座出现了较为严重的病害情况。该文以大桥钢桥面板支座病害调查情况为基础资料,针对滑动盆式支座常见典型病害对桥面板工作状态的影响进行了分析,并从设计选型、施工安装以及养护管理等方面对产生支座病害的原因进行了初步探讨,最后给出了支座病害处置建议。     

正交异性夹层钢桥面板力学性能分析与截面优化

夹层板系统(Sandwich Plate System,SPS)是由上、下2层钢板和中间1层聚氨酯弹性体芯层形成的一种复合结构,可应用于正交异性钢桥面板以优化桥面结构力学性能.为探究正交异性夹层钢桥面板的力学性能特点,并提出夹层板构造的合理化建议,针对正交异性夹层钢桥面板开展了有限元模拟与参数化分析.结果 表明:正交异...