武汉长丰大道高架桥不平衡重称重试验

武汉长丰大道高架桥为(55+90+90+55) m预应力混凝土连续刚构桥,位于曲线上。38号、39号墩上部箱梁采用先支架浇筑后平转的施工方法,转体重量分别约155 000 kN、135 000 kN。为指导该桥正式转体,采用球铰竖向转动法进行不平衡重称重试验。首先通过理论分析称重过程中球铰受力,推导球铰处于静、动摩擦状态之间的极限状态时最大静摩阻力矩、不平衡力矩、重心偏心量及静摩擦系数公式;然后分析顶升力与位移试验结果,确定极限状态时的顶升力并代入公式,推算转动相关参数值。该桥横向、纵向重心偏心量分别设置为0 m、0.050 m;根据不平衡力矩,设置纵横向配重;试转时38号、39号墩转动体启动牵引力实测值分别为674 kN、531 kN,与计算值较接近,满足平转牵引要求。     

基于齿轮齿轨传动的斜拉桥多点支撑转体系统设计及应用

跨襄阳北编组站大桥为转体斜拉桥,转体时梁面以上塔高73 m,最大转体重量32 000 t,为提高转体过程中桥梁的抗倾覆稳定性,设计了基于齿轮齿轨传动的多点支撑转体系统。转体系统主要由转动系统(中心球铰、常规撑脚、滑道、齿条)及辅助支撑系统(驱动承力支腿、电气控制系统)组成。中心球铰设计最大承载28 000 t, 6个驱动承力支腿总设计承载6 000 t,通过6个驱动承力支腿的齿轮啮合齿轨实现桥梁转体。该转体系统通过降低中心球铰承受的竖向荷载,改善了承台及桩基的受力状态;转体过程中6个驱动承力支腿实时与滑道保持接触状态,提高了转体桥梁的抗倾覆稳定性。对转动结构和辅助支撑系统受力进行计算,结果表明该转体系统受力满足要求。工程实践验证了该转体系统的可靠性。     

唐山二环路特大吨位转体斜拉桥设计

新建唐山市中心城区环线(二环路)工程跨越既有津山铁路,主桥为(34+81+115) m双幅桥面四索面预应力混凝土斜拉桥。主梁采用1.5 m等高度混凝土箱梁,标准段单幅箱梁顶宽19 m。桥塔横向采用双人形结构。斜拉索采用?7 mm高强平行钢丝拉索体系,空间扇形索面布置。为避免斜拉索张拉、后期养护维修及换索等影响铁路运营,索梁锚固采用钢锚拉板的形式。斜拉桥结构采用半飘浮体系,塔梁间设置纵向粘弹性消能阻尼器,边墩和辅助墩处设横向粘弹性消能阻尼器。斜拉桥跨越既有铁路,主桥采用旁位现浇再水平转体的施工方法,转体重量达330 000 kN,转体球铰外轮廓直径5.5 m,球缺直径5.3 m。     

连续刚构桥双幅T构同步转体施工技术

太原市北中环涧河路立交分南、北两幅,上跨铁路处分别为(54+57)m、(67+67)m连续刚构桥,其中箱形T构按全预应力构件设计,以墩底同步转体方式施工,转体重量超万吨。转体结构由下转盘、球铰钢销轴、上转盘、撑脚、钢板滑道、千斤顶反力座等构成。在下承台施工时预埋转体结构的牵引力座、反力座、滑道支架等的钢筋和钢构件,分3次浇筑下转盘混凝土,吊装并精确定位上球铰;采用定型钢模板、塔吊施工主墩;双幅T构平行铁路线同步预制,通过竖向预应力完成T构墩台锚固、墩梁锚固;对T构进行不平衡力矩测试,经配重、试转后,双幅T构均采用2台QDCL200型穿心式连续提升千斤顶同步转体,转体到位后进行后浇段和球铰封固作业。     

桥梁水平转体平衡称重试验测试原理及方法

由于桥梁水平转体施工的误差极易造成转体墩两侧梁体重量不平衡,对转体球铰产生不平衡力矩,使桥梁在转体过程中可能发生倾覆,故转体前应对梁体进行平衡称重试验。从理论上对球铰结构的不同受力阶段进行力学分析,推导出桥梁转体球铰平衡受力原理,结合工程实例,开展了平衡称重试验测试方法研究。实践证明,以上方法测试精度较高,成本较低,可以保证桥梁转体过程的平稳性和安全性。     

桥梁水平转体平衡称重试验测试原理及方法

由于桥梁水平转体施工的误差极易造成转体墩两侧梁体重量不平衡,对转体球铰产生不平衡力矩,使桥梁在转体过程中可能发生倾覆,故转体前应对梁体进行平衡称重试验。从理论上对球铰结构的不同受力阶段进行力学分析,推导出桥梁转体球铰平衡受力原理,结合工程实例,开展了平衡称重试验测试方法研究。实践证明,以上方法测试精度较高,成本较低,可以保证桥梁转体过程的平稳性和安全性。     

杭州石大路大桥转体施工工艺研究

杭州石大路大桥为一座上承式拱桥,跨径组合为88+160+88 m,采用水平转体施工,转体角度26°,转体重量16800t,在同类型桥梁中其转体重量位居世界第一.该文主要介绍转体施工中上下球铰、滑道、牵引及助推系统等的设计,并对转体施工进行了监控计算.该桥梁的成功转体合龙对以后同类型桥梁的转体施工具有一定的技术指导作用.     

国内首例小曲径大偏心15000 t刚构转体桥球铰成功安装

<正>近日,宁波市轨道交通4号线上跨杭深、萧甬铁路工程15 000 t转体主桥球铰成功安装,标志着国内首例小曲径大偏心复杂刚构转体桥正式进入实质性施工阶段。球铰安装为该转体桥关键技术节点,其直径4 m,自重14.4 t,采用整体加工成型,较以往拼装式有较高的技术难度,曲面打磨精度达到6.3μm,相当于一根头发丝的1/10,球铰安装完成后将在其上部建造重达15 000 t的刚构桥梁,球铰的自重与承重比例达到1∶1 042,在施工中所有安装平面的高程误差     

多点支撑转体系统球铰受力特性模型试验研究

球铰作为桥梁转体系统的关键承力构件,其受力特性对桥梁转体安全至关重要。该文以跨襄阳北编组站大桥为对象,开展多点支撑转体系统球铰受力特性模型试验,详细分析承力支腿数量、桥梁转动速度、轨道平顺性和风荷载对球铰应力的影响,探讨不同工况下球铰应力的变化规律。试验结果表明：增加承力支腿数量可以使上、下球铰受力更为均匀;在转动加速阶段,球铰受加速度效应影响显著,在匀速转动阶段,上球铰的应力变化随着转体角度的增大逐渐增大,而下球铰受力较为均匀,建议转速控制为0.02～0.04 rad/min;轨道不平顺会增大球铰应力变化,随着不平顺度的增大,球铰应力变化也随之增大;在风荷载作用下,下球铰受力较为均匀,而上球铰应力变化随着转动角度的增大而增大,应避免在高风速下进行转体。     

上跨庐山站立交工程转体斜拉桥总体设计

九江市新建快速路上跨庐山站立交工程跨越昌九城际、京九铁路、武九铁路等12股铁路线,经方案比选,主桥采用(99+250+116) m高低塔中央索面混凝土转体斜拉桥。低塔侧采用半飘浮体系,高塔侧采用塔梁墩固结体系。主梁采用大悬臂单箱三室混凝土箱梁,梁高3.5 m,梁宽42 m,桥面两侧设置2道HA级混凝土防撞护栏。桥塔采用独柱形钢筋混凝土结构,高、低塔桥面以上塔高分别为65 m、57 m,塔柱采用矩形空心截面,低塔侧下塔柱设置牛腿式下横梁,基础采用?3.0 m的钻孔桩。斜拉索采用智能型平行钢绞线,外层包HDPE护套,塔端张拉,梁端锚固。转动体系采用球铰转动系统,转体长度分别为(132+112.5) m、(95.5+114) m,转体重量分别约为4.76万吨、4.14万吨。     

桥梁转体施工中球铰静摩擦系数计算方法

为得到桥梁转体施工中球铰静摩擦系数的准确值,对其计算方法进行研究。根据球铰法不平衡称重试验测试球铰摩阻力矩,对桥梁转体施工的不平衡称重进行数学分析,建立新的球铰摩阻力矩计算数学模型,推导了球铰摩阻力矩和静摩擦系数计算公式。采用常规公式和新公式对2个工程实例称重试验过程中的静摩擦系数进行了计算,并与实测值进行比较,对比结果表明,在称重试验过程中,按照常规公式计算的静摩擦系数与实际牵引力反推计算的静摩擦系数存在较大的偏差,按新公式计算的静摩擦系数与实际牵引力反推计算的静摩擦系数吻合较好,验证了新公式的准确性。对桥梁转体施工中球铰静摩擦系数设计取值提出了合理化建议。     

太原迎宾桥钢塔牵引竖向转体施工关键技术

太原迎宾桥主桥为(86+93+155+86)m自锚式悬索桥,钢箱式桥塔全长114m,立面倾斜22.8°,重约1 200t,采用"卧式拼装、竖向转体"的牵引竖向转体法施工。转体系统由主转铰、临时风撑、拉压杆、牵引系统、后锚系统等组成,主转铰设置在塔梁固结段与相邻钢塔节段接头位置,刚性临时风撑通过铰轴与主转铰同心旋转,拉压杆与钢塔组成稳定三角体系,由计算机同步系统控制牵引索完成桥塔竖向转体。桥塔转体过程中,采取工具轴和精密测量技术,实现主转铰与风撑较轴"四铰共转";试转体通过后,在风力小于4级的清晨开始正式转体,在12h以内实现竖转67.2°。对钢塔、拉压杆、铰座及锚座实时监控,结果表明结构受力和竖转机构运行均满足要求。     

桥梁转体施工中球铰接触应力分析研究

转体施工是桥梁建造中重要的方法之一。转体施工中,其转动装置处于高应力状态。因此,对转动装置的接触应力分析是确保结构安全、转动顺利完成的关键性工作。获得准确的接触应力分布,亦是后续计算摩擦力、摩擦力矩的基础。以茂湛铁路跨线桥为例,建立了两种有限元接触模型,对转动球铰进行数值分析,获得了球铰表面接触应力分布规律。数值分析表明:球铰表面接触应力呈现出中间向两边逐渐增大的分布特征。两种有限元模型的结果基本一致,其中弹簧模型有更高的计算效率。按照获得的接触应力分布计算摩擦力,比规范方法更接近试验值。采用的有限元模型及得到的接触应力分布规律,可以在转体施工接触应力分析中应用与推广。     

考虑不平衡力矩作用下的转体球铰设计方法研究

针对平转法转体桥梁转体球铰常规设计法忽略不平衡力矩造成球铰设计安全储备不足或后期转体困难等问题,提出考虑不平衡力矩作用下的转体球铰设计方法,以成都某T构转体桥为背景进行研究。采用MIDAS FEA软件建立转体球铰部分有限元模型,分析钢制球铰半径改变对结构受力的影响规律;然后推导不平衡状态下球铰应力计算公式,通过转体结构的受力关系,根据撑脚是否着地的设计目标,按结构对称与非对称,给出球铰半径的确定方法,进而确定启动力矩等其他设计参数;最后结合转体桥梁工程实例验证该方法的适用性及准确性。结果表明：考虑不平衡力矩作用下的球铰设计方法适用于当前不同转体工程实例,其适用范围更广、安全性更好;转体球铰设计时应预先考虑不平衡力矩对球铰设计的影响。     

转体施工钢箱梁独塔斜拉桥设计

龙岩大桥为(190+150)m不对称孔跨钢箱梁独塔斜拉桥;主梁为全宽36.3m的扁平流线型钢箱梁,桥塔为宝石形混凝土结构。采用半飘浮体系,桥塔与主梁间纵向约束采用水平拉索和阻尼器相结合形式,斜拉索和塔梁间纵向拉索均采用抗拉标准强度1 670 MPa镀锌平行钢丝拉索。平面转体施工实现跨越既有铁路,转体球铰设置在承台顶面,转体主梁悬臂长173.75m,转体主梁总长323.45m,最大转体总重量为25 510t,转体主梁通过"多点步履式顶推技术"顶推就位。该桥采用的桥式结构和施工方案最大程度避免了桥梁施工对铁路和城市道路的行车影响。     

上跨铁路转体桥梁设计与施工关键技术

深圳市外环高速公路上跨广深铁路桥梁采用两跨预应力混凝土变高度T形刚构箱梁,跨径为2×82.5 m,桥面宽33 m,平面转体法施工,转体角度72.342.,转体结构悬臂长度为2×73.5 m,转体重量为2.4万t,刷新了中国铁路广州局集团管辖范围内转体桥梁宽度和重量记录.在该桥试转体阶段,通过称重试验、试转试验和点动试验,为正式转体提供了技术参数,确保了转体顺利进行.该桥的建成保证了深圳市外环高速公路按计划顺利通车,为我国大吨位转体桥梁设计与施工积累了宝贵经验.     

武汉市杨泗港快速通道跨线斜拉桥总体设计

武汉市杨泗港快速通道跨线斜拉桥为(40+88+252+88+40)m半飘浮体系双独柱塔转体钢箱梁斜拉桥。该桥主梁采用流线型扁平整幅钢箱梁,梁长507m、高3.3m,桥面宽44m。桥塔为独柱型钢筋混凝土结构,塔高95.6m,塔柱采用矩形空心截面。下塔柱两侧设置牛腿式横梁,桥塔横梁高3～5.9m,为预应力钢筋混凝土结构。全桥共设72根(36对)斜拉索,斜拉索为中央双索面,采用标准强度1 670MPa的高强度平行钢丝拉索。索塔锚固采用齿块锚固方案,索梁锚固采用钢锚箱方案。桥塔下设双层矩形承台,承台下布置16根直径2.0m的嵌岩柱桩。该桥采用平转施工法跨越既有铁路,采用以球铰中心支撑为主、环道支撑为辅的转动体系,转体吨位达1.75万吨。桥面采用SS级和SX级双防撞墙防护体系。     

大跨径混合梁结构体系以及混合梁接合部位置的比选研究

上跨大秦铁路与京新高速桥采用52m+140m+49m转体混合梁,从转体混合梁结构受力方面对连续刚构和连续梁进行对比分析,选取合理的结构体系;对混合梁接合部具体位置的设置提出3种方案,综合考虑接合部位置处的内力及转体过程中墩顶处的不平衡弯矩,选取接合部位置设置的最佳方案。     

地铁高架连续箱梁转体施工技术浅谈

结合实际工程详细介绍了无锡地铁1号线(50+80+50)m连续箱梁转体施工技术,并有重点地介绍了球铰安装、滑道钢板安装、上承台、箱梁施工、转体施工,以及施工监控,总结了转体施工的一些要点。     

姑嫂树路跨铁路立交桥设计

姑嫂树路跨铁路立交桥采用(70+116+70)m变截面预应力混凝土连续箱梁桥,桥面宽32m。考虑其上跨11股铁路轨道,为保证施工期间铁路的运营安全并尽量减少对铁路的干扰,该桥采用转体法施工(转体重量达1.73万吨,转体角度最大为106°),并将中跨合龙段从桥跨正中向大里程方向移动9.25m。该桥主梁采用单箱五室截面;主墩采用m形墩,钻孔灌注桩基础;转体系统主要由承重系统、顶推牵引系统和平衡系统三大部分组成,球铰尺寸为4m(Z63号墩)和3.9m(Z64号墩)。采用MIDAS Civil 2011、MIDAS FEA等软件进行主梁、m形主墩、转体系统、横梁及桥面板静力计算,结果表明该桥的各项指标均满足规范要求。