翼形混凝土桥塔的设计与施工

邵阳雪峰大桥设计为主跨2×120 m独塔斜拉桥结构，桥塔采用独创的翼形混凝土结构设计，由4根塔柱组成，立面为飞翼造型，侧面为A形，塔柱间由水平索连接形成稳定结构。翼形桥塔为空间受力结构，设计过程中，采用三向预应力、交叉交错锚固、下横梁后浇反顶等技术，解决了混凝土桥塔的复杂受力问题；施工过程中，提出了“无支架多功能平台施工”技术，解决了翼形桥塔的施工难题。     

斜拱塔施工状态抗风性能试验研究

苏扬公路2号桥桥塔采用了先进的无支架安装技术,施工期间桥塔自重及施工荷载靠自身承受,安全系数较传统的支架工法有所降低,桥塔易受到风荷载的影响。为了保证桥塔在施工期间的安全,必须进行必要的桥塔施工状态抗风性能试验研究。在计算桥塔自立状态动力特性的基础上,进行了桥塔施工状态气动弹性模型风洞试验,为桥塔的施工提供了安全保障,对同类工程有重要的借鉴意义。     

甬江左线特大桥桥塔施工过程模拟分析

甬江左线特大桥主桥为主跨468m的双塔双索面钢-混混合梁铁路斜拉桥,桥塔高177.91m,桥面以上采用倒Y形,桥面以下内缩为钻石形。桥塔采用全自动液压爬模施工,下横梁采用支架现浇法施工,在工序上采用"先塔后梁"的异步施工技术。为控制桥塔施工过程应力和变形,确保施工过程安全、可靠,采用MIDAS Civil 2010软件建立桥塔有限元模型,对桥塔施工全过程进行模拟分析。结果表明:在桥塔施工过程中,下塔柱和中塔柱根部应力均满足施工要求;桥塔最大横向累计位移24mm,最大竖向累计位移29.7mm,说明主动横撑有效改善了塔身应力和线形。实际施工中桥塔横向位移偏差控制在2cm范围内。     

大跨度斜拉桥桥塔施工期间风险评估与风险管理

对九江长江公路大桥桥塔施工全过程中可能影响施工质量、施工安全和施工进度的各种不利因素进行风险评估，并对其中桥塔建设期间爬模系统和桥塔自身抗风问题进行详细的风险分析，由此对各风险事态提出建设性的风险控制措施，编写了风险管理手册，结合风险评估报告整合形成整体的风险管理系统，指导具体的施工过程，研究成果在九江长江公路大桥桥塔施工过程中得到应用。     

崖门大桥桥塔施工

崖门大桥桥塔为独柱式塔,根据其设计要求及施工特点,采用爬模施工.施工中利用先进的直螺纹连接技术,科学的混凝土配比,可靠的调谐质量阻尼器抑振技术,安全、快捷地完成了桥塔施工.     

武汉杨泗港长江大桥2号桥塔沉井封底完成

正2016年11月9日,经过近25h昼夜奋战,武汉杨泗港长江大桥2号桥塔沉井最后一次封底顺利完成(见图1)。至此,2号桥塔沉井完成全部封底施工,并坐稳根基,即将转入承台施工。2号桥塔沉井基础位于武昌侧水中,工程量大,技术要求高,施工难度极大,是全桥总工期的控制     

粉房湾长江大桥施工关键技术

粉房湾长江大桥为跨度(216.5+464+216.5)m的双塔双索面钢桁梁斜拉桥,公轨两用,上层公路、下层轻轨.为免受地理位置、地质条件影响及保证公轨两用斜拉桥施工精度,桩基施工因地制宜地分别采用冲击钻、水钻法人工挖孔桩2种施工方法;承台开挖采用注浆止水帷幕施工工艺;桥塔施工采用液压爬模技术,施工过程中对桥塔施加预顶力,横梁施工采用装配式钢管支架,先施工桥塔后施工横梁;钢桁梁架设采用南北岸不对称方式,斜拉索挂设张拉后完成体系转换.目前该桥桥塔已施工完成,桥塔偏位为6 mm,钢桁梁架设及斜拉索挂设已接近尾声,钢桁梁线形偏差始终在2 cm以内,均满足设计要求.     

黄冈公铁两用长江大桥桥塔液压爬模施工技术

黄冈公铁两用长江大桥桥塔为H形钢筋混凝土结构,塔高190.5m,采用液压爬模法施工。为满足液压爬模在高塔施工过程中快速化施工的需求并确保施工安全,针对桥塔结构特点,选用将5m节段液压爬模改进成6m的节段液压爬模进行桥塔施工,并对液压爬模结构进行优化改进,包括整体制作大装饰槽和大倒角模板并固定在液压爬模上,在大装饰槽处附墙装置下增加牛腿,将塔柱内、外侧面液压爬模上支架后移平台加长50cm。通过合理布置桥塔液压爬模轨迹,桥塔液压爬模只在中下塔柱转角处进行1次转换,避免了液压爬模在高空中多次转换的风险;液压爬模采用分组整体转换,加快了桥塔施工速度。实践证明,该桥采用液压爬模施工技术,实现了高效快速化施工目标,且施工过程安全。     

目录

为深化对钢管混凝土桥塔的认识,推动钢管混凝土结构在缆索承重桥梁桥塔中的应用,首先对钢管混凝土桥塔的工程应用情况及其一般构造进行了梳理,讨论了目前钢管混凝土桥塔设计中存在的主要问题,从构造简单、施工高效的角度对现有钢管混凝土桥塔构造进行了优化。而后对钢管混凝土桥塔钢壁板的局部屈曲性能及塔柱的力学性能研究进展进行了评述,并给出了推荐的设计方法。最后通过与传统钢筋混凝土桥塔和钢桥塔的对比,分析了钢管混凝土桥塔的技术特点和经济性。结果表明:由于对钢与混凝土共同承载机理认识不够深入、受混凝土单侧约束钢板的局部屈曲理论研究相对薄弱、钢混界面传力性能不明确等问题,导致目前钢管混凝土桥塔的构造过于复杂,施工高效性较差;构造优化后的PBL加劲型钢管混凝土桥塔的加劲构造、钢混连接构造更加简洁,钢壁板对混凝土的约束效应更强,无需配筋设计,能够节约用钢量、简化钢结构制造流程及现场安装工序,提高桥塔的工业化制造及装配化施工水平;考虑局部屈曲影响的加劲钢壁板构造设计方法和钢管混凝土桥塔承载力计算方法更加安全、合理;钢管混凝土桥塔具有设计灵活性、施工高效性和承灾高韧性,建设成本及养护成本远低于钢桥塔,在经济性上与传统钢筋混凝土桥塔可展开竞争,具有广阔的应用前景。     

粉房湾长江大桥桥塔施工过程数值模拟分析

粉房湾长江大桥主桥为双塔双索面斜拉桥,桥塔采用宝塔形曲线钢筋混凝土结构.为了解该桥桥塔在各施工阶段的受力状态,采用有限元分析软件MIDAS Civil模拟桥塔施工动态力学过程,分析桥塔的受力随施工过程变化的规律.分析结果表明:该桥桥塔施工过程中临时横向支撑的最大轴力为966 kN,横梁的施工及预应力的张拉对临时横向支撑的受力影响较大;桥塔施工过程最危险的部位为下、中、上塔柱的底部,这3个部位各自在不同的施工阶段达到其拉应力最大值,且下、中塔柱的底部拉应力最大值均较大.     

考虑塔吊影响的桥塔施工阶段动力特性分析

大跨度斜拉桥桥塔属于高耸结构,在施工阶段桥塔处于不稳定状态,需对其进行动力特性分析。以鄂东公路大桥主桥桥塔为例,对桥塔和塔吊结构体系的动力特性进行了有限元理论分析。给出桥塔3个主要施工阶段动力特性分析结果,为桥塔的抗风、抗震分析奠定了基础。     

大型桥塔模板施工数字化管理系统应用

针对大型桥梁桥塔施工现场环境复杂、多方协同管理指挥困难、自动化水平低等问题,对常泰长江大桥6号墩桥塔传统液压爬模系统进行数字化升级,构建以“工业化、数字化、网络化、智能化”为总体理念的超高桥塔工业化智能建造成套技术,形成大型桥塔模板施工数字化管理系统。该系统通过结合施工管理BIM平台、施工现场设备监测平台对现场施工状态信息进行数据收集,利用移动端自动化预警平台对相关监测信息及时进行现场反馈,以及利用Web端信息化集成平台作为具象化实体对现场施工情况进行全方位管理,综合形成了一套从数据收集到数据处理、数据反馈为一体的数字化施工管理系统。数据集成包括施工外部环境、现场动态、爬模运行参数、喷淋养护等,结合危险预警和三维可视化展示等完成爬模施工的质量安全全过程管控,有效提升了桥塔施工质量控制水平。     

武汉大道金桥桥塔施工关键技术

武汉大道金桥为跨度(138+81+41)m的斜拉桥,主梁采用非对称变宽截面箱梁,桥面宽度由边跨39m渐变至主跨49.899m。桥塔采用"A"形塔,由塔座,下、中、上塔柱及下、中、上横梁组成,塔肢斜率为1∶4.384。针对塔肢斜度大、桥面宽度大,与既有铁路、金桥大道相互交叉,组织、协调难度大等特点,采用了下塔柱翻模施工,中、上塔柱液压爬模施工,桥塔、中横梁异步施工,桥塔、主梁同步施工等施工技术。实践证明,该桥桥塔的施工质量、安全、进度均达到了预期效果。     

千米级斜拉桥主塔横梁先塔后梁施工技术

嘉鱼长江大桥为主跨920m混合梁斜拉桥,采用钻石形桥塔,桥塔下、中塔柱转折处设置一道下横梁,采用先塔后梁的方法进行施工。为避免塔柱外倾造成塔肢根部应力过大,在下横梁底部设置拉压体系。文中从模板施工、钢筋施工、砼分层浇筑和预应力筋施工等方面阐述了下横梁施工技术。     

比利时Ben—Ahin桥的施工

比利时Ben-Ahin桥旋转施工的基本工序是，事先在河左岸的临时支承结构上，浇注294m长的斜拉桥，安装斜拉索，然后旋转70°到位，桥塔正下方设置有旋转系统，其转轴与桥塔精确对中。左岩距桥塔45m处设置有一条环形线路，作为桥梁旋转时的支承。旋转的全过程均用计算机控制。此法的主要优点是、经济、施工时间较短。     

黄冈公铁两用长江大桥桥塔上横梁施工技术

黄冈公铁两用长江大桥主桥为主跨567 m的斜拉桥.该桥桥塔上横梁为单箱单室预应力混凝土结构,长23.85m、宽8.4m、高8.0m,桥塔采用液压自爬模施工,上横梁与上塔柱采用异步施工.上横梁浇筑支架采用在两塔柱内侧设置剪力槽,安放对拉式钢牛腿作为支架受力支承点的方案.上横梁分2层浇筑,在第2层混凝土浇筑前张拉部分预应力筋.采用MIDAS Civil建模分析上横梁施工过程,结果表明,分层浇筑和分次张拉预应力钢筋可以有效减小现浇支架的荷载,且混凝土应力满足规范要求.该桥桥塔上横梁施工技术切实可行,实现了桥塔快速化施工.     

内倾式斜拉桥桥塔临时横撑施工方案优化应用研究

为提高内倾式斜拉桥桥塔施工的安全稳定性,需设计合理的桥塔施工及临时横撑施工方案,并对其施工过程中进行监控。以某在建内倾式斜拉桥桥塔为例,根据模型计算,对原桥塔施工临时横撑施工方案进行了优化,优化后的新方案在确保安全的前提下可少布置一道临时横撑。根据模型计算出各临时横撑的顶推力,并对其在最不利施工阶段下进行验算,验证了顶推力的可行性。并在塔柱根部关键截面以预埋应变计的方式对桥塔施工过程进行监控,实测结果与模型计算结果比较表明,模型计算结果更加保守安全,新方案桥塔施工有足够的安全余量。通过以上的研究说明,新方案具有经济可行和安全性。     

彭溪河大桥桥塔施工方案设计

以彭溪河大桥为例,介绍斜拉桥桥塔施工方法的选择以及桥塔液压自动爬模施工方案设计。     

安庆长江铁路大桥主桥桥塔施工关键技术

安庆长江铁路大桥主桥为双塔三索面钢桁梁斜拉桥,桥塔为上倒Y形、下钻石形混凝土结构,高210m.根据该桥塔超高、截面大且设置双层主筋的特点,塔座及下塔柱底节8.5m采用现浇模板支架法施工,其余均采用6 m节段液压爬模施工;横梁采用钢管柱支架法、分2层与塔柱结合段同步施工;上塔柱节段采取塔梁同步技术施工.施工时,在塔柱内设置劲性骨架,改进液压爬模系统,在中塔柱两塔肢间设4道钢管横撑;合理配置机械设备,采取大体积混凝土施工工艺控制技术;并采取桥塔线形测量控制等措施确保了施工安全和质量.该桥塔已于2012年9月14日施工完成.     

施工态下塔吊对钢桥塔涡激振动影响的风洞试验

施工中的钢桥塔,特别当桥塔主体工程完成,而主缆尚未架设时,易发生风致振动。为了研究施工状态下,塔吊对钢桥塔风致振动的影响,以某大跨度斜拉桥钢桥塔和塔吊组合体系为实际工程背景,采用风洞试验方法,在均匀流场中测试了裸塔状态下和桥塔与塔吊组合体系下各自的风致振动响应,并将两者的测试结果进行对比分析。研究结果表明:裸塔状态下的钢桥塔气弹模型在0°风向角下会出现较为明显的大幅顺桥向涡激振动现象,随着风速的增长,当风速达到47 m/s后,裸塔状态下的钢桥塔气弹模型会发生大幅的发散性驰振现象。另一方面,随着风向角度的增加,钢桥塔风致振动响应降低较为显著,没有发生较为明显的涡激振动和发散性驰振现象。在所有试验风向角工况下,钢桥塔和塔吊组合体系状态在均匀流场中的风致振动响应相比钢桥塔裸塔状态显著减小,并且未发生明显的涡激振动和驰振现象,这表明塔吊的存在会明显抑制钢桥塔的风致振动响应。今后在考虑施工态下风荷载对钢桥塔施工安全的影响时,不仅应考查裸塔状态钢桥塔的风致振动响应,还应考查钢桥塔和塔吊组合体系下的风致振动响应。本研究结论可为施工态下同类钢桥塔的风致施工安全提供一定的参考。