穗莞深城际铁路东江南特大桥主桥快速施工技术

研究目的:随着城际铁路的快速建设,形如悬索桥的上加劲连续钢桁梁桥梁结构会越来越多。该桥结构形式新颖,但主梁在大悬臂安装时结构强度不足,常规方法安装较为困难。桥梁施工受到航道运输、潮位变化、造价偏低等因素影响,需要研究一种经济、安全、快速的基础施工和钢梁安装的方法,确保施工工期和节省施工成本。研究结论:该桥在基础施工和上部结构安装的过程中,采用了采用多项快速的桥梁施工技术,结果表明:(1)采用标准化施工栈桥,搭建安全快捷、构件单元周转率高、制造和安装成本较低;(2)采用钢漏斗堵漏止水的无封底吊箱围堰施工主墩承台,可有效减少封底混凝土数量,减轻围堰的设计重量,缩短承台的施工周期,节省成本约50%。(3)上部结构安装采用在中跨加劲弦间设置临时拉索辅助的单悬臂安装方案,可克服主梁悬臂安装结构强度不够的难题,成倍地减少桥面吊机的数量,不需设置吊索塔架辅助结构以及跨中的临时支墩,节省成本约80%。(4)主梁安装主墩不起顶而边墩起落梁的安装方法,可减少大型千斤顶投入,施工操作安全快捷,经济效果显著;(5)这种桥梁快速的施工方法,可为今后受潮汐影响的承台施工和上加劲弦钢桁梁安装提供借鉴和参考。     

跨海高速铁路斜拉桥塔梁临时约束装置施工控制关键技术

新建福厦铁路泉州湾跨海大桥为时速350 km的跨海高速铁路桥，其主桥为五跨一联的双塔双索面半漂浮体系钢-混结合梁斜拉桥。由于该桥受海洋性季风和台风影响较大，为保证主梁在整个悬臂拼装施工期的结构安全，通过对塔梁三向临时约束装置进行合理设计，解决了结构自重、风荷载、温度荷载、施工荷载等在整个施工期产生的不平衡力问题。该临时约束装置具有现场施工操作简单、施工工效高、安全风险低、经济效益高的特点，主梁在悬臂拼装与合龙施工时不会对竖向支座和横向抗风支座产生不利影响，且在中跨合龙阶段通过及时解除塔梁临时约束装置完成结构支撑体系转换，并将纵向临时约束装置转换为合龙顶推辅助装置，实现了全桥高精度合龙。     

芜湖长江公铁大桥强箱弱桁组合结构钢主梁悬臂架设技术

商合杭高铁芜湖长江公铁大桥为世界首座高低矮塔公铁两用斜拉桥。因跨度大、重载线路多、塔矮索平等因素,大桥采用了强箱弱桁组合结构钢主梁。根据主梁结构特点和安装难点,提出除主塔墩顶节段外,其余节段采用悬臂架设的总体安装方案。区别于同类常规的悬臂架设技术,芜湖长江公铁大桥钢主梁安装采用800 t变幅式架梁吊机站位于上层公路梁、先直接提升安装铁路梁后变幅安装公路梁的分层架设技术。该悬臂架设技术充分利用主梁的承载能力,最大程度减小吊机规模,提高架梁效率,缩短架梁时间,是适宜强箱弱桁组合结构钢主梁的悬臂架设技术。     

海洋强风环境钢桁梁斜拉桥施工阶段风致效应分析与振动控制

以一座新建跨海铁路主跨364 m钢桁梁斜拉桥为背景,分析海洋强风对钢桁梁斜拉桥最大单悬臂状态下的影响,对比不同抗风措施下风致振动的抑振效果。结果表明：采用JTG/T 3360-01—2018《公路桥梁抗风设计规范》推荐的湍流场参数和单位气动导纳函数预测的抖振响应结果偏于保守,可用于大跨度桥梁初步设计阶段;实测湍流场参数可以很好地估计桥梁抖振响应,尤其是横桥向响应;测量桥址的风速对合理设计和施工海洋强风场斜拉桥具有重要意义;辅助墩、斜撑、调谐质量阻尼器和抗风拉索的减振效率依次递减;由于跨海大桥施工过程中增设临时墩会大幅提高建设成本,而斜撑方案只需要在主塔和墩附近设置临时钢结构的斜撑,不会大幅提高施工作业量,推荐采用斜撑方案。     

斜拉桥倾斜索塔临时对撑设计分析

斜拉桥索塔临时对撑结构是在上下横梁未施工前,且塔肢悬臂段较长的情况下,设置的一种加强塔肢强度与稳定性的结构。本文结合西江特大桥跨西江600 m斜拉桥索塔施工的实况,从临时对撑设置位置、结构形式等方面总结出临时对撑位置设计时应充分考虑索塔自身刚度能达到的悬臂高度和爬模结构高度,以保证临时对撑能够准时、准确安装,同时需在临时对撑各个施工阶段,应对索塔应力及线形进行监测,保证索塔的施工质量,并设计了施工操作平台,保障施工安全。可为类似工程提供参考。     

跨铁路组合梁斜拉桥施工过程安全性研究

为了研究大跨度组合梁斜拉桥施工过程中跨越铁路时的安全性,对该桥13#梁段的施工相关技术进行了研究。对主梁单元的安装方式采用切线法,着重研究了大桥的整体稳定性,大桥构件的安全性以及钢主梁连接处高强螺栓安全性。跨越铁路施工计算结果表明:第二类稳定安全系数最小值为2.86,满足稳定性要求;主塔最大压应力为8.0 MPa,钢主梁最大压应力为120.6 MPa,最大拉应力为38.6MPa,均满足规范要求;高强螺栓的最大剪力为163.1 kN,小于强度设计值。分析结果表明该桥跨越铁路时的施工过程是安全的。     

连盐铁路灌河特大桥主桥钢桁梁柔性拱施工关键技术

连盐铁路灌河特大桥主桥为(120+228+120)m三跨连续钢桁梁柔性拱桥。针对钢梁空间结构复杂、中跨无法设置临时墩、钢梁合龙与柔性拱合龙难度大等技术难题,制定了由两岸向跨中先梁后拱的安装方案:首先在两岸边墩位置安装龙门吊作为提升站安装前3个节间,在半悬臂状态下拼装钢梁至主墩;然后在全悬臂状态下向中跨拼装钢梁,同时在两主墩上方安装吊索塔架辅助悬臂拼装,平弦梁于跨中合龙;最后用1台全回转架梁吊机从主墩一侧安装柔性拱,在另一侧附近拱脚位置合龙。     

外包钢壳钢-混组合拱形索塔施工关键技术研究

集结大桥主塔为“鱼跃式”拱形索塔,采用外包钢壳钢-混组合结构,满足城市桥梁造型美学效果及结构受力需求。为满足施工需求,根据设计要求,施工中借鉴现有索塔拼装施工方法,总结出一套针对外包钢壳的钢-混组合拱形索塔塔吊法施工的钢壳节段安装技术、索塔线形监控技术、索鞍定位技术以及拱形索塔临时支撑工艺措施,可为今后类似异型钢-混组合桥塔采用塔吊法节段安装施工提供一套有效途径,为异型索塔拼装施工提供参考。     

波形钢腹板箱梁无背索斜拉桥斜塔施工技术

新密市溱水路大桥主桥采用新型的钢-混组合结构梁独塔无背索斜拉桥桥型,主梁主塔为波形钢腹板混凝土箱梁。主桥为墩塔梁固结体系,塔身倾斜,斜塔倾角59°,主塔施工难度非常大,质量控制困难。依据设计特点,对斜塔施工进行了合理的节段划分,为克服斜塔实心混凝土结构施工困难,对施工方案进行详细的比选和研究,并对方案实施进行了详细阐述。     

跨高速铁路运营线钢箱梁拖拉快速施工方案与控制

为研究桥梁跨越繁忙高速铁路运营线的施工方案与施工控制，以常益长高速铁路（常德—益阳—长沙）跨既有石长铁路（石门—长沙）拱形塔斜拉桥的钢箱主梁施工为依托，开展施工方案分析，通过有限元分析研究施工临时塔索方案及施工全过程主梁受力与变形，并结合现场实测对施工进行控制。结果表明：基于滚轮式重物移送器两侧相对拖拉法施工及无合龙段的合龙施工方案能够满足一个天窗期内快速施工要求。临时塔索方案合龙面高差为0.2 mm，转角差基本为0，扣塔受力与稳定性良好，拖拉至就位全过程中主梁应力均在合理范围内，满足合龙要求。各关键工况下线形及应力监控理论值与实测值吻合良好，线形误差在2 mm以内，控制截面主梁上下缘应力最大误差均在10%以内，应力远小于容许应力200 MPa，施工过程控制精度高。