沪通长江大桥主航道桥桥塔温度场与膨胀调控抗裂技术

沪通长江大桥主航道桥为主跨1 092m的双塔钢桁梁斜拉桥,桥塔高330m,塔身采用C60混凝土,单塔混凝土方量超过6万方(不含塔座)。为降低桥塔混凝土开裂风险,采用等温量热和变温变形试验确定水泥水化调控材料掺量以及复合膨胀材料配比,通过缩尺模型试验研究混凝土抗裂性能,基于此制备抗裂混凝土并应用于29号墩桥塔施工中。结果表明:0.2%掺量的水化调控材料可降低水泥水化放热速率峰值约50%;掺入配比为50%CaO+50%MgO的膨胀材料可增加混凝土温升阶段膨胀变形约1倍,减小温降阶段收缩变形约30%;与普通混凝土相比,抗裂混凝土模型中心温度峰值降低了6.4℃,膨胀变形增大了1倍以上,收缩变形减小100με;29号墩桥塔采用抗裂混凝土施工,显著降低了实体结构收缩拉应力与开裂风险。     

高原环境新型组合桥塔温度场与温度应力特性分析

针对高原环境下混凝土(RC)桥塔表面开裂问题,提出波形钢板-混凝土(WS-RC)和预制UHPC板-混凝土(UHPC-RC)2种新型组合桥塔结构体系,以高原地区某桥塔结构设计方案为背景,采用ABAQUS有限元软件,分别建立3种桥塔方案的节段有限元模型,对比分析桥塔节段的温度场与温度应力特性,以及UHPC层厚度对UHPC-RC组合桥塔抗裂性的影响。结果表明:传统RC桥塔方案和WS-RC组合桥塔方案混凝土表面最大主应力均显著高于UHPC-RC组合桥塔方案;UHPC-RC组合桥塔方案混凝土应力集中程度及表面应力幅均显著降低;随内、外侧UHPC层厚增大,UHPC-RC组合桥塔内侧UHPC层内表面最大主应力值变化不显著,混凝土层及外侧UHPC层外表面最大主应力值均随之减小。     

超宽箱梁抗裂混凝土配合比试验研究

为防止九江长江公路大桥主桥超宽箱梁混凝土的早期开裂,进行专门的抗裂混凝土配合比优化设计试验。通过水化热、绝热温升、平板法塑性收缩开裂、温度～应力试验机开裂等试验方法,研究了胶凝材料组成对混凝土早期抗裂性的影响,配制出抗裂性能良好的C55混凝土。该混凝土采用42.5级P.Ⅱ水泥掺入25%的Ⅰ级粉煤灰、缓凝型聚羧酸盐高性能减水剂配制,绝热温升55.8℃,塑性收缩抗裂等级Ⅱ级,开裂温度8.7℃,应力储备37.3%,实际应用效果良好。     

沪通长江大桥主航道桥桥塔施工关键技术

沪通长江大桥主航道桥为主跨1 092 m的双塔钢桁梁斜拉桥,桥塔采用钻石形钢筋混凝土结构、高330 m,塔身采用C60自密实混凝土,单塔混凝土方量超过6万方(不含塔座)。28号墩桥塔采用先塔后梁方案施工;29号墩桥塔采用塔梁同步方案施工。在桥塔上塔柱施工中,通过添加粘度改性剂配制降粘混凝土,提高混凝土的可泵性,使混凝土顺利泵送至塔顶;在开裂风险较大的中塔柱下部区域,通过添加抗裂剂配制抗裂混凝土,提高混凝土的抗裂能力,减少混凝土开裂风险;上塔柱钢锚梁采用工厂化立式预制拼装、现场整体吊装方案施工,提高了安装精度和安装效率;29号墩塔梁同步施工时,采用全站仪天顶测距法和测距三角高程差分法相结合的办法进行桥塔高程控制,采用天顶投点法和塔顶控制点加密法相结合的办法进行塔柱平面控制,从而控制桥塔线形,解决了超高桥塔精密定位测量的难题。     

芜湖长江公铁大桥3号墩盖板大体积混凝土防裂技术研究

芜湖长江公铁大桥主桥3号桥塔墩盖板混凝土设计方量13 285m~3,属于大体积混凝土。为防止盖板大体积混凝土施工过程中内部或表面产生有害温度裂缝,从混凝土原材料优选、配合比优化、温控计算以及现场温度裂缝控制等方面进行防裂控制研究。结果显示:优化试验后选出了符合要求的盖板原材料和C40混凝土配合比;根据盖板温度应力场仿真计算结果,结合相关规范要求制定了原材料、混凝土、保温保湿养护等的温控标准;通过在现场采取骨料遮阳、胶材筒喷淋等措施控制混凝土入模温度,布设冷却水管控制混凝土内部温度,采取仓面喷雾、顶面蓄水等措施进行保温保湿养护,达到了预期的温控效果。     

鄂东长江公路大桥桥塔关键部位混凝土耐久性研究

鄂东长江公路大桥主桥为主跨926m的混合梁斜拉桥,桥塔采用“凤翎”式结构.为确保大桥100年的全寿命周期,对桥塔关键部位混凝土耐久性设计进行研究.通过优化桥塔构造、优化混凝土原材料配合比、在施工过程中对水化热进行控制、对施工顺序及间隔时间进行合理安排,有效地控制桥塔混凝土裂缝,为大桥运营期间的良好耐久性提供了保障.     

斜拉桥曲线形钻石桥塔抗裂设计研究

为了减小斜拉桥曲线形钻石桥塔在施工阶段和运营阶段的拉应力,防止混凝土桥塔出现开裂病害,以主跨480m的宜宾盐坪坝长江大桥为例,开展桥塔抗裂设计技术研究。采用MIDAS Civil程序建立全桥空间有限元模型,计算桥塔在施工阶段和成桥运营状态下的内力,研究桥塔竖向预应力、斜拉索横向偏心布置、塔柱临时横撑及对拉、环向预应力等措施对桥塔应力的改善作用,以及桥塔混凝土掺加钢纤维对材料强度的提升效果。结果表明:曲线形钻石桥塔受力复杂,在塔柱受拉区设竖向预应力是有效的抗裂措施;斜拉索适当向曲线外侧横向偏心布置可减小塔柱横向弯矩;临时横撑及对拉既可减小施工期塔柱拉应力,又可改善塔柱成桥状态的应力;环向预应力为塔柱水平方向提供一定压应力储备;桥塔混凝土中掺加少量钢纤维对强度提升作用不大,可减小桥塔表面非受力裂缝。     

海洋环境下大体积混凝土施工控制技术

为解决海洋环境下大体积混凝土开裂问题,通过对大体积混凝土开裂原因分析,制定了主通航孔桥承台大体积混凝土温控标准。根据温控标准,采取了原材料优选、优化混凝土配合比设计、缩短层间间歇期、降低混凝土入模温度、混凝土表面二次收面、冷却水管设计和聚苯板保温材料使用等方法,进行施工过程控制。监测结果表明混凝土各项温控指标均满足要求,未发现混凝土开裂现象,达到了混凝土防裂效果。     

混凝土桥塔早龄期时变对流影响分析及主动控制

为研究混凝土桥塔早龄期表面温度与受力的真实状态,开展时变对流对其早龄期表面温度应力的影响分析。温度效应计算针对各施工环节选取相应的对流参数,采用模板拆除阶段12h内的风速均值作为边界施加到结构表面。以芜湖长江公路二桥为背景,采用ANSYS分析频遇风速、防护工艺以及冷却工艺对桥塔早龄期表面温度应力的影响,结果表明:在频遇风速影响下,桥塔表面拉应力水平较高是大量开裂产生的主要原因;防护工艺优化及增加冷却工艺可以降低结构表面的累计应力与瞬时应力。在此基础上提出一种基于冷却工艺,通过加速桥塔施工前期的对流效应以提高结构抗裂安全性的对流参数主动控制方法,该方法主动控制阶段的表面降温速率取为6~13℃/d。将所提出的对流参数主动控制方法应用在芜湖长江公路二桥桥塔上取得了很好的控制效果。     

东沙大桥大体积混凝土配合比优化设计及施工

对东沙大桥主塔承台大体积混凝土配合比及施工工艺进行了研究,为防止大体积混凝土因水化热产生开裂提供技术平台。研究结果表明:采用低水泥用量、大掺量矿物掺合料和高效缓凝减水剂的“三掺”混凝土配制技术,运用密实骨架堆积理论对混凝土配合比进行优化设计,同时通过预埋冷却水管降温措施及严格的施工管理,不仅有效地防止混凝土由温度应力而出现的裂缝,而且大幅地降低了工程造价。     

杨梅洲大桥主墩基础与桥塔施工关键技术

湘潭市杨梅洲大桥主桥为主跨658m的双塔双索面半飘浮体系斜拉桥.该桥22号、23号主墩基础均为24根φ3 m的钻孔灌注桩;桥塔为C55钢筋混凝土独柱形塔,22号塔高181 m、23号塔高181.68m.该桥22号主墩采用锁口桩钢围堰施工,采用射水辅助沉桩工艺穿越平均厚8.0m的粉砂圆砾层,以加快沉桩速度;23号主墩采用...     

甬江铁路特大桥施工控制

甬江铁路特大桥为主跨468 m半飘浮体系双塔双索面混合梁铁路斜拉桥.混凝土梁采用满堂支架现浇,钢箱梁采用悬臂拼装,桥塔塔柱采用全自动液压爬模施工.为保证施工过程安全、快捷,成桥后线形和内力满足设计及高速列车运行的要求,采用基于无应力状态理论的全过程几何控制法进行施工控制,正装迭代计算采用TDV软件进行.结果表明:基于无...     

3×340m公铁同层合建多塔斜拉桥总体设计

珠机城际铁路金海特大桥位于磨刀门水道入海口,与金海高速公路大桥同层合建,主桥采用(58.5+116+3×340+116+58.5)m四塔三主跨斜拉桥。桥面宽度达49.6 m,中间布置荷载较重的双线城际列车,两侧布置荷载较轻的高速公路。为提高多塔斜拉桥的结构刚度并释放长联温度效应,采用刚构-连续体系,中塔塔梁墩固结,边塔塔梁固结、塔墩分离。主梁采用大挑臂式钢箱梁结构,由单箱三室钢箱梁加两侧挑臂组成,便于钢箱梁腹板与钢塔的壁板连接,实现塔梁固结。桥塔采用空间四柱式钢塔,其下桥墩为钢筋混凝土双肢薄壁结构。斜拉索采用LPES7-199~LPES7-379型Ⅱ级松弛平行钢丝拉索,按两平行索面扇形布置。钢塔及钢梁在工厂制造,再浮运至桥位安装。结构静动力分析结果表明,结构受力性能良好,安全可靠。     

孟加拉卡纳普里三桥主桥施工

孟加拉卡纳普里三桥主桥为四塔五跨预应力混凝土单索面部分斜拉桥,针对该桥地址、水文及200 m主跨设4根桩,24 m宽单箱梁等结构特点,施工中采取相应技术措施,如基础施工中对钻孔桩上端的钢筋密集段采取二次干浇的方法;上部结构施工中钢绞线临时固结墩梁施工大跨度连续梁方案、大吨位斜拉索多批次张拉等,经过约2年建设工期,大桥顺利合龙.     

景文高速高岭头水库特大桥设计方案研究

景文高速高岭头水库特大桥跨越高岭头水库,地处V形峡谷,地形地质复杂,地面高差大、横坡陡直,施工场地狭窄,两侧接叶麻尖2号隧道、西坑互通.经综合比选,桥位采用对水库及周边环境影响小、顺应地形较顺直、路线长度最短、技术指标高、跨水库大桥的引桥高度小、对水库水流无影响的方案;结合桥位控制因素,对连续刚构桥方案、悬索桥方案和斜...     

清水浦大桥主要施工技术

清水浦大桥为主跨468 m的连体桥塔分幅组合梁斜拉桥.为保证桥塔桩基施工质量,根据不同深度和地层,采用不同成孔工艺,对钻杆特性、减压钻进、沉渣厚度等进行控制,使其桩基倾斜度小于1/200、沉渣厚度不大于15 cm.为保证防洪大堤及基坑安全,采用刚度控制设计方法,在钢管桩外设水泥土搅拌桩止水,并采用控制拔桩速度、回填砂等措施,确保基坑顺利度过洪期.边跨梁段采用桥式起重机安装,桥塔区梁段采用桥式起重机提升,顺桥向滑移就位;中跨梁段采用悬拼吊机安装;在温度变化≤5℃时进行合龙.     

宝鸡清溪渭河大桥主桥设计

宝鸡清溪渭河大桥主桥为(115+258+115)m的双塔斜拉桥,采用半飘浮的约束体系,桥面全宽29m,设有双向4车道及两侧人行道。桥塔采用钻石形钢筋混凝土结构,主梁采用双边"工"形钢-混组合梁,混凝土桥面板采用预制构件,在纵梁、横梁及人行道托架顶部均设有混凝土后浇带,通过剪力钉与钢主梁连接。斜拉索采用扇形布置的空间双索面平行钢丝拉索体系,通过钢锚箱和锚拉板分别与桥塔和主梁相连。桥塔和边墩基础采用钻孔灌注桩基础。桥址位于高烈度地震区,采取了在桥塔处设置纵向活动抗震球型支座、边墩设置纵向活动横向摩擦摆减隔震支座,在桥塔下横梁与主梁间设置纵向粘滞阻尼器的减隔震措施。根据结构特点以及建设条件,主梁施工方案采用大节段支架法。     

四线铁路斜拉桥索塔锚固区环向预应力设计研究

椒江特大桥主桥为主跨480m的四线铁路连续钢桁梁斜拉桥,采用H形混凝土塔,索塔锚固采用环向预应力锚固。为确定索塔锚固区环向预应力的合理布置方式,采用MIDAS FEA建立桥塔实体模型,对U形束、井字形直束2种布束方式进行比选,在此基础上,分析施工、运营及断索工况下锚固区的受力性能,并进行预应力合理张拉顺序研究。结果表明:环向预应力采用U形束布置是经济、合理的;锚固区混凝土在预应力切向基本处于受压状态,在预应力法线方向出现1 MPa以内的拉应力,斜拉索张拉会增加侧壁内侧、外索孔处水平拉应力,运营期寒潮效应使塔壁外侧产生较大拉应力,断索时前、后壁齿块横桥向拉应力增加;上塔柱应设置外表面钢筋网片并加强竖向、环向配筋;环向预应力施工时,宜同时张拉内、外侧预应力。     

虎门二桥坭洲水道桥索塔结构设计及受力分析

广东虎门二桥坭洲水道桥为主跨1688m 双塔非对称式两跨连续钢箱梁悬索桥,为世界上最大跨径的钢箱梁悬索桥,索塔采用门式钢筋混凝土结构,塔高260m,由下塔柱、下横梁、中塔柱、中横梁、上塔柱、上横梁组成。介绍了该桥索塔的设计思路和构造特点,并采用 MIDAS CIVIL 2012专业桥梁分析软件建立全桥三维空间杆系有限元模型,对索塔结构进行计算,结果表明塔柱及横梁的应力、强度均满足规范要求。