泉州湾跨海大桥主桥组合梁整体节段制造关键技术

泉州湾跨海大桥主桥组合梁采用整体节段制造安装、场地横向反拱及节段间桥面板胶接缝拼接等全新施工工艺,国内外均无实施先例。针对组合梁整体节段制造工艺中存在的技术难题,开展了大量的方案比选及试验研究工作,该文介绍了桥面板匹配预制、总拼场地布置、钢梁横向反拱施加预应力、组合梁匹配拼装等关键技术。     

组合梁斜拉桥整体节段悬臂拼装足尺模型试验

泉州湾跨海大桥主桥为(70+130+400+130+70)m双塔分幅式组合梁斜拉桥,组合梁采用整体节段安装、节段间桥面板胶拼等施工工艺。为验证该桥整体节段胶接缝悬臂拼装工艺的可行性,确定匹配连接原则,掌握已成梁段与被吊梁段的横向相对变形量,选取5个梁段进行足尺模型试验,并与有限元模型理论值进行对比分析。结果表明:整体节段悬臂拼装匹配连接受梁段制造误差以及横向受力差异的影响较小,胶接缝悬臂拼装工艺是可行的;匹配口实测横向相对变形最大为2.5mm,较理论计算值偏小,表明该桥实际刚度较大。     

钢箱组合梁斜拉桥悬拼阶段主梁变形及受力研究北大核心

为保证悬拼施工时斜拉桥钢箱组合梁的精确匹配连接,以台州湾跨海大桥通航孔桥为背景,采用有限元法研究待安装梁段与已安装悬臂梁段在施工阶段荷载作用下的竖向变形和桥面板受力,并分析吊装节段长度、吊机位置及强制匹配措施对截面竖向变形与桥面板受力的影响。结果表明:由待安装梁段自重引起的吊机反力是导致匹配截面产生较大相对竖向变形的主要因素,两侧匹配截面均在边腹板附近的相对竖向变形差最大;斜拉索锚固区和桥面吊机处混凝土桥面板开裂风险较高;吊装节段长度对匹配截面局部变形的影响较小,但其长度增加会增大局部桥面板混凝土主拉应力;通过调整桥面吊机横向位置可减小匹配截面相对竖向变形差,且中腹板强制匹配较边腹板强制匹配对桥面板受力影响小,采用“边腹板吊装+中腹板强制匹配”施工方法可实现已安装悬臂梁段与待安装梁段的精确匹配。     

泉州湾跨海大桥主梁施工技术风险及防控措施

泉州湾跨海大桥主桥为双塔分幅式组合梁斜拉桥,跨径布置为(70+130+400+130+70)m=800m。单幅主梁为PK式流线形扁平组合梁。该桥主梁采用组合梁段悬臂拼装施工,梁段间采取"干拼法"连接,钢箱梁采用全焊接连接,在混凝土顶板之间涂抹环氧胶并施加预应力连接。该桥主梁施工主要包括预制拼装和架设两个阶段,在预制拼装阶段,采用钢桁架方案实现了主梁梁段反拱;在架设阶段,采用大型起重船和桥面吊机吊装。因此对主梁施工期间施工安全风险事态进行识别和评估,并提出了相应的防范措施。     

望东长江公路大桥上部结构装配化架设方法研究

望东长江公路大桥主桥为主跨638m的双塔双索面组合梁斜拉桥,其上部结构采用工厂化、装配化的方案架设。为解决组合梁整体吊装施工时存在的桥面板开裂及梁段不匹配的问题,采用RM2006和ANSYS软件分别建立全桥及梁段局部有限元模型,对斜拉索分次超张退张法和防错台架设法进行研究,提出一种基于节段全过程状态(内力状态、几何状态)优化的上部结构装配化架设方法。结果表明:斜拉索分次超张退张法可优化节段施工全过程内力,解决了新梁段起吊对前序梁段引起的较大桥面板拉应力问题;通过斜拉索张拉与钢主梁工地连接工序的优化调整,改善了已架设梁段与待架设梁段匹配时的几何状态,保证了梁段匹配的可靠性。     

组合梁斜拉桥主梁双节段循环安装施工技术

椒江二桥主桥为(70+140+480+140+70)m双塔双索面半封闭钢箱组合梁斜拉桥,0号块、辅助墩及边跨密索区梁段采用搭设支架浮吊安装,其余梁段均采用桥面吊机悬臂安装.为在中跨合龙前合理避过台风高发季,对比分析主梁单节段、双节段循环安装的工期.通过优化施工安装方案,增加临时加固措施,确定主梁采用双节段循环安装方案.双节段循环安装时施工梁段分次吊装,2条湿接缝一次施工,梁段精确调位及匹配需在温度相对恒定时进行;双节段循环安装状态下在湿接缝处有组合梁和钢梁2种截面形式,刚度发生突变,为补强湿接缝处钢梁引起的刚度减小,增加临时支撑加固措施.     

复杂竖曲线宽幅组合梁桥大跨度顶推施工控制技术

广西柳州凤凰岭大桥为(96+124+3×130+90) m连续钢-混组合梁桥,主梁为等高双箱单室钢-混组合梁,由槽形钢箱梁和混凝土桥面板构成,梁宽46.6 m,该桥竖曲线由3段圆曲线和2段直线组成。钢梁采用连续步履式顶推、跨间不设临时墩的方案施工,最大顶推跨度达130 m。由于该桥竖曲线线形复杂、顶推悬臂长度较大、桥面板及体外预应力束施工工序繁杂,为确保施工中结构安全、成桥线形和内力满足设计要求,从线形控制、导梁过墩控制、桥面板安装控制等方面进行施工控制。钢梁顶推施工时,采用几何状态传递法对各梁段安装线形进行预测与控制,确保成桥线形满足设计要求;分析临时拉索张拉、环境温度改变与导梁前端位移响应关系,计算临时拉索张拉力,通过张拉临时拉索实现导梁顺利过墩;桥面板施工时,对皮尔格铺装法进行优化,改变桥面板安装顺序,确保了钢梁及桥面板应力满足要求,并缩短了工期。通过以上施工控制,该桥钢梁顺利顶推完成,全桥线形平顺,实测主梁线形满足设计要求,成桥状态良好。     

襄阳庞公大桥主桥加劲梁架设施工技术

襄阳庞公大桥主桥为2×378m三塔两跨悬索桥,两主跨关于中塔对称布置。加劲梁采用钢-混凝土结合梁结构,由钢梁通过剪力钉与混凝土桥面板结合而成。全桥共分为84个节段。加劲梁采用梁段内桥面板与钢梁厂内结合、梁段间桥面板放置于已结合桥面板上进行整体吊装的思路。两主跨各布置两台300t液压提升式缆载吊机分节段起吊架设,由跨中向边塔同步对称进行,其中最大节段吊重约260t。受塔区无吊索、地形限制、梁段发运等影响,现场搭设存梁支架及存梁台座,利用起重船提前进行塔区存梁及场内滑移存梁,对于起重船吊装性能不足梁段采用矮支架存梁+缆载吊机"荡移法"架设。最后,在塔柱两侧采用"预偏+顶推"方式合龙。吊装过程中考虑中塔鞍槽抗滑稳定性及塔底应力情况,进行加载控制及索鞍顶推复位。     

大跨斜拉桥宽幅PK组合梁节段吊装精确匹配技术

望东长江公路大桥主桥为(78+228+638+228+78) m的双塔双索面组合梁斜拉桥。主梁采用分离双箱PK组合梁,采用桥面吊机节段吊装施工。针对主梁吊装过程中已安装梁段横断面竖向变形导致新吊梁段与已安装梁段无法正常匹配连接的问题,采用ANSYS软件分析梁段吊装拼接过程中产生变形差的原因,提出梁重置换法匹配和T形反力架纠偏的精确匹配技术。通过张拉斜拉索使其承受新吊装梁段的自重,卸载桥面吊机吊装新梁段时产生的前支点力,使已安装梁段的横断面竖向变形回弹归零;然后通过T形反力架施加千斤顶力消除桥面吊机自重引起的竖向变形,使已安装梁段与新吊梁段实现精确匹配。采用梁重置换法和T形反力架纠偏后,该桥施工过程中新吊梁段与已安装梁段实现精确匹配连接。     

城市斜靠式三跨拱梁组合景观桥施工控制关键技术北大核心

某城市景观桥为(22+55+22) m空间斜靠式三跨拱梁组合桥,与河道斜交布置,结构造型新颖。钢梁立面位于凸曲线上,上游侧和下游侧主、副拱在平面上呈反对称结构,上、下游吊杆索力不对称,施工线形控制难度大,制造及安装精度要求高。采用“先梁后拱”施工方法,基于无应力状态法,建立有限元分析模型,确定钢梁和主、副拱及吊杆的无应力状态量,工厂制造严格按照监控指令线形进行。钢梁总体线形通过支架顶标高进行调节,确保钢梁处于无应力线形状态。钢梁节段之间通过匹配件进行锁定定位,确保节段拼装线形与无应力线形匹配。空间结构的主拱安装线形通过支架柱顶的调节装置进行调节,确保安装线形满足要求。全桥的焊接量较大,通过焊接工艺评定,不同的构件采用合适的焊接工艺和施焊顺序,严格控制钢梁的焊接变形。成桥实测线形和索力均满足设计和规范要求。     

南宁大桥非对称外倾式钢箱拱制造技术

南宁大桥主桥为300 m跨径的曲线梁非对称外倾拱桥。拱肋由钢箱拱节段与混凝土拱肋组成,根据钢拱肋的结构特点,全桥采用三维放样技术进行整体精确放样,其制造分为单元件制造、节段匹配制造、节段预拼装及工地连接4个工艺阶段。单元件采用整体大板块工艺,拱肋节段采用总成与预拼一体化制造,倒角构造部位的面板及其上面的加劲肋直接在拱肋总成时散装。该桥采用大节段合龙。     

钢-混凝土叠合板组合梁桥收缩徐变效应分析

钢-混凝土叠合板组合梁桥的桥面板由预制板和现浇板叠合而成，预制板可以为现浇板提供浇筑模板，节省立模工序，加快施工进度。由于预制板和现浇板加载龄期存在差异，混凝土收缩徐变会引起现浇板、预制板和钢梁之间的应力重分布。本文以某市高架快速路（40+55+40m）钢-混凝土叠合板组合梁桥为工程背景，有限元分析结果表明，叠合板组合梁的桥面板收缩徐变应力约是现浇板组合梁的0.82~0.97倍，成桥后钢梁应力前者约是后者的0.80~0.94倍，叠合板对混凝土收缩徐变的“抑制”作用明显。     

波形钢腹板组合箱梁桥节段预制拼装工艺试验

为论证波形钢腹板组合箱梁桥采用节段预制拼装工艺进行施工的可行性,设计制作了两榀波形钢腹板组合箱梁节段进行足尺模型试验,两榀梁分别采用不同的入模工艺(分部入模、整体入模)模拟了钢筋笼组拼、匹配预制、悬臂拼装、线形调整等典型工序,测试了试验梁段在施工全过程中的桥面板竖向变形,并评估该变形对匹配连接的影响程度。结果表明:所提出的工艺流程、连接构造、预制模板系统在试验过程中表现出良好的适应性,能有效保证节段间的高精度、快速匹配连接,施工效率与普通混凝土节段梁相当,施工质量完全可控;施工过程中应采取桥面板加劲或设置横向斜撑等措施控制桥面板的竖向变形;波形钢腹板双拼接板高强螺栓连接具有较好的误差调整能力,可作为实桥应用的推荐方案。     

泉州湾跨海大桥钢混组合梁施工控制参数敏感性分析

泉州湾跨海大桥主桥为主跨400m的双塔分幅式组合梁斜拉桥,采用整体节段悬臂拼装架设,干拼法连接进行主梁节段施工。为研究结构参数对施工过程中结构响应的影响,指导施工控制,采用有限元法建立该桥计算模型,计算施工过程中桥塔弹性模量、钢梁弹性模量、桥面板弹性模量、钢梁重量、桥面板重量等参数对桥塔塔偏、主梁线形、桥面板应力和斜拉索索力的影响。研究结果表明,桥面板及钢梁重量对桥塔塔偏、主梁线形及斜拉索索力影响较大,钢梁弹性模量、桥面板弹性模量及桥面板重量则对混凝土桥面板应力有很大影响,施工过程中需重点控制敏感性参数。该桥采用基于分析结果确定的施工控制原则实施控制,主跨合龙后,成桥实测线形与理论线形、成桥实测索力与理论索力均满足施工控制目标值的要求。     

组合钢箱梁施工过程中钢梁的稳定和构造措施研究

城市组合桥梁一般采用先梁后桥面板的安装工艺,在桥面板安装与浇筑阶段钢梁存在失稳的风险。以银川黄河大桥水中引桥为背景,对组合梁施工中的关键构造参数进行分析,对横向支撑体系以及局部加劲肋的合理布置提出建议,保证了整个桥面板施工过程中钢梁的安全性和稳定性。     

柳州市凤凰岭大桥主桥设计与施工

柳州市凤凰岭大桥主桥采用六跨连续组合钢箱梁,跨径布置为(96+124+3×130+90)m,为目前国内最大跨径组合结构钢箱梁.采用公轨合建的形式,桥梁造型为风雨桥设计形式,主梁为带外加劲的双箱槽形钢梁组合梁,两箱梁之间通过中横梁连接.桥面板采用钢筋混凝土结构,挑臂现浇,其余区域采用预制结构,钢梁与桥面板之间通过剪力钉连...     

瓯江北口大桥北引桥钢—混组合梁施工及控制关键技术

瓯江北口大桥北引桥N37~N16墩上部结构采用钢—混组合梁,桥跨布置为30m+50m+30m和3×50m两种形式。钢梁采用顶推法施工,预制混凝土桥面板采用架桥机以及滑移法安装。由于部分梁段钢梁底板变宽且位于平曲线上,步履式千斤顶在顶推过程中需动态调整横桥向位置。顶推过程中,导梁最大下挠为248.7mm,临时墩最大支点反力为5 660kN,钢梁最大应力为69MPa,导梁最大应力为73.4MPa,顶推过程中各结构受力性能满足要求。本项目具有墩高较高、位于平曲线上、部分桥跨为上下层以及钢梁变宽等特点,施工难度较大,可以为类似工程提供参考。     

襄阳市东西轴线二跨汉江大桥钢-混组合桥面铺装受力分析

襄阳市东西轴线二跨汉江大桥主桥为(3×60+320)m的独塔混合梁斜拉桥,边跨主梁采用混凝土梁,主跨主梁采用钢箱梁,桥面采用14mm厚正交异性钢桥面板+80mm厚C40聚丙烯纤维混凝土+70mm厚SMA改性沥青混凝土的铺装方案。为分析该钢-混组合桥面铺装方案的结构受力是否合理,采用MIDAS Civil 2010软件建立全桥整体模型及横隔梁、U肋局部分析模型,对钢梁、混凝土桥面板的应力及混凝土桥面板的裂缝宽度进行计算分析。结果表明:钢梁及混凝土桥面板的各项应力均在规范容许的范围内;钢梁的Von Mises等效应力小于钢材的屈服强度;混凝土桥面板的表面最大裂缝宽度为0.097mm,小于规范控制的目标值0.15mm。     

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。     

上海市沿浦路跨川杨河大桥主桥设计与施工

上海市沿浦路(现为耀龙路)跨川杨河大桥采用EPC总承包模式建设。主桥为下承式全钢结构提篮拱桥,跨径为152 m,宽度40.5 m。主拱轴线为抛物线,拱肋采用变高度矩形钢箱截面,宽1.8 m,高度由拱顶2.4 m渐变至拱脚3.3 m。主梁采用双边箱截面,梁高2 m,正交异性钢桥面板。主桥上部结构采用少支架的先拱后梁的安装方案。主拱顺桥向分三个大节段~([1])用浮吊架设,岸上钢梁节段也采用浮吊安装,河面上钢梁节段利用主拱上的临时吊耳来提升安装。两岸拱脚之间设置临时水平拉索以平衡施工期间的推力。