北江大桥引桥整体顶升施工仿真分析

北江大桥为多跨连续梁桥,由于佛开高速扩建,该桥引桥采用整体同步顶升施工,需顶升0.150~1.491m。为分析该桥在顶升施工中的梁体受力,为施工提供指导,采用ANSYS软件建立该桥15~22号墩连续梁模型,对同步顶升力、落梁调整到位后梁体的受力进行计算分析,并研究纵、横向误差对梁底应力和支座反力的影响。结果表明:在同步顶升过程中,理论顶升力与实测值接近;落梁后梁体应力变化的理论值与实测值接近,梁体仍处于受压状态;1cm的纵向顶升误差不会使梁体出现拉应力,也不会使支座反力出现较大变化;1cm的横向顶升误差使梁体出现拉应力,使支座反力出现较大变化。因此须严格控制顶升误差,建议纵向顶升误差不超过10mm,横向不超过5mm。     

佛开高速公路北江大桥改造前后力学性能分析

佛开高速公路北江大桥采用主桥拆除重建、引桥顶升加固的改造方案。由于引桥连续工字梁存在结构性病害，顶升对梁体的影响需进行评估。同时，顶升误差将导致梁体产生次应力，可能导致梁体出现新的损伤，此外，顶升过程中连续工字梁的结构体系多次发生转换，多次体系转换后梁体的受力性能是否满足要求需进行分析。对北江大桥引桥连续工字梁的典型联跨改造前后的受力性能进行分析，得到其受力性能的变化规律，为桥梁改造施工提供理论依据。     

高速铁路混凝土简支箱梁桥地震偏移顶升与复位

某高速铁路线上的9座32、24 m预应力混凝土简支箱梁桥因地震发生梁体与支座连接螺栓剪断、梁体偏移等病害,需对桥梁震害进行整治,不切断钢轨、不扒除道砟,对梁体进行顶升与纠偏复位,并更换损坏的支座螺栓。仅顶升的梁体采用300 t单向顶升千斤顶,需纠偏复位的梁体采用300 t级三向千斤顶,每个支座布置2台,1孔梁共8台,千斤顶横桥向中心距2.77 m,顺桥向中心距0.8 m。对于梁体未偏移但需更换支座螺栓的梁跨,采用单墩四支座同步顶升;对于梁体偏移且需更换支座螺栓的梁跨,采用两墩八支座同步顶升。纠偏复位梁体时,采用PLC同步液压控制系统控制千斤顶同步顶升和平移,竖向位移控制在5 mm内。采用该技术顺利完成整治施工,实测梁体混凝土横向最大拉应力1.7 MPa,钢轨应力增量18 MPa,横向纠偏力1 600 kN,纵向纠偏力3 850 kN。     

塔梁墩固结体系斜拉桥整体顶升关键技术

昆山市吴淞江大桥主桥为2×101 m的塔梁墩固结体系斜拉桥,为满足升级到Ⅲ级航道的通航要求,需将全桥整体顶升抬高1.87 m。该桥采用整体同步顶升方案施工,其中两侧引桥先采用断柱顶升法施工,主桥后采用抬梁顶升法施工。在主桥整体顶升中,首先在主墩墩底以上1 m处施工托换结构(由抬梁和抱柱梁组成),并将原桥墩内部空心部位用C50灌浆料填充密实;托换结构施工后,安装液压自锁式千斤顶和跟随千斤顶,同步进行主墩及过渡墩墩柱切割;墩柱切割后将主墩处主梁放置在托换结构上,过渡墩处主梁直接放置千斤顶上,通过PLC同步控制系统顶升桥梁至设计标高;最后,对主墩及过渡墩墩柱进行接高及加粗,完成1.87 m接高区段墩柱连接。     

曲线梁桥旋转顶升改造施工控制

厦门市金尚路跨线桥第一联为5×30m预应力混凝土连续曲线梁桥,根据该桥提升改造要求,左、右幅最高顶升分别为952.717mm、969.145mm。该桥采用PLC控制液压同步系统,按刚体转动的要求同比例旋转顶升梁体,并设置纵横向限位装置。为保证该桥旋转顶升施工顺利,采用有限元软件建立全桥及局部有限元模型,计算梁体强迫位移和局部应力,给出强迫位移和应力增量安全预警值;对梁体的强迫位移和混凝土拉应力增量进行监测,利用全站仪和偏移量监测装置监控梁体竖向线形及梁体横向偏移量。施工控制及模态试验结果表明,梁体未发生明显横向偏位和纵向滑移;顶升过程中个别行程横向强迫位移、拉应力增量超出预警值(在下一行程中调偏纠正),纵向强迫位移未超限,梁体被安全顶升到位;顶升后桥梁具有良好的静、动力性能。     

综合顶升支撑系统在美国亚历山大一汉密尔顿大桥改造中的应用

美国亚历山大-汉密尔顿大桥主桥由跨度166.3 m的钢拱桥和9跨跨度40 m左右的钢结构简支梁桥组成.由于该桥墩柱、盖梁的混凝土发生剥离,支座病害严重,桥上经常发生交通拥堵,决定顶升钢梁、更换支座、加固盖梁.设计一套自平衡式抱箍-拉杆-钢立柱支撑系统,作为钢梁顶升的临时支撑及盖梁混凝土浇筑的模板支架.提出针对钢桥的"单...     

永久性钢垫块+橡胶板支座在桥梁顶升施工中的技术应用

我国有大量桥梁需进行加固改造升级,桥梁顶升改造技术采用整体液压同步顶升方案,先用液压千斤顶装置整体顶升桥梁梁板,然后采用钢垫块+橡胶板组合永久型支座支撑梁板,之后将盖梁上表面凿毛后进行植筋浇筑加高混凝土。依据京哈高速公路改扩建项目东九号分离立交桥旧桥改造建设实例,提炼汇总出改扩建公路桥梁因纵断面高程抬高,采用顶升更换支座加高墩台盖梁施工技术,为类似桥梁施工提供借鉴经验。     

考虑立柱刚度差异的连续梁超高支架施工技术

以新建蒙华铁路三门峡黄河公铁两用大桥北引桥上层公路4×40m连续梁为背景,介绍了空间弯桥超高支架的施工方法。依据结构具体的空间位置,支架钢管立柱需部分支撑于下层铁路梁、墩顶部位,部分落地支撑。为了验证支架方案的可行性,采用MIDAS/CIVIL有限元软件建立支架系统的梁单元数值模型进行分析,并对施工全过程中钢管立柱的受力进行实时监控。结果表明,针对双层空间弯桥,支架超长管桩采用部分落地支撑、部分支撑于下层既有结构上时,施工全过程中钢管立柱的实测应力小于规范限值,该种支架方案可行;该种支架孔跨布置除考虑贝雷梁受力外,还需验算下层梁体的支座载荷是否超限;随着支架体系受力的增大,管桩落地以及铁路梁墩顶支撑时,应力增加的幅度明显高于铁路梁部支撑的管桩,其中,墩顶支撑的管桩应力增长最快,施工中应采用刚度更大的钢管。     

既有简支梁桥整体同步顶升施工技术

某下行匝道桥为4×25m简支梁桥,单跨空心板梁重约500t。为了与新建城市快速干道高架桥连接成网,采用断柱顶升接高方法,对该桥进行整体反坡顶升改造,最大顶升高度2.5m。顶升控制系统为同步顶升不平衡高差控制系统,顶升导向装置为自行研制的缓冲导向装置。采用锚固于承台基础上的钢管与型钢组成顶升托架体系,单墩处布置4台200t千斤顶,每台千斤顶配置1台随动保护装置;安装调试好顶升系统后,对千斤顶施加梁体重量85%的预顶力,采用新型绳锯无震动直线切割立柱;顶升前,称重梁体,试顶后正式顶升,每个循环逐跨依次顶升10cm;对断柱续接断面进行特殊处理,续接断面植筋、安装模板后,浇筑续接段混凝土。实践表明,该桥断柱顶升接高施工技术安全高效、便于操作。     

预顶升工艺加固空心板梁的关键技术

针对不中断交通的空心板梁桥加固方法,提出一种利用弦绳法监控、梁底同步分级顶升的技术,在梁体达到理论计算预拱度后,再安装抗拉构件(钢丝绳、钢筋、纤维布等),抗拉构件安装完毕后有序拆卸梁底顶升设备,使抗拉构件处于预应力状态。采用该技术在空心板梁加固过程中既不中断交通,又省去逐根张拉抗拉构件的工艺,大幅提高施工效率;更能方便快捷地控制板梁顶升预拱度,保证加固后板梁预拱度损失较小,提高板梁的承载能能力。     

大跨径混凝土连续梁桥整体顶升施工分析

横潦泾大桥主桥为主跨125m的变截面预应力混凝土连续箱梁桥,由于苏申外港线航道整治,为满足Ⅲ级航道通航尺度的要求,该桥采用整体顶升技术将桥梁整体抬高约1.58m。为保证顶升期间梁体应力变化在安全范围内,采用有限元软件建立支座处箱梁节段实体分析模型及三维变截面梁单元模型,分析顶升期间梁体受顶部位的局部应力及顶升不同步引起的梁体应力,并进行顶升过程应力监测。结果表明:主梁受顶局部底板应力较大,将局部底板厚度由0.7m增至2.0m;顶升前、后梁体整体应力保持在±0.72 MPa以下,满足梁体应力的安全储备要求;顶升后,该桥的顶升位置偏差均小于0.005m,满足设计要求。该桥改造后已安全运营5年,主体构件未发现新裂缝,结构整体安全,证实了超百米级连续梁桥整体顶升的可行性。     

既有简支钢桁梁桥抬升施工关键技术

某简支钢桁梁桥为24×48 m的单线铁路桥,根据线路功能提升需求,采用牵引拖拉方式将钢桁梁更换为钢箱梁,在换梁施工前需对钢桁梁进行抬升.针对该铁路桥钢桁梁抬升需求,结合现场施工条件,对常规梁体同步顶升方案和逐跨梁体整体提升方案进行比选,最终选取逐跨梁体整体提升方案完成钢桁梁抬升工作.根据既有轨道尺寸及起吊重量需求,设计...     

钢抱箍在桥梁支座更换施工中的顶升应用研究

结合在圆形柱墩柱顶更换支座的过程中,设置临时支座和顶升千斤顶空间不足,需增设柱顶钢抱箍作为临时支座和千斤顶承重构件,开展对钢抱箍的构造研究和应力分析,以便同类桥梁大型钢抱箍设计和施工提供参考。     

跨高速连续梁主跨整体拆除施工技术

福州绕城高速公路青口互通立交桥需拆除后新建,其中跨沈海高速连续梁桥B、C匝道桥主跨长32m,采用SMPT多轴平板车组成移动式拆桥装置一次拆除。移动式拆桥装置由多轴运输车机组、施工支架、顶部可调支撑系统共同组成。移动式拆桥装置行驶至连续梁的主跨下方,先启动多轴车机组液压系统使装置整体升高至接近桥梁底板,启动顶部可调支撑液压系统,使装置与桥梁底板贴紧,然后用金刚石绳锯将梁段切断,最后由移动式拆桥装置将连续梁主跨整体移运至落梁场地。拆除前采用BIM技术预演拆除过程,进一步细化工序、优化施工方案。在拆除过程中对梁体应力、位移以及贝雷梁和钢管立柱应力进行监控,确保施工安全。运用移动式拆桥装置实现了主跨整体安全、快速拆除。     

宁波鄞县大道跨线桥主桥横向平移及竖向顶升关键技术

宁波市鄞县大道原跨线桥主桥为(45+70+45) m预应力混凝土变截面连续梁桥,采用左、右幅相互独立的直腹板单箱单室箱梁,幅宽13.25 m,间隔4 m。由于鄞州大道快速路改造,桥面标高、分幅形式均不满足相应要求,为了降低对鄞县大道交通的影响,主桥采取横向平移+竖向顶升相结合的改造方式代替拆除新建,即左、右幅桥各相向平移2 m并为一幅,平移后竖向顶升7.8 m。改造施工中,采用由混凝土框架梁柱结构、液压千斤顶、钢分配梁组成的平移及顶升受力托换结构体系;应用主动施力静压支撑的机械跟随千斤顶保护技术,避免交替承力时梁体出现受力不均;利用聚四氟乙烯板与镜面钢板组成的滑移面,有效地减少了顶推力;设置平移及顶升限位措施、钢支撑钢框架稳定措施。主桥平移后横向水平误差仅为3 mm,顶升后标高误差为2 mm,结构未发生二次损伤,满足改造要求。     

大跨曲线钢槽梁顶推施工关键技术

福建省沙埕湾跨海大桥位于台风频发地区,桥位地形为丘陵山区,施工条件恶劣.南引桥主梁采用钢混组合梁形式,桥梁标准跨径80 m,墩高超过50 m,其中钢槽梁采用顶推施工工艺.针对南引桥钢槽梁顶推施工经历的高墩、大跨径、曲线等特点,为确保南引桥钢槽梁顶推施工安全可靠,分析了施工阶段钢槽梁切向顶推的横向偏移规律,使用有限元对顶...     

桥面过火后的预应力混凝土T梁分析与加固

基于京港澳高速公路黄河大桥引桥35m简支T梁的桥面火灾事故,根据火灾后混凝土强度和钢筋强度等检测结果还原了梁体温度场分布状况,通过模拟T梁受损混凝土的切割过程,获得梁体应力和挠度变化规律,并据此提出了先凿除受损混凝土,然后对梁体施加强制位移,最后通过释放强制位移恢复后浇混凝土压应力的加固方法。加固全过程采用桥梁专用有限元程序Midas/Civil进行分析,形成了符合实际的两阶段加固方案,即先期快速恢复交通需要的结构性加固,后期保障桥梁长期健康运营需要的耐久性修复。结果表明:随着梁体凿除深度的加大,梁体将先出现上拱继而发生下挠;在钢管立柱建立的临时支撑系统下,对切割混凝土后的梁体施加顶升反力,并在浇筑新混凝土后,通过释放反力将顶板恢复到受压状态,恢复整个受损T梁至设计理想状态。     

连续钢箱梁桥顶升改造方案比选及关键技术

厦门仙岳路跨台湾街路口连续钢箱梁桥(编号L3)为(36+45+36)m竖向凸曲线下坡桥梁,根据高架桥提升改造的线形要求,需将L3联桥顶升调整为凹曲线上坡桥。经多方案优化确定采用先整体顶升后将其切割为7段进行调坡改造的方案。采用有限元软件建立L3联桥整体及局部模型,通过顶升改造施工仿真优化,设定了现场实时监控的位移和应力偏差预警值,确定每次顶升行程100mm;对顶点位置钢箱梁腹板增设加劲肋进行加固,避免腹板局部失稳;设置独立的纵向限位装置,使L3、L4两联桥梁的纵向伸长互不干扰;按精确理论计算值给千斤顶和分配梁中心设置预偏心,解决梁体旋转伸长问题;加工可微形转动的千斤顶支撑垫板和不同倾角的楔形钢板垫块,保证分配梁底面和千斤顶顶面在顶升过程始终保持密贴。     

铁路特大桥多跨简支T梁PLC同步顶升技术应用

在以往工程实践中,同步顶升技术在公路与市政桥梁改造时应用案例较多,但铁路桥梁大高度整体同步顶升的项目还相对较少。依托某单线铁路特大桥调坡工程,研究了PLC同步顶升技术在多跨简支T梁整体顶升中的应用方案和施工流程,提出了支撑体系稳定性控制、顶升系统可靠度检验以及顶升过程施工监测等施工控制要点。该桥梁体最大顶升高度达0.754 m,整个过程安全可控,且实现了工期和造价双节约。实践证明,PLC同步顶升技术在铁路桥梁坡度调整、支座更换、净空增加等工程中有着较好的应用前景。     

变宽钢-混凝土组合梁桥设计与施工

综合考虑防撞、景观、跨堤坝及桥梁位于枢纽变宽区等因素,七都大桥北汊桥永嘉侧引桥采用4×56.25m+60m变宽钢-混凝土组合梁桥形式。组合梁由下层钢槽梁和上层预制混凝土桥面板通过剪力钉连接而成,通过支点顶升和合理的桥面板与钢槽梁叠合次序达到给负弯矩区桥面板施加预压力的目的。钢槽梁水中段采用平潮位浮吊整体吊装;跨堤变宽段分两个大节段,近江段采用浮吊整体吊装,远江段在高潮位整体吊装,再通过特设滑移轨道滑移至设计位置;预制桥面板采用运梁车和特设架板机施工。