波形钢腹板PC连续梁异步悬臂施工工序研究

为研究波形钢腹板PC连续梁桥在异步悬臂施工不同工序下的受力性能及施工工期,以主桥长360m的奉化江大桥为背景,采用有限元软件建立该桥箱梁的1～4号节段模型,分析按不同顺序浇筑箱梁顶、底板混凝土,吊装波形钢腹板时箱梁结构受力,并比较所需工期。结果表明:异步悬臂施工时,PC梁箱室中间小部分顶板混凝土处于受拉状态;波形钢腹板位移变化较大。若仅考虑结构受力,先浇筑前一节段顶板,再浇筑本节段底板,最后吊装后一节段波形钢腹板的方案施工期间挠度最小,受力最优;若综合考虑结构受力性能和施工周期的影响,同时浇筑前一节段顶板和本节段底板,最后吊装后一节段波形钢腹板的施工工序最优。     

清溪西路桥异步挂篮设计及施工关键技术

合肥市清溪西路桥主桥采用(90+165+90) m连续刚构桥,分左、右2幅,主梁单幅采用单箱双室截面,单个T构划分为0～20号节段,0号块采用混凝土腹板,1～3号、20号节段采用钢-混凝土组合腹板,其余节段均采用波形钢腹板。经方案比选,连续刚构悬臂段采用自承重悬臂浇筑法(SCC工法)异步挂篮施工。异步挂篮由主桁系统、走行锚固系统、吊挂系统等组成,挂篮主桁以安装完成的波形钢腹板为支撑基础,将悬臂节段底、顶板错位分开施工,主桁杆件受力较小,挂篮规格尺寸小,经验算挂篮结构强度和刚度满足规范要求。施工时,0号块浇筑完成后安装1号、2号节段波形钢腹板,并在其上安装异步挂篮,挂篮经预压合格后施工1号节段底板,安装3号节段波形钢腹板,挂篮前移,浇筑1号节段顶板、2号节段底板,依次按循环错位法施工至18号节段,最后按先边跨后中跨顺序合龙。     

波形钢腹板箱梁桥异步施工节段足尺模型试验研究

为了研究波形钢腹板箱梁桥异步施工过程中结构的受力性能,验证各关键部位的安全性,以奉化江大桥主桥为背景,针对该桥异步施工过程中的受力最不利工况——主梁16号节段的底板浇筑工况设计制作足尺模型(长7.2m、宽2.3m),采用两点加载方式进行静载试验,研究施工荷载作用下梁体挠度、波形钢腹板侧向变形、波形钢腹板及钢翼缘板的应力分布。结果表明:施工荷载作用下,混凝土顶、底板均未出现裂缝,波形钢腹板剪应力远小于其抗剪强度设计值,波形钢腹板自承重异步施工可满足结构受力要求,具有足够的安全储备;波形钢腹板作为自承重结构在竖向荷载作用下产生的竖向挠度及侧向变形较大;波形钢腹板上翼缘板挂篮作用点处为结构受力关键部位,施工时应对其进行局部加强。     

波形钢腹板PC箱梁桥施工工艺研究

针对波形钢腹板PC(预应力混凝土)箱梁桥传统节段悬臂浇筑施工中存在的问题,将波形钢腹板预制装配化施工和异步悬臂浇筑施工工艺相结合,开发一种预制装配化波形钢腹板PC箱梁桥节段悬臂施工方法,将传统工艺中在空中悬臂完成的节段悬臂浇筑及底板与波形钢腹板连接施工作业转变为工厂化预制,降低节段悬臂施工中高空作业工序组织难度,并通过与传统施工工艺工期和经济效益对比分析其推广价值。     

波形钢腹板PC组合箱梁桥异步施工全过程分析

为进一步研究波形钢腹板PC组合箱梁桥的新型施工工艺——异步悬臂浇筑施工,以山东小清河特大桥为工程背景,基于Midas FEA有限元分析软件,建立全桥上部结构精细化实体有限元模型,通过划分62个施工阶段来模拟异步施工全过程,并对施工过程中混凝土和波形钢腹板的应力及结构挠度进行详细分析。研究结果表明:在异步施工过程中,结构受力合理,应力始终处于安全范围内,验证了工法的可行性,并根据结构应力和挠度变化规律对施工监控提出了建议。     

日本波形钢腹板桥设计与施工关键技术

波形钢腹板桥具有受力合理、自重较轻、施工方便等优点。日本是修建该类型桥梁最多的国家,以日本近期建设的4座波形钢腹板桥为例,介绍该类型桥梁的结构特点、施工工艺、防腐措施等。茨原川Ⅱ桥为(110+50) m PC连续箱梁桥,边主跨比小,主、边跨分别采用波形钢腹板、混凝土腹板,主跨侧桥台配重式设计,波形钢腹板区梁高按折线变化,在梁高转折点部位箱梁内侧设置横隔板和混凝土内衬。柳岛高架桥为多跨PC波形钢腹板箱梁桥,上、下行线分幅布置,为缩短工期,采用波形钢腹板用大型挂篮施工,减少了施工节段数量。新池山高架桥由2联波形钢腹板箱梁桥组成,其中7跨连续刚构波形钢腹板箱梁桥采用异步悬臂施工,波形钢腹板安装及主梁顶、底板混凝土浇筑在3个不同节段同时施工,节省了施工时间。安威川桥为波形钢腹板箱梁桥,上、下行线主跨分别为179 m、170 m,最大悬臂施工节段长6.4 m,采用快速施工方法,在主梁底板结合处波形钢腹板内、外侧喷镀防腐蚀金属材料。     

文泰高速葛溪大桥主梁悬臂施工分析

文泰高速葛溪大桥左、右线分幅设置,主桥包含4个跨径均为(55+100+55) m的波形钢腹板PC连续刚构桥。该桥左线2号桥及右线桥均采用传统菱形挂篮悬臂施工,左线1号桥采用异步挂篮悬臂施工。为对比传统菱形挂篮与异步挂篮悬臂施工的效果,采用MIDAS Civil软件建立施工阶段有限元模型,结合现场实测数据,对2种工法施工过程中主梁的线形、应力及施工效益进行对比分析。结果表明:采用异步挂篮施工时,波形钢腹板的制造线形需要设置较大的预拱度;2种工法施工过程中箱梁顶、底板正应力水平基本一致,采用异步挂篮施工时波形钢腹板的剪应力略大;异步挂篮施工有3个独立的工作面,可以节省波形钢腹板的安装时间,经济效益明显,具有较高的操作安全性,建议在施工工法比选时优先考虑。     

施工过程箱梁腹板斜裂缝成因分析

某预应力连续刚构桥,主梁为单箱双室箱梁,采用挂篮悬臂浇筑施工,施工过程中,箱梁腹板的下部出现斜裂缝。从设计、材料、环境温度、施工方法几方面对裂缝成因进行分析。进一步采用ANSYS有限元软件对该桥箱梁腹板进行局部受力分析,得知不张拉竖向预应力筋而继续悬臂挂篮施工,是造成腹板下部出现斜裂缝的主要原因。建议:尽快张拉前面节段竖向预应力筋,以后须先张拉前一节段的竖向预应力筋,才能移篮进行下一节段的施工。对现有裂缝,观察确定其不再发展,即进行封闭处理。     

嘉绍跨海大桥北副航道桥挂篮设计

嘉绍跨海大桥北副航道桥为(70+120+120+70)m预应力混凝土连续刚构结构,该桥上部结构采用挂篮双悬臂浇筑法施工.结合该桥箱梁截面宽、节段重等特点,悬臂施工挂篮采用菱形挂篮,菱形挂篮由主桁架、底模平台及吊挂系统、内(外)模吊挂及走行系统、后锚固、内(外)模、施顶系统等组成,挂篮重约86.7t.在挂篮设计过程,分析菱形挂篮各构件的传力机理,采用MIDAS 2010有限元软件建立挂篮有限元模型,分析了最不利工况下挂篮各构件的受力和变形情况,并进行了挂篮抗倾覆计算,结果均满足规范要求.     

钢筋混凝土拱桥主拱圈悬臂浇筑施工影响因素分析

以贵州木蓬特大桥为工程背景,采用Ansys有限元程序分析了主拱圈悬臂浇筑长度、挂篮构造形式以及扣索锚点位置对拱圈截面应力与变形的影响。结果表明:节段长度对主拱整体受力影响不大,但缩短节段长度可减小拱圈变形幅度;相对于后支点挂篮,前支点挂篮能有效改善施工阶段主拱内力和线形;扣索锚固位置对主拱施工阶段拱圈应力和变形影响不大。     

宽幅波形钢腹板PC组合箱梁桥悬臂施工控制关键技术研究

波形钢腹板PC组合箱梁是一种具有自重轻、跨径大、造型轻盈美观等特点的新型组合结构梁桥。本文以一座主梁跨径为(65m+98m+65m)的宽幅波形钢腹板PC组合箱梁桥为依托,提出该桥型悬臂施工过程及关键技术,包括钢腹板安装技术,挂篮悬臂浇筑施工,合龙段施工技术等。根据该宽幅波形钢腹板PC组合箱梁的施工特点,对施工质量控制要点进行分析,提出针对宽幅波形钢腹板PC组合箱梁悬臂施工合理有效的质量控制措施,以期为同类桥梁的施工与质量控制提供有益的指导。     

三角挂篮模拟堆载预压实验研究

通过数值模拟分析和实测分析相结合的方法,对在地面拼装后开展的三角挂篮对拉预压实验开展研究,研究其与连续梁桥实际施工时挂篮结构受力、变形之间的差异,为合理选择挂篮变形在箱梁悬臂浇筑中的贡献值提供依据。研究结果表明,在地面对拼挂篮后开展的预压实验,能较好地获得预压加载过程中挂篮的应变响应,在避免荷载施加位置、锚固结构等细节与实际施工的差异并将其初始节段非线性变形合理剔除后,所得数据可以用于预拱度的计算中。     

悬浇施工箱梁桥菱形挂篮设计与受力分析

挂篮是箱梁桥连续悬臂浇筑常用施工设备。文中以某特大桥悬臂施工为例,分析菱形挂篮设计思路,介绍挂篮设计构造,并运用有限元软件MIDAS/Civil2010构建三维数值模型,分析挂篮在砼浇筑阶段和行走阶段的受力与变形特征,为菱形挂篮应用提供参考。     

波形钢腹板PC梁桥施工期局部应力分析

以某大桥波形钢腹板异步浇筑施工为背景,针对波形钢腹板施工期局部应力集中问题,采用有限元分析软件Ansys建立波形钢腹板有限元模型并模拟异步浇筑施工过程。基于有限元模型和现场实测数据,得到了各施工工况下桥梁关键截面波形钢腹板的局部应力状态。研究表明:有限元模型与实测应力数据相对吻合,随着施工的进行,各项应力值均不断增大,0#块根部波形钢腹板剪应力实测值在施工到8#悬臂节段时达到最大值(23.3 MPa),低于有限元计算值(26.5 MPa)和钢腹板材料的强度设计值(310 MPa)。     

基于虚功原理的连续刚构桥悬臂施工三角挂篮变形分析方法

连续刚构桥悬臂施工中三角挂篮变形的控制直接影响到桥梁成桥状态的线形和受力。基于虚功原理,提出连续刚构悬臂施工中三角挂篮变形的分析方法。以云南省某连续刚构桥为依托,根据实际工程所用的挂篮及其预压试验来推算各个阶段的挂篮变形值,并通过线性回归得出其线性方程。现场挂篮变形实测值表明,该三角挂篮变形分析方法实用、可靠,可为类似连续刚构桥悬臂浇筑法施工的挂篮变形分析提供参考。     

鄄城黄河公路特大桥波形钢腹板PC结合梁施工技术

山东鄄城黄河大桥为主跨120 m的大跨径全连续波形钢腹板PC结合梁公路桥。综述该桥主要施工技术:采用支架法施工0号块;利用特制桁架安装定位首块波形钢腹板;通过标高、轴线及节段钢腹板变形控制桥梁线形;波形钢腹板悬臂节段采用桁车悬浇施工;波形钢腹板现场采用螺栓先临时固定后施焊的连接方法;钢-混凝土结合部位施工时应重点控制混凝土施工,同时设置横坡及安装止水带来防水。     

高速铁路无独立合龙段的T构桥主梁施工技术

新建福厦铁路泉州湾跨海大桥为时速达350 km的高速铁路桥，其海上浅滩区部分引桥为15联(50+50) m T形刚构桥。主梁为单箱单室预应力混凝土箱梁，采用挂篮对称双悬臂浇筑施工，T构未设置独立合龙段，而是采用浇筑最后一节边跨直线现浇段的方式直接实现T构梁段合龙。主梁施工过程中，墩顶0号块(A0节段)采用三角托架法现浇施工，三角托架安装后进行预压，然后采用一次浇筑成型工艺浇筑节段混凝土；A1～A12悬臂节段采用全封闭式挂篮悬臂施工；在A13边跨直线现浇段施工时，对落地钢管支架法、边墩三角托架法、墩顶吊架法、挂篮悬臂浇筑法进行综合比选，最终选择挂篮悬臂浇筑法施工。A13边跨直线现浇段施工时，利用挂篮底平台作为其底模系统、挂篮外侧模板作为其外侧模板，采用3拼I14型钢对挂篮底纵梁进行支撑，在墩帽处垫石两侧用?20 mm精轧螺纹钢对挂篮进行对拉，增强了模板稳定性；通过平衡配重的设置及支座约束解除时机的控制，保证了A13节段施工质量。结构受力及线形均满足设计要求。     

波形钢腹板箱梁桥新型拖吊结合式挂篮设计

以港珠澳大桥珠海连接线前山河特大桥为背景,提出一种适用于波形钢腹板组合箱梁桥的新型拖吊结合式挂篮结构及施工方法,以解决施工过程中波纹钢腹板运输、吊装技术难题。利用Midas Civil软件对新型挂篮结构进行了有限元仿真计算及分析,研究了该挂篮结构在多种工况下的受力变形特性、抗倾覆及自锚固安全情况。结果表明:该拖吊结合式挂篮结构设计合理,在不同工况下均能满足规范和设计要求,保证了工程的安全顺利进行。     

组合折腹梁桥钢腹板自承重施工过程分析

探讨了组合折腹梁桥钢腹板自承重施工工法。该工法利用折形钢腹板承担挂篮荷载,第n节段底板、n-1节段顶板浇筑和第n+1节段腹板安装同时进行,3个工作面彼此独立,可大大缩短工期,节约施工成本,充分发挥折形钢腹板的材料利用率。以中国某座组合折腹连续刚构桥为工程背景,建立了三维实体有限元模型,采用工况叠加方法对前3个节段进行施工过程模拟,分析了施工过程中混凝土顶底板、折形钢腹板、连接件的受力情况和结构的稳定性,验证了该工法的可行性及安全性。     

双索面预应力混凝土斜拉桥牵索挂篮整体受力研究

为了保证牵索挂篮在双索面预应力混凝土斜拉桥悬臂浇筑施工中的安全并有效控制主梁的线性,以某斜拉桥为背景建立牵索挂篮的MIDAS有限元分析模型,计算其在各种施工工况下的应力和变形。结果表明,该桥牵索挂篮在主梁施工荷载作用下受力情况良好。通过牵索挂篮有限元分析,可以近似地反映牵索挂篮在各种工况下的应力和变形情况,为主梁的线性控制提供一定的依据。