大跨度上承式铁路钢桁梁桥建设管理与创新

大跨度上承式连续钢桁梁是铁路桥梁结构的创新形式,能有效降低桥墩的建筑高度,降低基础与桥墩的施工难度和工程造价,技术、经济优势突出,在山区铁路桥梁建设中具有较强的适用性.这种新的铁路桥梁结构形式技术标准尚待完善.本文依托新建玉溪至磨憨铁路的重点控制性工程元江特大桥(108.0+151.5+249.0+151.5+108.0)m上承式连续钢桁梁,分析总结大跨度上承式连续钢桁梁在结构设计、加工制造、现场架设等方面的创新成果,为类似桥梁建设提供借鉴.     

高墩大跨度上承式连续钢桁梁桥温致变形规律

桥梁的纵向位移受活载影响较小，温度效应是影响大跨度钢桥变形行为及受力规律的重要因素，直接关系到桥梁结构安全。本文以墩高154 m，孔跨布置（108.0+151.5+249.0+151.5+108.0）m的上承式连续钢桁梁为背景，依据桥梁监测数据分析了高墩大跨度上承式钢桁梁桥包括结构温度场时变特征，以及桥梁支座位移、桥面纵向位移、温度零点等随温度及时间的变化规律。结果表明：钢桁梁桥温度场在时间维度上存在明显变化，相对于年温度场的变化，大桥日温度场变化较为显著；在同一大气温度条件下，各测点温度波峰出现的时间存在时滞效应；两侧桥台处支座及伸缩缝位移与日温差变化关联性较强。桥梁边墩支座纵向位移与温度近似呈线性关系，但中墩支座活动性能不良，说明在环境温度作用下，支座未能克服桥梁上部结构自重引起的摩阻力，桥梁结构的整体受力与理想设计状态有所差异；由于支座摩阻力不可忽略，桥梁温度零点位置随着温度的变化而发生漂移，且与原设计位置偏差较远，导致各测点纵向位移和日温差的相关性与原设计状态存在偏差。     

墩顶转体法施工的大跨度曲线钢桁梁桥总体设计及创新——以国道109新线高速公路安家庄特大桥主桥设计为例

国道109新线高速公路安家庄特大桥为全线的控制性工程,左右幅主桥分别位于半径1 600 m和1 500 m的圆曲线上,依次跨越丰沙铁路、永定河和现状109国道,桥梁施工安全、河道防洪和环保要求均较高。为解决上跨铁路需采用转体法施工以及桥墩阻水比偏高的问题,创新提出了大跨度曲线钢桁梁桥墩顶转体法施工以及大直径厚壁钢管混凝土桥墩的设计方案,左右幅主桥分别采用(248.95+248.95) m钢桁斜拉桥和(171.95+171+75.25) m连续钢桁梁,转体长度分别为(248+248) m和(171+171) m,水中墩采用钢管混凝土桥墩。结合桥位处相关工程建设条件,对桥梁孔跨布置、桥式方案、水中墩结构的选择依据进行分析,简要介绍主桥上部结构、下部结构及基础、转体系统等主要设计内容。该桥突破钢桁梁不宜采用墩顶转体施工的技术瓶颈,扩大了连续钢桁梁桥和墩顶转体技术的使用范围;采用大直径厚壁钢管混凝土桥墩,有效降低了墩柱截面尺寸,拓宽了钢管混凝土结构的应用范围;大跨度曲线钢桁梁构造及受力特性较为复杂,采用BIM正向设计技术,实现了复杂结构信息和设计意图的精准表达,提高了设计效率。     

中俄同江黑龙江铁路特大桥108m钢桁梁检修通道设计

检修通道是钢桁梁桥的重要组成部分,对桥梁钢结构的日常运营维护和病害检查起着至关重要的作用。结合中俄同江黑龙江铁路特大桥108 m钢桁梁的检修通道设计,介绍该桥人行检修通道的平面布置设计、托架立面布置设计。设计中考虑俄罗斯方面"主桁内外侧均设置检修通道"的需求,提出主桁内外侧通道采用整体托架的设计理念,并将整体托架通过螺栓与下弦杆结合在一起,成功解决该桥人行检修通道的设置问题。     

南昆线东阳沟4号特大桥2-2×80m钢桁梁架设施工组织设计优化

介绍南昆线东阳沟4号特大桥2-2×80 m上承式栓焊钢桁梁架设施工组织设计的优化过程和成果,以及拼装平台设计、吊装设计、抗倾覆稳定设计等的应用技术。论述悬臂拼装法架设钢桁梁桥的技术特点、施工步骤、关键技术。     

滨北线松花江公铁两用桥改建工程总体设计

既有线改建工程设计方案要充分考虑新旧设计标准对接、对既有线运输影响、工程造价及建设难度,并需关注方案的可实施性,努力实现新旧工程整体最优。结合滨北线松花江公铁两用桥改建工程的总体设计,分析了该桥址的建设条件;通过对桥位、通航孔跨度、桥型结构等方面进行方案比选,决定采用下游50 m桥位,主桥主通航孔为四跨(96+2×144+96)m连续钢桁梁桥,其余为6-96 m简支钢桁桥,引桥采用32 m预应力混凝土简支T梁的建设方案;并对主桥结构设计及指导性施工方案进行了阐述。     

112 m钢桁梁跨河架设两阶段拖拉法技术研究

依托信湖矿井及选煤厂跨涡河及S307线特大桥铁路专用线的控制性工程——上跨淮河第二大支流的涡河单孔112 m的下承式钢桁梁工程,结合施工期间不允许中断航道及拼装场地受限等客观因素,研究分析采用两阶段拖拉架设方法,就钢桁梁拼装支架、滑移体系设计、拖拉滑移过程控制、顶落梁及施工监测、姿态控制等进行深入研究。该桥钢桁梁于2020年11月25日顺利拖拉就位,成桥姿态和质量可控,为类似困难条件下工程提供可借鉴经验。     

基于BIM模拟128 m铁路钢桁梁原位拼装技术研究

以蒙华铁路湖南段京广铁路特大桥跨通海路128 m简支钢桁梁拼装为研究对象,阐述利用BIM技术模拟钢桁梁支架原位拼装施工方法。建立钢桁梁桥整体BIM模型,进行各部件间碰撞检查,提高加工制作效率,降低返工风险;建立钢桁梁桥原位拼装支架体系和起重龙门吊BIM模型,利用BIM技术进行场地优化布置,并对施工方案进行优化,确保施工安全;模拟钢桁梁拼装BIM技术的应用,实现了钢桁梁杆件精确加工和精准安装目标,保证了拼装质量和工期、提升了企业核心竞争力、取得了良好的经济和社会效益。     

昌九高铁扬子洲赣江公铁合建连续钢桁梁桥设计研究

昌九高铁为时速350 km的高速铁路,其南昌扬子洲跨赣江中支主桥根据通航、防洪要求跨度采用(78+134+152+134+78) m,该桥为国内首座高速铁路公铁混层合建的大跨径平行弦连续钢桁梁桥,同时该主梁为首座采用带双层挑臂的钢桁梁断面。为掌握该类型桥梁的关键技术及总结该类型桥的设计经验,开展系列研究,运用数值分析的方法,进行结构静动力分析及车桥耦合分析。结果表明：(1)带双层挑臂的钢桁梁断面具有剪力滞效应小、结构整体性强、跨越能力大、腹杆及横梁受力小、行车视野好及造价经济等优点,带双层挑臂的钢桁梁断面为公铁合建桥的适宜断面形式;(2)带双层挑臂的钢桁梁桥,墩顶处上层桥面系、跨中处上层桥面系及跨中处下层桥面系,其轴力主要由桥面板承担,分别占比为61.4%、68.7%及60.0%,墩顶处下层桥面系轴力主要由下弦杆承担,占比为72.5%;(3)带双层挑臂的钢桁梁剪力滞系数为墩顶上桥面(1.49)>跨中下桥面(1.38)>跨中上桥面(1.13);(4)带双层挑臂的平行弦连续钢桁梁桥能满足时速350 km公铁合建桥的行车运行要求,结构静动力性能良好,适用跨径能达150 m及以上。     

双线铁路超大跨度连续钢桁梁多点同步顶推施工技术研究

黄大铁路黄河特大桥为一联(120+4×180+120)m的双线铁路连续钢桁梁桥,采用顶推法架设钢梁,顶推距离840 m,顶推重量11 600 t,最大悬臂长度达160 m。结合本桥施工特点,系统地研究了钢梁顶推支架系统、120 m长导梁设计,长距离多点同步顶推等关键施工技术。通过采用多点同步顶推施工方案,确保了钢梁拼装质量和施工安全,经济效益和社会效益显著。     

穗莞深城际东江南特大桥主桥设计

穗莞深城际轨道交通东江南特大桥主桥为(143+264+143)m加劲连续钢桁梁,在传统钢桁梁上增设了刚性上加劲弦,采用了刚接刚性吊杆和密横梁形式整体钢桥面结构。该桥式在铁路桥梁中应用较少,需要对其进行研究,以保证设计安全合理。研究表明,刚性短吊杆刚性连接对主桁内力和应力的影响较大,结构安全可靠;桥面板参与受力主要影响主桁下弦应力,本桥平面分析时取50%桥面板宽作为有效宽度是偏安全的;加劲连续钢桁梁建筑高度小、跨越能力强,其刚度和动力性能均满足列车运营要求。     

铁路钢桁梁桥疲劳检算三线系数

我国铁路正准备修建三线桥甚至四线桥,现行规范及研究只涉及到两线桥的疲劳检算。将三线铁路桥梁列车相遇的复杂随机过程问题简化为较简单的概率问题,推导出铁路三线钢桁梁桥列车两两相遇概率及相遇次数、三线相遇概率及相遇次数,通过模型处理和简化,推导出三线钢桁梁桥疲劳检算三线系数的近似计算式。算例说明,应用近似计算式将使三线钢桁梁桥的疲劳检算变得简单、方便。该研究思路和方法也为四线钢桁梁桥及更多线钢桁梁桥的疲劳检算多线系数研究提供依据。     

正交异性板道砟桥面钢桁梁设计

以96 m正交异性板道砟桥面钢桁梁为研究对象,根据主桁下弦杆为拉弯构件的受力特点,设计中适当增大主桁下弦杆的竖向抗弯刚度。通过取消传统的钢混组合式道砟槽板,采用新型MMA防水体系+CAP轻质垫层+钢挡砟墙桥面系布置,减小二期恒载30%以上,有效减小了主桁用钢量。为了解决正交异性钢桥面板活载加载计算工作量大的问题,提出了正交异性板桥面系虚拟影响面加载法。钢桁梁的各项刚度指标分析结果表明:本桥具有较大的整体刚度,满足200 km/h的列车行车速度要求。结合桥址实际情况,在钢桁梁小夹角上跨既有铁路状况下,采用转体施工法进行钢桁梁架设。     

大型连续钢桁梁桥顶推施工中关键节点力学分析研究

大型桥梁由于施工阶段与成桥状态差异较大,在最危险施工工况下桥梁节点部位易于造成结构损伤.以石济客运专线济南黄河公铁两用桥顶推施工新技术为工程背景,采用2个尺度分步分析该钢桁梁顶推过程中关键节点的应力状态.首先对钢桁梁桥进行整体结构力学分析,再将关键节点从整体结构模型中割离,施加合理的位移和应力边界条件,建立了有效的节点...     

三角形钢桁梁桥的预拱方法及改善

三角形钢桁梁桥的预拱方法及改善郑州铁路局基建处李绍龄在大跨度铁路钢桁梁桥中，为了使机车车辆能够比较平稳匀顺地通过桥跨以及建筑构造的需要，其主桁均做出预拱。兹对三角形钢桁梁桥的预拱方法给以讨论。１原标准梁的预拱方法关于三角形钢桁梁桥的预拱，其拱度曲线一...     

64m下承式曲线钢桁梁设计

兖北特大桥是新乡至日照线菏泽至日照段增建二线铁路工程中的一个特大桥 ,该桥是国内在铁路桥梁建设中首次采用下承式曲线钢桁梁。本桥为个别设计 ,介绍该桥的设计和结构特点。     

春申特大桥钢桁梁转体专项技术探讨

春申特大桥1—96m钢桁梁跨越沪昆铁路是该特大桥施工中的关键节点,为保证既有沪昆铁路运输安全,减少对运输生产的影响,工程采用钢桁梁转体技术,该施工技术在上海铁路局管内尚属首次,针对该专项技术进行了基本的探讨。     

列车通过钢桁梁桥时动力响应分析

研究目的:随着列车速度不断提高,对既有线上钢桁梁进行动力分析,对于正确地进行铁路桥梁的设计以及既有线路的维修加固有重要的参考意义.研究结论:将列车--钢桁梁桥视为一个整体系统,由弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的对号入座法则,导出了车桥系统的振动方程,此法比一般的有限元法更方便.计算了DF4机车牵引25辆C62货车和DF11机车牵引18辆客车以不同的速度通过某简支钢桁梁桥的振动响应.通过分析,其行车安全有保障,舒适度指标和车辆平稳性指标均达到合格以上.说明该桥具有足够的横、竖向刚度.     

大跨度铁路钢桁梁斜拉桥预拱度设置

研究目的:目前,国内对于预拱度设置研究多集中于悬臂法施工的连续刚构及连续梁桥,对钢桁梁预拱度设置的研究则很少,而对钢桁梁斜拉桥预拱度设置的研究则几乎为零。本文对钢桁梁斜拉桥理想预拱度的设置方法进行研究探讨,为该类桥梁的设计与施工提供指导。研究结论:对于钢桁梁斜拉桥,将各上弦杆的长度调整量设置为变量,并将各上弦杆长度调整量对节点拱度或其它约束条件的影响向量组成带约束条件多元方程组,约束多元方程组解的范围,求解其最逼近的一组解便得到与理论值几乎完全一致的预拱度值。通过对理论解进行取整、合并与调整后便可获得结构较理想的预拱度。     

徐盐高铁盐城特大桥主跨312 m钢桁斜拉桥总体设计

徐盐高铁盐城特大桥为全线控制性工程,主桥横跨新洋港,采用跨度布置为(72+96+312+96+72) m的双塔双索面连续钢桁梁斜拉桥,半漂浮体系、塔梁之间设置阻尼器及速度锁定装置。主梁采用2片主桁,三角形桁式,桥面为正交异性板整体钢桥面,道砟槽范围内采用热轧不锈钢复合钢板。桥塔为H形花瓶式混凝土塔,塔座以上全高123 m,交接墩和辅助墩采用拱形双柱式门式墩。全桥共设置48对环氧平行钢丝斜拉索,平行索面,呈扇形布置,在塔端采用齿块锚固,在梁端采用锚拉板锚固。考虑施工期间台风影响周期较长且强度较大,利用桥址特点,边跨钢梁采用支架法架设,主跨钢梁利用桥面架梁吊机单向悬拼架设,并配合有效的抗风措施,大幅提高了施工过程中的结构抗风稳定性。