缆索吊装索鞍一体式新型组合式锚碇力学性能研究

缆索吊装索鞍一体组合式锚碇是一种新型锚固结构,其工作阶段受力十分复杂,结合四川某大跨钢管混凝土拱桥建设工程并基于midas GTS NX有限元软件,对不同荷载组合下的新型组合式锚碇进行数值模拟,对其最大应力分布位置及锚索荷载占比进行分析。结果表明,新型组合式锚碇在复杂地形中具有更好的适用性,在不同荷载组合下,其最大拉应力及压应力均出现在荷载施加位置;增加主缆荷载会增大锚索的受力分配比例,增加扣索荷载会增加桩基及承台的受力分配比例;主缆荷载的增大会增加后排锚索的索力占比,扣索荷载的增大会增加前排锚索的索力占比。     

渡槽重力式锚碇承载性能分析

根据某渡槽出口岸平衡锚碇的结构形式及其工程地质条件建立三维数值模型,研究岩体、预应力锚索和锚碇体的应力和变形的响应。结果表明:1)平衡锚碇受力范围大部分集中在锚碇体表面,传递至锚碇深部的最大主应力并不明显;2)在附加荷载作用下,锚碇整体表现为以前缘岩坎为支点,后部向上转动的变形模式,锚碇及其围岩的位移均处于毫米级别,其最大值约为13 mm,位移影响范围较小。     

巫山大宁河特大桥拱肋斜拉扣挂法施工设计

结合巫山大宁河特大桥施工设计,提出对主拱圈采用扣、锚索系统斜拉扣挂法施工。通过优化扣塔端锚固设计,使各组扣、锚索力作用线全部交于扣塔中心线上。采用大吨位分组预应力锚索式锚碇进行锚索锚固,有效解决了复杂工程地质条件下锚碇布置的难题,同时减少了锚碇工程量和开挖工程量。     

钢管拱桥拱肋斜拉扣挂施工工艺

斜拉扣挂系统独立成一套体系,使得扣挂系统与吊装系统都受力明确,互不影响,安全性高.扣挂系统分为扣塔塔架,张拉台座,扣索、锚索,锚索锚碇,缆风系统.扣塔采用圆钢管焊接而成,张拉台座利用工字钢和钢板焊接而成,扣索、锚索采用1 860 MPa φ15.24 mm高强度低松弛预应力钢绞线,锚索锚碇采用重力式和桩式地锚.     

云南小湾大桥缆索吊机后锚碇设计

用于云南小湾大桥施工的1200kN缆索吊机后锚碇分别设置在两岸峭壁上，采用预应力锚索锚固技术。详细介绍了后锚锭锚固体系的设计和计算。     

隧道锚成品索索导管安装精度控制技术

锚碇作为悬索桥最主要的受力部位,后期运营过程加劲梁及桥面系等恒载、风及车辆等活载通过主缆传递到锚碇锚塞体,金安金沙江大桥2根主缆恒载缆力为5.37×105 kN,最不利荷载组合下最大缆力为6.215×105 kN,锚塞体采用预应力锚固系统,其中预应力管道安装尤为重要。以金安金沙江大桥隧道锚为依托,重点阐述了预应力管道安装技术及注意事项,通过安装过程中的施工控制,保证后续预应力的安装及张拉质量。     

鱼嘴长江大桥北锚碇总体设计

鱼嘴长江大桥主桥为主跨616m的悬索桥,北锚碇采用明挖扩大基础空腹重力式锚碇,锚固系统采用预应力锚固系统.介绍了锚碇的总体构造、基础下软弱夹层的处治、锚固系统的结构设计及锚碇的耐久性设计.     

压力型预应力锚索受力特性数值分析

当前大吨位锚固工程广泛采用压力型预应力锚索,其优良的受力特性可保证工程稳定性,但压力型预应力锚索受众多因素影响,设计计算理论尚不完善。根据山西吉河高速公路某边坡锚索框架梁支护工程,通过现场拉拔试验得出压力型锚索锚固体应力分布及破坏形式,由此推算出围岩与锚固体接触面力学参数,并在此基础上采用有限差分软件建立了压力型预应力锚索三维数值计算模型,分析了围岩和锚固体模量、孔径以及接触面刚度等主要因素对压力型预应力锚索受力特性的影响。结果表明:压力型锚索中锚固体混凝土的抗压强度可以得到充分发挥;锚固体与围岩接触面上的剪应力呈抛物线型分布,峰值位于距离承载板约40 cm处;随着锚固体和围岩刚度、锚孔直径及接触面剪切刚度的增大,接触面相对位移将得到控制;由钢绞线松弛造成的锚索预应力损失值会随之降低,支护效果得到有效提升。     

压力分散型胶体锚索结构试验研究和理论分析

研究了一类适应于混凝土结构施加大吨位预应力的新型胶体锚索结构,该锚索用钢绞线或精轧螺纹钢作锚杆体,用树脂胶作锚固体,根据锚固体的受力特性,构成拉力型、压力型及荷载分散型胶体锚索。对胶体锚固体构成不同的8组胶体锚索结构进行了现场试验研究,得到了该类锚索的工作性能和承载能力;以压力分散型胶体锚索结构试验模型为基础,考虑材料非线性,对该类胶体锚索结构进行了计算分析,进一步掌握了该类胶体锚索结构的受力规律和极限承载力。     

悬索桥隧道式复合锚碇承载特征分析

采用三维显式有限差分法(FLAC3D)对隧道式复合锚碇中岩锚、锚塞体单独作用下及整体共同作用下的承载特性进行了数值模拟试验,分析了受力体系在不同主缆拉力及不同岩锚预应力工况条件下,岩体的变形和应力响应特征。结果表明:岩锚及锚塞体单独作用下均能满足悬索桥的受力及稳定性要求,合理的岩锚初始预应力值有利于隧道式锚碇的受力分配及承力时机,岩锚和锚塞体的系统刚度匹配决定了隧道式复合锚碇的极限承载比例分配,分析结果对隧道式锚碇的设计提供了依据。     

重力锚索导管施工技术

索导管是悬索桥预应力锚固系统的重要组成部分,其安装精度将直接影响锚固系统的受力状况,从而影响悬索桥的正常使用寿命。分析驸马长江大桥北岸重力式锚碇索导管定位支架施工方法,其设计合理、安装精度满足设计及规范要求,为其他相似工程提供参考依据。     

棋盘洲长江公路大桥主桥总体设计

综合考虑防洪、通航、港口等建设条件限制,棋盘洲长江公路大桥主桥采用主跨1 038 m的单跨钢箱梁悬索桥,一跨跨越长江。该桥加劲梁采用扁平流线型钢箱梁;桥塔采用门形混凝土塔,桥塔基础采用分离式承台+大直径群桩;南、北重力式锚碇分别采用圆形地下连续墙基础和扩大基础,锚碇锚固系统采用无粘结预应力锚固系统;主缆采用标准抗拉强度1 860 MPa的预制平行钢丝索股(PPWS法施工),吊索采用标准抗拉强度1 670 MPa的平行钢丝索股(PWS法施工)外套双层PE防护。设计过程中通过研究地下连续墙重力式复合锚碇基础受力特点和渗流规律,优化了南锚碇工程规模;提出基于频遇组合确定主梁纵向挡块间隙量的计算方法,有效减小了伸缩装置规格;分析正交异性钢桥面板疲劳性能影响因素并进行优化设计,提升了桥面板综合性能。     

锚碇锚固系统锚板精确定位安装技术

大连南部滨海大道工程主桥为地锚式悬索桥结构,锚碇依靠自重和其与基础间的摩擦阻力,来承受主缆的竖向和水平拉力,从而使悬索桥整个受力体系稳定。锚碇中设置有锚固系统,负责传递的主缆索股拉力。本工程的锚碇锚固系统为国内首创采用"预埋索管+内穿刚性拉杆+前后锚板锚固"的无粘结、可换式预应力系统:即与索股连接的刚性拉杆,通过预埋在锚块中的索管,锚固于前、后锚板上,形成完整的受力体系,从而将主缆的拉力均匀传递到锚碇上。为保证拉杆方向与相应索股方向一致,需将前、后锚板精确定位安装,从而既方便索管的精准、快速安装,又传递。本文详细地介绍了前、后锚板的精确定位安装技术,对今后类似工程具有借鉴意义。     

基于BIM的重力式锚碇预应力锚固系统的研究

棋盘洲长江公路大桥为双索塔单吊跨地锚式悬索桥,北锚碇采用重力式嵌岩锚碇。在锚碇的预应力锚固系统施工中,索导管的安装精度关系到锚碇内部的次内力大小和主缆轴力的传递,是施工的关键步骤。基于BIM开展重力式锚碇预应力锚固系统的研究,解决了索导管的安装精度问题;通过BIM模型进行碰撞检查,提高了施工质量和效率。研究结果可为同类桥型锚碇施工提供参考。     

悬索桥可更换式无粘结预应力钢绞线锚固系统

为实现悬索桥锚碇预应力钢绞线的可更换,提出一种无粘结、预应力钢束预埋管道设计为蜂窝式的可更换式预应力锚固系统。推导其在设计阶段锚固力满足正常使用及更换操作安全的先决条件,计算锚固力更换预警阀值,并推荐监测索力时采用基于空间均匀抽样的方式布置测点。以四渡河特大桥工程为例,验证该可更换式预应力锚固系统的可行性,实践证明:该系统满足对预应力钢束的各股索进行抽换、张拉时仍然能保证主缆索股锚固的安全性要求。目前,该系统已在国内若干工程中成功实施并取得了良好效果。     

公路大跨度悬索桥预应力锚固系统研究

预应力锚固系统主要有钢绞线和粗钢筋两种体系,目前国内通常采用有黏结预应力钢绞线锚固系统,这种体系施工工程量小、安全性高,还有极高的投入产出比,但存在检测维修困难、无法更换等缺点。以棋盘洲长江大桥北锚碇锚固系统采用的可更换式无黏结预应力锚固系统为研究背景,该体系很好地克服了当前锚固系统中普遍存在的缺点。锚固系统施工主要包括定位钢支架制作安装、预应力管道安装及预应力体系施工3个方面,棋盘洲长江大桥北锚碇锚固系统通过科学合理的施工安排,确保了锚固系统高质量、高精度的施工要求,对于其他同类工程具有很好的借鉴意义。     

多股成品索式锚碇锚固系统关键施工技术

多股成品索式锚碇锚固系统是一种采用多股成品索为预应力索,运用于悬索桥锚碇工程的新型锚固系统。该新型锚固系统设计采用多股成品索替代现有常用的光面钢绞线+灌浆系统或灌油系统,针对该锚固系统的特点和当前锚固系统存在的施工问题,研究了其关键施工技术。经实际工程应用表明所研究的关键施工技术先进合理,施工方便快捷,施工质量可靠,很好地满足了工程设计要求。     

2 000 MPa 级多股成品索式锚碇锚固系统研究与应用

多股成品索式锚碇锚固系统是当前锚固大型悬索桥主缆索股的主要型式。随着悬索桥跨经的不断增大,为减少主缆重量,主缆钢丝向超高强度、更大直径方向发展,目前常用主缆钢丝强度达到了1 960 MPa,而强度超过2 000 MPa、直径超过6 mm的钢丝主缆已在工程中得到应用。随着高强度、大直径主缆索股的不断升级,需开发与之匹配的锚碇锚固系统。通过对2 000 MPa级钢绞线多股成品索式锚碇锚固系统的设计、试验与工程应用,结果表明该新型锚固系统具有降低工程建设成本、锚固可靠、耐久性好、结构紧凑等的优点,已成为当今锚碇工程设计的首选。     

悬索桥锚碇可更换无粘结预应力锚固系统试验研究

针对我国目前悬索桥锚碇预应力锚固系统存在耐久性差的问题,提出了耐久性好、更加安全可靠的,具有“可检测”、“可更换”特点的新型油脂防腐预应力锚固系统。该系统经过动静载及变形试验,安装、换油、换预应力钢绞线等施工工艺试验,研究成果应用于悬索桥锚碇工程。     

海上悬索桥锚固系统关键技术

随着大跨度悬索桥的广泛应用以及海中修建桥梁逐渐增多,对在海中修建的悬索桥的锚碇基础结构稳定性和锚固系统耐久性要求进一步提高。锚碇结构的设计方案和施工方法需考虑海中地基与锚碇的相互作用,可以采用新型沉箱作为锚碇基础和预填骨料升浆基床来保证锚碇与地基更好地结合,提升基础稳定性。海上桥梁的使用环境不利于传统锚固系统的防腐和耐久性,可将预应力更换为直径较大的刚性拉杆形式,很好地解决锚固系统的耐久性。以大连星海湾跨海大桥为例介绍锚碇沉箱与升浆基床的结构特点和施工要点,以及相应的主缆和刚性拉杆锚固系统的结构特点和施工要点。