钢管混凝土拱桥吊杆张拉方案比选

邢汾高速公路沙河特大桥主桥为主跨146m的下承式钢管混凝土拱桥,吊杆采用无应力状态法施工。为确定该桥吊杆张拉顺序,保证张拉过程安全,提出了4种吊杆张拉方案(1由两端拱脚向拱顶对称张拉;2由拱顶向两端拱脚对称张拉;3由1/4拱肋和3/4拱肋处向拱脚和跨中对称张拉;4吊杆分3批张拉),采用有限元分析软件MIDAS Civil建立全桥有限元模型进行仿真计算,分析4种方案的吊杆成桥拉力、拱肋位移、拱肋核心混凝土应力、拱脚水平推力。结果表明,方案4的成桥拉力与设计成桥拉力最为接近,拱肋线性良好,拱肋截面处的混凝土压应力变化均匀,未出现较大的压应力,对拱脚水平推力影响较小。因此,选择方案4施工,在实际施工中,桥梁无需二次调索,加快了施工进度,节约了施工成本。     

钢管混凝土拱梁组合桥整体架设施工受力性能分析

针对钢管混凝土拱梁组合桥在整体架设过程中,钢系梁稳定性差、混凝土系梁需配置较多预应力钢束的缺点,提出采用钢管劲性骨架系梁的整体架设施工方法。为研究钢管劲性骨架系梁在施工过程中对拱梁组合桥各主要构件的内力分配影响效果,以某公路下承式钢管混凝土拱梁组合桥为背景,采用MIDAS Civil和Abaqus软件分别建立实际桥梁的整体杆系有限元模型和拱脚结点实体有限元模型,对施工阶段各主要构件进行受力性能分析。结果表明:通过分批张拉钢管劲性骨架中的系杆,可以减小各施工阶段钢管劲性骨架的钢管应力;钢管劲性骨架可以有效分担施工过程中的拱肋应力,使拱肋和钢管劲性骨架受力均匀;拱脚结点以纵向受压为主;拱肋受力均匀,稳定计算满足要求;靠近拱脚的吊杆应力稍大于跨中的吊杆应力,吊杆应力满足要求。     

大跨度钢管混凝土拱桥拱肋混凝土灌注过程稳定性研究

为指导钢管混凝土拱桥拱肋混凝土灌注施工,以主跨575m的中承式钢管混凝土拱桥——广西平南三桥为背景,基于稳定性基本理论,建立主桁拱结构的有限元模型,对拱肋混凝土灌注过程中主拱肋的线形、应力和稳定性进行研究。结果表明:混凝土由拱脚灌注到拱顶过程中,主拱肋存在横向偏位和竖向偏位,灌注初期的偏位大于灌注后期,跨中截面的偏位大于其它截面;拱肋混凝土灌注过程中,钢管和核心混凝土的应力不断变化,最大应力主要集中在拱脚截面,且小于材料的允许值,钢管应力变化幅度大于混凝土应力变化幅度;结构稳定系数逐渐降低,灌注初期结构的稳定系数降低幅度大于灌注后期结构的稳定系数降低幅度。     

渝黔铁路夜郎河大桥主桥设计关键技术

渝黔铁路夜郎河大桥主桥采用一跨370m的上承式钢筋混凝土拱桥。拱脚采用等截面实心超大桩径倾斜桩基础(截面长22.502 m、宽16.388 m),工程量及边坡开挖量小且施工安全、环保。主拱圈采用2个单箱单室拱肋相交组成的X形拱圈,极大地提高了桥梁的横向刚度,主拱圈外包混凝土分层(可减少对劲性骨架的强度要求)分段(可增加工作面)浇筑。钢管混凝土劲性骨架采用由通长钢管组成的桁架拱,钢管内灌注泵送混凝土,采用扣挂法节段拼装施工;通过扣索调整上、下弦钢管中的应力,管内混凝土替代了部分钢材。桥面系采用每孔跨径38m的钢-混连续结合梁,采用大节段吊装拼装钢梁、现场分段浇筑桥面混凝土的施工方案。     

钢管拱仰卧拼装分段竖转施工技术

以某特大桥钢管拱施工为例,研究适应于艰险山区的拱桥施工方法。即在两岸山坡顺势搭设支架,仰卧拼装拱肋,设置扣拉索锚碇体系及转铰结构。具体为首先扳起上段拱肋与下段拱肋形成半拱骨架后,再次竖转下放,先跨中合龙再拱脚固结,完成拱肋安装。这种仰卧拼装分段竖转的施工方法,在本桥实践中得到安全运用、实现了高精度合龙。     

大跨度CFST劲性骨架拱桥外包混凝土浇筑施工研究

为使钢管混凝土劲性骨架拱桥的拱圈在成桥后受力更加均匀,基于传统的先拱脚后拱顶和先拱顶后拱脚的外包混凝土浇筑施工方法,提出了一种新的先拱脚、后拱顶、最后于四分跨处合龙的外包混凝土施工方法。以在建的叙古高速公路磨刀溪大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥为研究对象,借助大型空间有限元计算程序,对比分析了传统方法与该文提出的施工方法的差异,并基于施工过程中采集的应力和挠度的监测数据,研究了该文方法的有效性。结果表明:该文提出的施工方法浇筑顺序合理,相比传统方法具有较为明显的优势;理论分析数据与实测结果变化趋势基本一致,而且吻合较好;施工过程中结构稳定性始终在可控范围之内,并具有较高的安全储备。     

大跨径钢管混凝土劲性骨架拱肋施工阶段受力与稳定分析

向莆铁路尤溪大桥为一座上承式劲性骨架钢筋混凝土拱桥,拱肋结构刚度大,跨越能力强,但拱肋结构的形成过程体系多变,受力复杂,为了研究该桥施工过程中钢管混凝土劲性骨架拱肋的内力和稳定性,建立了空间有限元分析模型,模拟施工过程中钢管混凝土截面和钢筋混凝土箱形截面的形成过程。根据计算结果可知,弦杆钢管内灌注混凝土的顺序对弦杆应力影响不大,拱肋外包混凝土分层浇筑方案对混凝土的应力有较大影响,该桥三环浇筑方案外包混凝土没有出现拉应力,实际施工中应确保每一层混凝土浇筑过程中的各段混凝土的浇筑同时进行,尽可能达到实际施工与计算模型两者吻合。施工过程中钢管骨架最大悬臂阶段及钢管骨架合龙灌注混凝土后的稳定系数均大于4,满足规范要求。     

黄陵洞大桥水平转体施工关键技术研究

黄陵洞大桥为主跨152m的上承式拱桥，拱肋为劲性钢管骨架混凝土箱形结构。从施工工艺和受力角度对磨心、磨盖的制作方式进行了重点阐述，并着重介绍了该桥转体施工中钢管骨架的受力性能和混凝土徐变带来的影响，对转体施工脱架索力的控制、劲性骨架施工受力和变形监测、劲性骨架箱拱温度效应进行了分析。     

下承式系杆拱桥施工阶段受力特性研究

为研究某下承式系杆拱桥在施工阶段的最不利受力状态,采用空间有限元分析软件Midas civil,模拟实际施工流程,对其施工阶段的受力特性进行计算与分析。介绍了该桥在施工阶段有限元模型的建模要点,分析了吊杆索力、拱肋的应力、变形等随施工阶段变化的规律,针对薄弱部位给出了相应改善建议。结果表明,由于拱肋外倾,内侧吊杆索力远远大于外侧吊杆索力,且最大值均发生在最终施工阶段;在最初施工阶段,拱脚处截面左缘受拉、右缘受压,拱顶处截面左缘受压、右缘受拉;拱肋横向位移对拱肋的变形起控制作用,大于竖向位移的影响。分析计算结果可以为本桥及类似拱桥的施工分析提供参考。     

钢管砼拱桥拱肋整体竖转吊装线形控制

讨论了钢管砼拱桥拱肋吊装施工方法,介绍了钢管砼拱桥拱肋整体竖转吊装线形控制技术;以凌铁大桥为例,说明了拱肋整体竖转吊装线形控制的实施步骤,给出了凌铁大桥线形控制结果,结果表明采用整体竖转吊装线形控制方法可以满足施工线形控制精度要求。     

钢管混凝土拱桥拱肋整体竖转吊装线形控制

讨论了钢管混凝土拱桥拱肋吊装施工方法,介绍了钢管混凝土拱桥拱肋整体竖转吊装线形控制技术,并以凌铁大桥为例,说明拱肋整体竖转吊装线形控制的实施步骤,给出凌铁大桥线形控制结果。应用实例表明,采用整体竖转吊装线形控制方法,完全可以满足施工线形控制精度的要求。     

钢管混凝土系杆拱人行桥无支架安装设计关键技术探讨

针对中等跨径钢管混凝土系杆拱人行桥结构特点以及繁忙航道对跨河结构物施工要求,借鉴传统无支架缆索吊装先拱后梁架设钢管拱桥的思路,湖州和孚人行桥结构设计采用钢管拱在岸上拼装成型,浮吊整体吊装,然后以钢管拱作为施工劲性骨架,通过吊杆悬挂系杆横梁节段,用临时索平衡拱脚水平推力的无支架安装方法,取得成功实践.     

大跨径上承式劲性骨架箱型拱桥施工技术

劲性骨架拱桥施工顺序为加工骨架、吊装合拢、灌注管内混凝土、外包混凝土。现以玻璃沟大桥为对象,介绍大跨径钢管混凝土劲性骨架拱肋的拼装、吊装、灌注混凝土、外包混凝土施工要点。     

大跨度钢管拱桥竖向转体施工技术

桂洒三桥为三跨自锚中承式拱桥，中孔为钢管混凝土双肋洪，介绍其钢管拱竖转塔架，牵转系统的设计，施工检算及施工监测，竖转施工工艺。     

单幅主梁施工对双幅钢管混凝土拱桥影响分析

以大跨度双幅钢管混凝土拱桥-小河特大桥为工程依托,采用有限元软件Mi das/Civil,分析其台龙后,单幅主梁偏载架设较双幅主粱对称架设对结构的影响.结果表明:拱脚截面弯矩有24.80％的最大增幅;部分K撑受力状态改变;拱肋线形变化明显,且拱顶截面有约60 mm的横向偏位.但拱肋处于弹性工作阶段,待双幅主梁生部架设完...     

澜沧江特大桥提篮拱竖转施工方案比选

澜沧江特大桥为上承式劲性骨架钢管混凝土铁路提篮拱桥,主跨计算跨径342 m,桥址处于V形深沟峡谷地带,相对高差达1 204 m。设计要求该桥采用转体法施工,半拱竖转下放重量达2 500 t,根据该桥特点及地形条件,提出整体竖转和二次竖转2种施工方案,经研究比选,该桥采用拱肋二次竖转施工方案,依山就势设置拼装支架,半边拱肋分2段拼装,2次竖转到位。二次竖转施工方案的关键施工技术有半拱中部的中间铰设置、第1次竖转水平力传递拉压杆结构及计算机动态同步控制负角度竖转技术。     

大理至保山铁路澜沧江大桥施工测量技术

大理至保山铁路澜沧江大桥为主跨342m的上承式劲性骨架钢筋混凝土提篮拱桥。大桥两岸河谷呈"V"形,大理岸桥台坡角约60°,保山岸桥台坡角约80°,局部近于直立。考虑山体自然状况,钢管拱施工采用二次竖转技术。为保证钢管拱准确合龙,采用高精度大桥专用控制网并精密联测二等水准网;建立拱座开挖独立坐标系,控制超欠挖,减少混凝土消耗;建立拱肋二次竖转数学计算模型,解决钢管拱预拼,拱肋支撑体系,拱肋竖拼,中间铰安装定位,拱肋转体、合龙等空间测量与调整问题。成桥后钢管拱轴线偏位<15mm,高程<15mm,满足规范要求。     

500 m级钢管拱桥成拱计算与控制方法

在大跨径的钢管混凝土拱桥中，钢管拱肋的斜拉扣挂成拱过程面临计算困难、大悬臂结构频繁调整、成拱状态偏离等难题。在成拱的理论计算方面，引入了基于无应力参数精确控制的成拱控制方法，明确了大跨径钢管拱斜拉扣挂施工过程控制目标。基于该控制方法，构建了钢管拱桥的成拱计算理论方法。该计算理论首次给出了钢管拱肋合龙前后的力学状态联系方程，建立了成拱后拱肋线形误差与施工过程索力的数学关系，构建了同时考虑施工全过程约束条件与成拱后线形偏差的一次调索优化模型。该一次调索优化模型可在任意给定的成拱线形误差范围和施工过程中的塔偏、封铰、合龙等耦合约束条件下，求解最优的扣背索一次张拉索力。在成拱施工控制方面，首次提出采用三维扫描技术进行大型钢管拱肋的无应力参数精确控制与检测方法，给出了详细的封铰控制、拱肋节段无应力参数控制和合龙控制的具体实施方法。在跨径为507 m的合江长江公路大桥的建设全过程,采用了所提出成拱计算理论与控制方法。实践表明:所提出的成拱计算理论具有控制目标少、计算目标明确、索力分布与张拉最优的优点；所提出的控制方法确保了钢管拱肋制造与安装无应力尺寸的精度，极大地减少了施工过程中拱肋线形误差调整次数。大桥拱肋成拱后实测结果表明，拱肋线形与应力状态与一次落架状态吻合良好。     

变截面钢管混凝土桁架拱桥拱脚应力分析及抗裂预防措施

钢管混凝土桁架拱桥拱脚为拱肋、系梁、端横梁、支座的交汇部位,受力复杂,在设计考虑不充分或施工过程中处理不当,容易导致拱脚裂缝的产生,影响结构的耐久性。该文以蒲山特大桥为例,借助有限元程序Midas/Civil建立了变截面钢管混凝土桁架拱桥及其拱脚的三维有限元模型,进行了拱脚在荷载及自重作用下的空间应力分析,提出拱脚抗裂的预防措施。     

钢管混凝土拱肋有限元模拟的影响因素分析研究

对某500 m级钢管混凝土拱桥的拱肋两种模拟方法进行了详细的研究,借助Midas/Civil软件,采用联合截面和双单元法分别建立全桥空间有限元模型,对比分析了两种方法对各主要施工阶段关键截面的钢管应力、核心混凝土应力及位移的异同。并对拱肋模拟的影响因素进行了分析,可为相关大跨径混凝土拱桥提供参考。