沪通长江大桥非通航孔桥112m简支钢桁梁立体试拼装技术

沪通长江大桥非通航孔桥为112m简支钢桁梁结构,主桁为带竖杆的华伦式桁架,采用3片桁架结构。主桁0~3节间(左幅+中桁)集中了该钢桁梁的不同杆件类型、结构形式和连接方式,因此选择主桁0~3节间进行立体试拼装验证。左幅主桁和中桁主桁单独在结构车间进行平面拼装成主桁片体,转运至拼装场地。在试拼装场地放样,布置胎架,将铁路横梁和中桁主桁片依次吊装至总拼胎架进行连接,再将左幅主桁片吊装至胎架,安装公路横梁、横联组件和公路纵梁。针对立体试拼装难点,采用了主桁片体转运和吊装翻身的方法,以构件精密制孔为基础,优化桁架安装顺序。全过程使用全站仪测量监控关键尺寸,及时顶推微调。试拼装完成后,检测结果全部满足要求,证明精度控制措施可行有效。     

沪通长江大桥非通航孔桥112m简支钢桁梁杆件三维划线技术

沪通长江大桥非通航孔桥采用112m简支钢桁梁结构,主桁采用带竖杆的华伦式桁架,杆件类型多,孔群复杂。根据后孔法为主的制孔原则,利用2台三维划线机,一次装夹实现5个型面的三维划线工作。杆件孔群划线主要是划孔群基准线,水平和竖直的孔群基准线使用高精度划线头直接在杆件上划线,斜的孔群基准线先划出基准点,利用划针连线基准点,形成基准线。三维划线工艺成功在该桥钢桁梁中应用,划线合格率100%,划线后钻制的孔群偏差均在±0.8mm以内,相对于手工划线效率提高约40%。在三维划线实施过程中对杆件调整机构进行优化改进,设计了一套全自动液压控制调整系统,改进后划线效率可提升35%以上。     

沪通长江大桥非通航孔桥112m简支钢桁梁制造激光跟踪测量技术

沪通长江大桥钢桁梁构件结构尺寸大,种类多,整体节点处连接关系复杂,制造尺寸精度将直接影响桥位顺利安装及成桥线形。通过应用API激光跟踪测量技术,对钢桁梁制造关键工序的尺寸精度进行动态跟踪测量,并进行制造误差管理。应用后处理SA软件逆向建模技术创建实测数据模型,通过与理论模型进行对齐操作,检查线形拟合程度。钢桁梁成品杆件检测结果显示100%合格。API激光跟踪测量技术确保了钢桁梁构件的制造精度满足设计要求,并降低了测量复杂程度,提高了测量精度和生产效率。     

沪通长江大桥非通航孔桥112m简支钢桁梁杆件制造专用工艺装备研制

沪通长江大桥非通航桥采用112m简支钢桁梁结构,主桁弦杆与腹杆由箱形杆件和工形杆件组成,杆件数量较多,结构复杂。根据该桥钢桁梁杆件的结构特点和制造要求研制了合理的工艺装备,以提高产品质量和结构耐久性。使用标准化胎架进行杆件组装作业,利用无损吊装、翻身工装进行板件、板单元和杆件的组装、吊装及翻身作业;采用液压翻身工装进行箱形杆件的翻身作业;采用液压调整工装进行杆件的划线、加工调整作业,对倒棱设备和焊接设备进行升级改造,以适用于杆件制造。钢桁梁杆件制造工艺装备的应用,实现了杆件制造的工位化、工装化、专业化、标准化作业,有效提升了制造效率,降低了产品离散性,确保工程质量和结构耐久性。     

上海长江大桥主通航孔桥贯通

被誉为“长江门户第一桥”的上海长江大桥主通航孔桥6月20日吊装最后一块桥面板,标志着全长8.9km的长江大桥全线贯通。长江大桥是长江隧桥工程之一,从长兴岛到崇明岛桥梁部分,其主通航孔桥距崇明陈家镇约5km,为双索面分离式钢箱梁斜拉桥,主桥塔高为212m,主跨全长为730m,宽51m,为中国同类型桥的第三大桥,世界同类型桥的第五大桥。     

金塘大桥非通航孔桥设计

根据金塘大桥桥址气象、水文、地质等条件,分析了影响海上桥型方案的多种因素,结合国内外已建跨海大桥的经验,从减少海上作业量、降低施工风险、保证工程质量、合理控制工期、简化施工组织、降低工程造价等方面进行了综合分析,提出金塘大桥非通航孔桥的设计方案.     

青岛海湾大桥非通航孔桥下部结构设计

介绍青岛海湾大桥的主要技术标准、非通航孔桥结构设计要点和专项设计与试验研究.     

上海长江大桥主通航孔桥结构性能分析

上海长江大桥主通航孔桥采用桥跨布置为(92+258+730+258+92) m的双人字形塔双索面分离式钢箱梁斜拉桥.通过深入的静力分析、动力分析及总体稳定分析,对上海长江大桥主通航孔桥的结构体系选择、提高结构整体刚度的措施、结构的可施工性等方面进行研究,从而对上海长江大桥主通航孔桥的总体结构性能进行深入论述.     

沪通长江大桥总体设计

沪通长江大桥位于长江下游,通行4线铁路和6车道高速公路。桥位处江面宽约5.8km,大桥需要跨越南侧的长江主航道、北侧的专用航道和中间的横港沙(浅洲)。主航道桥采用主跨1 092m的钢桁梁斜拉桥;专用航道桥采用主跨336m的钢桁拱桥;跨南、北岸大堤及横港沙区段采用跨度112m的简支钢桁梁桥。主航道桥6个桥墩采用沉井基础,其余各墩均采用钻孔桩基础;主梁使用新研发的Q500qE高强度桥梁钢;斜拉索采用极限强度2 000MPa的平行钢丝斜拉索。     

上海长江大桥主通航孔桥抗风稳定性能研究

上海崇明越江通道长江大桥工程主通航孔桥为一座主跨730 m的双塔双索面分离式钢箱梁斜拉桥,桥面上除公路交通外还有轨道交通,无论结构形式还是气动外形都比较新颖和复杂.通过节段模型试验、大尺度涡振试验、气弹模型试验和拉索人工降雨试验等各种现代风洞试验方法,从静风稳定性、颤振稳定性、涡激共振性能和拉索风雨激振性能等方面检验主通航孔桥斜拉桥结构的抗风稳定性能.     

沪通长江大桥主航道桥抗震设计

沪通长江大桥主航道桥为主跨1 092m的双塔三索面斜拉桥,针对其塔高、跨大、质重、弱阻尼的结构特点进行抗震设计。采用MIDAS Civil建立该桥空间有限元模型,对4种典型的塔梁纵向约束体系(阻尼体系、一塔固定一塔活动体系、弹性索体系、半飘浮体系)进行比选,最终选取能够有效耗能的阻尼体系。分析行波效应对该桥地震响应的影响,得出考虑行波效应时桥塔的横向内力均小于一致激励下的计算结果;考虑行波效应时桥塔的纵向响应稍有增大,但满足结构抗震性能要求。阻尼参数设计时,通过假定的线性阻尼系数找到最优值,再根据能量守恒的原则确定非线性阻尼系数,最终确定非线性指数α=0.3,阻尼系数Cα=2 250kN/(m/s)0.3。抗震验算表明结构的抗震性能满足要求。     

沪通长江大桥天生港专用航道桥设计

沪通长江大桥天生港专用航道桥为刚性梁柔性拱桥,跨径布置为(140+336+140)m。主梁采用三主桁双层板桁组合结构,主桁采用华伦式桁架,焊接整体节点,桁高16.0m。铁路及公路桥面均采用正交异性板整体钢桥面,上层为公路桥面,标准宽度为33.0m,设双向2%横坡;下层为铁路桥面。主拱采用抛物线形,拱肋采用钢箱截面,截面高1.8m、宽1.2m。拱肋与主桁的上弦杆采用柔性吊杆连接,吊杆采用平行钢丝成品索,全桥共57组。主墩基础采用钻孔桩基础,墩身采用墩顶设置墩帽的单箱三室空心墩结构。设计采用了先梁后拱的指导性施工方案。     

沪通长江大桥公铁合建斜拉桥桥塔基础设计

沪通长江大桥为4线铁路、6车道公路合建桥梁,主航道桥采用跨径布置为(142+462+1 092+462+142)m的连续钢桁梁斜拉桥。该桥桥塔基础建设条件复杂,根据桥塔基础特性,从结构受力、经济性、施工便捷等方面对大直径钻孔桩基础和沉井基础方案(圆形沉井、矩形沉井)进行比选,最终推荐采用倒圆角的矩形沉井基础。矩形沉井下段采用钢沉井,上段采用混凝土沉井。28号、29号沉井总高分别为105m、115m。标准段井身平面尺寸为86.9m×58.7m(四周倒圆角半径为7.45m),考虑施工便捷,井身竖向分节,标准节段高6m。沉井为平面框架结构,平面布置为24个12.8m×12.8m井孔,封底混凝土厚14m,为确保封底混凝土与井身结构传力,钢沉井底部设置抗剪剪力键。     

沪通长江大桥主航道桥总体设计参数分析

为研究公铁两用斜拉桥的力学性能,以沪通长江大桥主航道桥[(140+462+1 092+462+140)m双塔斜拉桥]为对象,采用空间板梁单元法建立全桥有限元模型,对边跨支点数量、边中跨比、主梁高跨比和宽跨比、塔梁高跨比等设计参数进行分析。结果表明:边跨设置辅助墩可改善结构受力、提高桥梁整体刚度;边中跨比增大使结构总体刚度减小,活载塔底顺桥向弯矩增大;主梁高度增大可提高结构整体刚度,但提高幅度有限,同时对恒、活载拉索应力的影响也较小;主梁宽度增大使横弯基频增大、竖弯基频减小,扭频先减小后增大而后趋于平稳,结构颤振稳定性提高;塔高增大使结构竖向刚度增大而索塔纵向刚度降低,活载塔底顺桥向弯矩减小,恒、活载拉索应力减小。     

沪通长江大桥主航道桥主梁结构设计

沪通长江大桥主航道桥为(140+462+1 092+462+140)m的公铁两用双塔斜拉桥,采用公路在上、铁路在下的双层桥面布置,主梁为三片主桁钢桁梁结构。主梁上弦公路桥面采用正交异性整体钢桥面板(两侧边跨252m范围公路桥面采用纵横梁结合混凝土桥面的结构形式),下弦铁路桥面由与主梁断面同宽的钢箱组成,上、下弦桥面与主桁结合参与整体受力。主桁采用N形桁式,上、下弦杆件均采用板肋加劲箱形截面,腹杆采用箱形或H形截面,主桁节点为全焊接整体节点。在全桥主桁节点处均设有横联。采用桥梁空间分析软件3D-bridge开展结构整体计算并采用ANSYS进行节点应力分析,结果表明结构设计满足规范要求。     

沪通长江大桥主航道桥受力特征研究

沪通长江大桥主航道桥为主跨1 092m的双塔三索面钢桁梁公铁两用斜拉桥,为验证该桥受力的合理性,分别建立该桥整体、局部精细化有限元模型,对其合理成桥状态、静活载效应、最不利荷载组合下主桁结构受力特征、桥面系受力特征等展开研究。结果表明:列车活载效应按无限长加载较有限长增加约10%,主桁上弦强度和稳定控制区域为辅助跨跨中附近位置,下弦为辅助墩和桥塔位置。中-活载集中力作用下,铁路桥面系应力由大到小依次为顶板、横梁、U肋、纵梁和底板。汽车活载作用下,公路桥面系桥面板与U肋连接焊缝处存在较明显应力集中,但量值不大;比较不同弧形缺口型式的活载应力水平,表明该桥弧形缺口形状设计较合理。     

港珠澳大桥浅水区非通航孔桥围堰设计

港珠澳大桥浅水区非通航孔桥为跨度85m的连续组合梁结构,其基础采用钢管复合桩基和预制墩台结构,基础采用无内支撑结构的双壁锁口钢套箱围堰施工。围堰长17.6 m、宽13.4m、高23.2m,壁仓厚0.75m。围堰设计成可拆装式结构,平面分为8块,各分块之间采用榫头式锁口与螺栓组合的方式连接。围堰主要由侧板、水平环板与竖隔板、围堰接缝三部分组成。根据施工过程中围堰受力的不同,分4个工况,采用有限元软件MIDAS Civil 2006及ANSYS建立各工况的有限元模型,分析围堰及封底混凝土结构的位移及应力。结果表明,在各个工况下,围堰及封底混凝土结构的最大位移及应力均小于规范允许值,满足规范要求。表明围堰在施工过程中受力安全、结构合理。     

沪通长江大桥高性能结构钢的研发与应用

针对高速铁路大跨度桥梁的特点,总结该类桥梁用系列高性能结构钢的研发与应用。采用低碳多元微合金化的成分设计、TMCP工艺,在京沪高速铁路南京大胜关长江大桥上研发应用了Q420qE高性能结构钢,钢种晶粒细化、软相铁素体和硬相贝氏体组织适度,结构钢具有较高的强度、良好的低温韧性和焊接性能。采用类似的技术路线,在沪通长江大桥上研发应用了Q500qE高性能结构钢。继2个钢种成功应用后,采用低碳微铌合金化成分研发了Q370qE高性能结构钢作为钢桥大量使用的最基本的用材。Q370qE-Q420qE-Q500qE系列高性能结构钢成功研发,并已经在桥梁里程碑式工程上得以应用。     

沪通长江大桥施工控制网跨江测量技术

为满足沪通长江大桥不同施工阶段结构物测量放样的精度要求,对该桥的施工控制网跨江测量技术进行研究。基础施工阶段采用首级施工控制网,墩台上部结构施工阶段对首级控制网进行加密。平面控制网采用静态GPS相对定位技术结合常规测量技术进行测量:按照一等平面控制网观测技术要求进行外业观测,对外业数据进行数据检核和基线向量解算,进行基线质量检验,选择合格的基线参与平差计算;跨江水准采用EDM对向三角高程方法进行测量,从垂直角、边长、仪高和镜高、地球曲率半径和大气折光等影响观测精度的因素分别进行精度控制。实践证明,沪通长江大桥施工控制网测量技术可行,测量精度满足要求,测量成果准确可靠。