瓯江北口大桥北引桥钢—混组合梁施工及控制关键技术

瓯江北口大桥北引桥N37~N16墩上部结构采用钢—混组合梁,桥跨布置为30m+50m+30m和3×50m两种形式。钢梁采用顶推法施工,预制混凝土桥面板采用架桥机以及滑移法安装。由于部分梁段钢梁底板变宽且位于平曲线上,步履式千斤顶在顶推过程中需动态调整横桥向位置。顶推过程中,导梁最大下挠为248.7mm,临时墩最大支点反力为5 660kN,钢梁最大应力为69MPa,导梁最大应力为73.4MPa,顶推过程中各结构受力性能满足要求。本项目具有墩高较高、位于平曲线上、部分桥跨为上下层以及钢梁变宽等特点,施工难度较大,可以为类似工程提供参考。     

柳州市凤凰岭大桥主桥设计与施工

柳州市凤凰岭大桥主桥采用六跨连续组合钢箱梁,跨径布置为(96+124+3×130+90)m,为目前国内最大跨径组合结构钢箱梁。采用公轨合建的形式,桥梁造型为风雨桥设计形式,主梁为带外加劲的双箱槽形钢梁组合梁,两箱梁之间通过中横梁连接。桥面板采用钢筋混凝土结构,挑臂现浇,其余区域采用预制结构,钢梁与桥面板之间通过剪力钉连接,全桥设置体外预应力。该桥采用连续步履式顶推法施工,跨间不设临时墩,最大顶推悬臂长度130 m,为国内顶推施工之最。顶推到位后,铺设预制桥面板,并浇筑湿接缝,最后进行桥上建筑施工。     

泉州湾跨海大桥钢混组合梁施工控制参数敏感性分析

泉州湾跨海大桥主桥为主跨400m的双塔分幅式组合梁斜拉桥,采用整体节段悬臂拼装架设,干拼法连接进行主梁节段施工。为研究结构参数对施工过程中结构响应的影响,指导施工控制,采用有限元法建立该桥计算模型,计算施工过程中桥塔弹性模量、钢梁弹性模量、桥面板弹性模量、钢梁重量、桥面板重量等参数对桥塔塔偏、主梁线形、桥面板应力和斜拉索索力的影响。研究结果表明,桥面板及钢梁重量对桥塔塔偏、主梁线形及斜拉索索力影响较大,钢梁弹性模量、桥面板弹性模量及桥面板重量则对混凝土桥面板应力有很大影响,施工过程中需重点控制敏感性参数。该桥采用基于分析结果确定的施工控制原则实施控制,主跨合龙后,成桥实测线形与理论线形、成桥实测索力与理论索力均满足施工控制目标值的要求。     

郑州黄河公铁两用桥施工控制关键技术研究

郑州黄河公铁两用桥是斜边桁无竖杆的三主桁、单索面多塔斜拉桥,为了使该桥建成后达到设计目标受力状态,对其施工全过程进行控制,钢梁顶推过程中以最大悬臂状态关键杆件内力控制为主、线形控制为辅;顶推到位后以预制桥面板抄垫高程和索力控制为重点。建立板梁索相结合的空间模型模拟施工过程,根据计算结果确定施工临时平联布设方案,并实现顶推过程平面中线控制、顶推完成后墩顶3桁高差调整、桥面板高差控制、斜拉索张拉控制,确保各施工阶段的杆件内力、斜拉索索力和主梁线形3项指标均达到设计要求。     

兰州深安黄河大桥钢拱梁步履式顶推施工技术

兰州深安黄河大桥主桥为主跨156 m 的下承式蝶形钢拱组合梁桥,主梁为等截面钢-混凝土结合梁,主桥全部拼装完总重约4000 t 。针对主桥重量大、跨度大的特点,以及施工对航道、交通的影响大等难点,设计钢拱梁多点同步步履式顶推施工工艺方案,采用专用的步履式顶推设备完成主桥整体顶推施工。在顶推施工时加设钢管桁撑结构,确保了顶推时桥梁受力满足要求。施工过程中采用变竖曲线顶推施工工艺,通过初始标高优化和设备改进,优化并确定了临时墩标高;采用导梁上墩技术和到位设备的适用性技术改进了施工工艺,达到了减少成本、提高安全性的目的。实践表明,该顶推施工技术确保了施工过程的安全性,成桥后的线形满足要求。     

青山长江公路大桥边跨钢槽梁顶推关键技术

武汉市四环线青山长江公路大桥南汊主航道桥为(100+102+148+938+148+102+100)m钢箱及钢箱结合梁斜拉桥,边跨主梁采用钢箱结合梁,即钢槽梁+混凝土桥面板的组合截面。边跨主梁采用先顶推架设钢槽梁,再在其上安装预制桥面板,最后施工湿接缝完成体系转换的总体施工方案。边跨钢槽梁顶推采用步履式顶推,钢梁在工厂制造完成后船运至墩位,利用浮吊吊装至桥塔墩墩旁托架,焊接完成后由中跨向边跨方向顶推。对边跨钢槽梁顶推架设进行有限元分析,以指导顶推施工中墩旁托架、临时支墩、导梁等大临结构设计,并采用三节间钢梁顶推技术、支架应力应变监控、大行程多点步履式顶推施工技术、实时动态纠偏等关键技术,保证了边跨钢槽梁架设的工期、质量及安全。     

跨运营线高速铁路拱塔斜拉桥上部结构施工控制关键技术

新建常益长铁路沅江特大桥跨石长铁路桥为(32.7+90+90+32.7) m空间双索面钢拱塔钢-混结合梁斜拉桥，以18°小角度跨越既有高铁运营线路。该桥采用先拱后梁方案施工，其中，桥塔采用先竖转再跨线平转法施工，钢主梁采用拖拉法跨线施工。为确保成桥线形和应力满足设计要求，采用MIDAS Civil软件建立有限元模型，对拱塔竖转与跨线平转、钢主梁跨线拖拉、斜拉索张拉及混凝土桥面板浇筑进行施工模拟，提出拱塔顶推力及无应力线形、钢主梁临时扣塔结构与扣索力、混凝土桥面板分段施工、斜拉索三次张拉等控制技术，并将施工中拱塔与主梁的实测应力、线形与理论值进行对比分析。结果表明：拱塔转体施工过程中，拱塔线形与应力实测值与理论值吻合良好；钢主梁拖拉合龙精度控制良好；混凝土桥面板浇筑、斜拉索张拉后，主梁和拱塔的应力、线形实测值与理论值误差均在合理范围内，桥面标高满足无砟轨道铺设精度要求；铺轨后，拱塔和主梁的线形与应力、斜拉索索力等各项指标均良好，大桥整体施工控制精度良好。     

大跨高墩钢箱梁多点同步顶推技术

武西高速公路桃花峪黄河大桥主桥为(160+406+160)m三跨自锚式悬索桥,钢箱梁架设采用多点连续同步顶推技术.该桥钢箱梁顶推距离为726 m,顶推总重量为16 109 t,支墩最大跨度82 m,钢梁底距地面50m,顶推施工难度大.通过合理布置临时墩和水平索,精心设计钢导梁和滑道,采用先进的多点同步控制系统,保证了钢梁顶推顺利进行,顶推过程中顶推摩擦系数、顶推同步性、钢梁线形、临时墩墩顶位移均满足施工需要.     

银川滨河黄河大桥东水中引桥施工关键技术

银川滨河黄河大桥东水中引桥为双幅(5×80)m曲线连续钢-混组合梁桥,由开口钢槽梁和预制桥面板结合而成。桥位处施工场地受限,冬季长、冻土深。为实现冬季连续施工,该桥利用单侧场地,充分发挥钢-混组合梁的结构特点,采用无跨间支撑的整联横移技术进行双幅箱梁施工。在施工中,对地基进行冻结处理,在冻土上设预制扩大基础和钢管柱,形成快速拼装支架;利用双幅承台设横移支架和墩顶横向滑移装置,在顺桥向跨间无支撑状态下,将右幅钢梁整联横向滑移就位;采取了钢梁线形预设抛高、浇筑负弯矩区底板混凝土、设剪力钉及分步安装桥面板等综合措施,在无跨间支撑状态下将钢梁与预制混凝土桥面板结合,最终形成的钢-混组合梁结构满足设计目标线形与内力要求。     

变曲率竖曲线连续钢梁桥顶推施工线形控制研究

为研究变曲率竖曲线连续钢梁桥顶推线形控制,以某6×90m连续钢混组合梁桥顶推施工为工程背景,提出了采用"传递矩阵法"对顶推施工过程中各工况的钢主梁线形进行预测与控制,并对该方法的计算参数选取、线形状态矩阵、误差修正进行了理论推导。在此基础上,将"传递矩阵法"对顶推线形控制的原理,采用C语言编制了算法,并通过工程实例验证了所提控制方法的有效性。结果表明:将"传递矩阵法"应用到变曲率竖曲线连续钢梁桥顶推施工的线形控制中,概念清晰,便于操作。     

波形钢腹板PC组合小箱梁顶推施工结构性能及参数分析

为研究波形钢腹板PC组合小箱梁顶推施工的可行性,指导顶推施工设计,以吉安市深圳大桥为背景,对顶推施工中结构性能及顶推施工设计参数对结构性能的影响进行研究。该桥为(61+8+61)m波形钢腹板PC组合小箱梁桥,小箱梁分3段,每段采用分块预制组拼顶推施工,钢导梁由第一段小箱梁的波形钢腹板、纵梁、大横梁、加劲肋等组成。采用有限元法模拟顶推施工过程,分析主梁弯矩和应力以及导梁前端挠度,研究导梁刚度、自重以及临时墩位置等参数对主梁受力性能的影响。结果表明:采用该顶推方案,主梁受力性能满足要求;施工时需将导梁设置预抛高,确保其安全通过临时墩;导梁刚度和重量均宜控制在一定的范围,且在满足导梁刚度的情况下,应尽量减轻导梁自重;设置临时墩可以减少钢束用量、简化导梁构造,在条件允许的情况下,临时墩应靠近跨中的位置。     

沪苏通长江公铁大桥天生港专用航道桥施工控制关键技术

沪苏通长江公铁大桥天生港专用航道桥为(140+336+140) m刚性梁柔性拱桥,主梁为三主桁双层板桁组合结构,采用“先梁后拱,主梁双悬臂拼装,拱肋竖向转体”方案进行施工。为确保成桥线形和内力满足设计要求,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,进行施工全过程和成桥分析,基于无应力状态法开展施工控制。钢梁墩顶节间施工时,设置墩旁托架,利用浮吊拼装;对称悬拼期间,为保证纵向稳定性,采用水袋对边跨进行配重,利用扣塔分别张拉2对扣索以改善钢梁受力并调整钢梁线形;采用预降边支点、4号墩钢梁整体预偏,以及扣索索力调整等措施进行钢梁中跨合龙;拱肋竖转后,主要通过扣索完成拱肋合龙调位;拱肋合龙后,从中间向两边张拉吊杆。经实测,该桥钢梁合龙口相对高差在10 mm以内;拱肋合龙口轴向偏差最大2 mm,相对高差最大1 mm;吊杆索力与设计目标索力偏差均在5%内,满足施工控制要求。     

墩梁半刚性连接的钢-混组合梁整体桥设计

湖州北刘屋桥为墩梁半刚性连接的钢-混组合梁整体桥,桥长38.2m,桥宽12.14m,跨径布置为(0.5+12+0.6+12+0.6+12+0.5)m。该桥主梁采用耐候工字钢和现浇混凝土桥面板组成的钢-混组合梁;在主梁与盖梁之间设置橡胶衬垫以适应主梁的弯曲变形;在盖梁中设置外包橡胶套的钢棒,并与端横梁现浇成整体,形成墩梁半刚接并取消墩上支座;采用整体式桥台去除伸缩缝,实现全桥无伸缩缝和支座。采用MIDAS Civil软件建立该桥有限元模型,分析其受力性能,结果表明:恒载作用下,采用整体式桥台,能更有效地发挥混凝土桥面板和钢梁各自的材料性能;桥墩位置无论采用墩梁铰接还是墩梁半刚接,均不影响整体桥主梁应力分布;温度荷载作用下,墩梁半刚接整体桥与墩梁铰接整体桥在墩顶位置处的应力分布有所不同。     

宽幅钢箱梁大跨高位顶推施工关键技术

桃花峪黄河大桥主桥为(160+406+160)m双塔三跨自锚式悬索桥,主梁为宽幅钢箱梁(梁宽39m)。钢箱梁采用单向多点同步顶推(拖拉)施工,临时墩最大跨度82m、自由高度69m,钢箱梁顶推距离685.75m。针对临时墩跨度大、自由高度高的难点,采取临时墩群桩变刚度转换,临时墩滑道设置向后初始偏心,临时墩间设置预张拉索,拼装平台长短滑道结合设计等方式,提高施工结构承载力。针对钢箱梁远距离顶推线形和梁轴线控制需求,合理设置钢箱梁节段拼装、顶推以及合龙全过程的三向调整装置。研发低摩擦系数摩擦副、优化连续顶推(拖拉)控制系统及顶推设备同步控制精度,将顶推不平衡水平力控制在竖向力的5%以下。钢箱梁按顶推流程施工,南北两合龙口依次实现精确合龙。     

赤壁长江公路大桥钢-混结合梁施工关键技术

赤壁长江公路大桥主桥为主跨720 m双塔双索面斜拉桥,主梁采用双边箱钢-混结合梁,全长1377.8 m,共分121个梁段.该桥主梁采用双悬臂对称架设方案施工,边跨、中跨同步架设,钢梁杆件及桥面板采用全回转架梁吊机散拼架设.该桥主梁施工中,在墩顶设置三向临时约束,在满足整个架设阶段受力要求的基础上简化了约束设置;起始节段...     

银川滨河黄河大桥连续组合箱梁桥设计

为满足黄河水文及西北寒冷地区工期要求,银川滨河黄河大桥水中引桥采用80m连续组合箱梁桥,东西侧跨径布置分别为5×80m、6×80m。组合箱梁采用等高单箱单室截面形式。组合梁施工采用钢梁与混凝土桥面板分步进行,钢梁采用少支架节段拼装或无临时墩顶推施工,预制板分步间断施工。重点介绍了负弯矩区桥面板开裂、腹板稳定等关键技术问题设计思路与方法,以及参照欧洲规范相关规定进行的验算。     

大跨曲线钢槽梁顶推施工关键技术

福建省沙埕湾跨海大桥位于台风频发地区,桥位地形为丘陵山区,施工条件恶劣。南引桥主梁采用钢混组合梁形式,桥梁标准跨径80 m,墩高超过50 m,其中钢槽梁采用顶推施工工艺。针对南引桥钢槽梁顶推施工经历的高墩、大跨径、曲线等特点,为确保南引桥钢槽梁顶推施工安全可靠,分析了施工阶段钢槽梁切向顶推的横向偏移规律,使用有限元对顶推过程中梁体所受应力进行了分析模拟及计算,最终选择以减小主梁顶推时最大悬臂状态的负弯矩为目的的轻质导梁。设计了箱型变截面承载梁体系作为托梁,设计了多点同步顶推控制系统以实现顶推过程中的远程操作及千斤顶的同步性,提出了中间不设临时墩和墩旁支架的钢槽梁步履式顶推施工工艺。实际工程检验表明:沙埕湾跨海大桥南引桥通过该工艺成功节约成本近2 000万元,施工过程安全可靠,且成桥线形平顺、美观,荷载试验结果及应力分析数值均满足规范及设计要求。该工艺既保证了施工过程中的安全,又节省了工程造价,该顶推施工技术可以为今后类似大跨度、大曲率、高墩身桥梁顶推施工所借鉴。     

钢-混组合连续箱梁施工预拱度设置影响因素研究

为确定合理的临时支撑间距与拆除时机、负弯矩区剪力连接件类型及是否设置桥面板预留槽等,以便于钢-混组合连续梁桥设置合理的预拱度,以某(40+75+75+40)m钢-混组合连续梁桥为背景,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,分析相关设计与施工因素对预拱度设置的影响规律。结果表明:钢梁拼装时应采用临时密支撑,并在正弯矩区桥面板混凝土浇筑后再拆除临时支撑;负弯矩区应采用抗拔不抗剪连接件,桥面板正、负弯矩交界区域应设置桥面板预留槽;仅边跨设置向上的混凝土收缩徐变预拱度值,而中跨不需设向下的混凝土收缩徐变预挠度值。该桥边、中跨跨中钢梁制造预拱度分别为17.7mm和161.9mm,施工时考虑了10mm的弹性变形预抬值。成桥时组合梁线形误差在±10mm内,满足设计要求。     

钢箱叠合梁支架法安装整体落架施工技术

曹妃甸1号桥的主桥为独塔单索面钢箱叠合梁斜拉桥,主桥跨径为138m+138m.介绍了该斜拉桥钢梁的现场施工特点,制作、安装以及所采用的整体落架施工技术和工艺.叠合梁拼装支架在276m主跨范围内全跨布置,就位的成品钢梁环焊连接,现场浇筑桥面板达到强度后,二次张拉对应斜拉索,待施工支架拆除后形成成桥线形.     

银西高铁银川机场黄河特大桥钢桁梁施工技术

银西高铁银川机场黄河特大桥采用2孔96m简支钢桁梁和2联3×168m连续钢桁梁柔性拱结构,主桁横截面采用有竖杆的三角形桁式。钢桁梁采用半悬臂法施工,其中连续钢桁梁通过70t全回转架梁吊机自中跨跨中截面开始向两边跨对称架设,中跨主桁架设后安装60t全回转架拱吊机架设中拱,2孔96m简支钢桁梁各采用1台履带吊逐节拼装。施工中,临时墩顶设置竖向千斤顶,钢梁架设至临时墩顶时可调整标高;利用70t全回转架梁吊机调整悬臂节间的标高;主墩顶设置调落梁装置,成桥后整体调落梁。该桥于2017年9月30日落梁成桥,架设过程质量安全可控,柔性拱实现了无外力自然合龙,成桥后线形良好,满足设计要求。