BIM技术在钢管混凝土系杆拱桥中的应用

某混凝土拱桥主拱为悬链线线形,上、下弦采用以折代曲的组拼工艺,每个拱肋节段线形均不相同,导致钢管接口角度种类多、加工过程复杂,精度控制难度较大。对该桥结构形式和现场条件综合分析,利用BIM技术辅助构件工厂加工制造和现场架设,在加工图纸深化、工厂组拼工艺优化、现场施工方案制定3个方面应用研究,解决拱脚及定位支架与预应力管道碰撞、拱肋构件拼装精度及线形控制、节段组拼工艺优化、临时结构深化设计、构件吊装施工等一系列难题。该研究成果可为类似复杂结构大跨度桥梁工程施工提供借鉴。     

大跨度铁路连续梁拱组合桥梁钢管拱拱肋拼装线形控制技术

大跨度铁路连续梁拱组合桥梁钢管拱拱肋节段拼装是一个动态过程,是整个桥梁系统施工的关键环节。结合资阳沱江特大桥的钢管拱施工线形控制,阐述其主要方法及关键技术,并根据钢管拱拱肋节段拼装过程及特点,综合考虑各种因素的影响,运用有限元分析方法和现代测量手段获取真实的变形数据,适时进行误差调整,确保成桥时主拱线形符合设计要求。该桥的主拱顺利合龙可为类似桥型施工提供经验和方法。     

东莞水道特大桥钢管拱安装施工关键技术

东莞水道特大桥主桥钢管拱为280m中承式钢管混凝土系杆拱桥,主拱肋采用无支架悬臂拼装扣挂体系固定的施工方法.采用可滑移式缆索起重机进行吊装,扣挂体系固定并进行拱肋线形的调整.对此重点介绍可滑移式缆索起重机、扣挂体系的设计和线形调整及拱肋线形的控制.     

钢拱桥拼装施工关键技术研究

以新建京沈客专沈阳蒲河特大桥为例,介绍了原位拼装提篮式钢拱桥的施工技术。该施工核心技术主要体现在拱肋节段的对位精度上,钢拱桥在厂内制造过程中必须在专用胎具上进行组对,对每个节段相对位置关系进行测量、精确对位;在桥址安装时,首先依靠精确的三维模型,计算出各拱肋节段接口处的空间坐标,并根据计算坐标定位各拱肋节段的精确位置及姿态。该定位工艺可为类似工程的施工提供参考。     

广州凤凰三桥大跨度提篮式钢拱肋整体安装技术

主跨308 m的广州凤凰三桥提篮式钢箱拱肋钢桥,其运输总长245.5 m,运输重量5 074 t,整体提升安装重量4 690 t。施工中综合考虑施工条件、工期、造价等因素,采用了工厂节段制造、支架低位组拼、整体节段上船、浮运,并利用提升架整节段同步垂直液压提升的安装技术。该安装技术将钢拱肋的节段拼装位置从桥位现场分离,分成桥位施工和钢拱肋拼装2个工作面,有效加快了施工速度,降低了施工风险。     

大跨度三管结构形式钢管混凝土拱桥制作与安装

介绍了吉安大桥三管结构形式钢管拱桥的制作、安装的施工过程。重点阐述了单元拱肋制作、三管桁架拱肋拼焊工艺及操作要点，钢管拱圈节段安装以及施工过程的质量控制。     

430m跨上承式钢管混凝土拱桥拱肋节段双肋整体拼装施工技术

沪蓉国道主干线湖北宜昌至恩施高速公路支井河特大桥位于湖北省巴东县野三关镇,主桥为1-430 m上承式钢管混凝土拱桥。双肋拱肋纵向分30个节段,安装利用缆索吊装系统,采用"两岸无风缆双肋整体对称悬拼、齐头并进至跨中合龙的斜拉扣挂法"施工技术。介绍拱肋节段拼装缆索起重机系统、斜拉扣挂系统、无风缆双肋整体分段悬拼施工工艺等。     

高速铁路节段预制全胶拼连续梁施工线形分析

为保证节段预制全胶拼三跨预应力混凝土连续梁的设计成桥线形,通过长线和短线台座结合预制节段,再逐跨拼装节段成桥,采用初始切线位移法模拟计算逐跨拼装施工过程,新拼装单元沿着相邻的已经拼装完成单元的切向位移方向安装,计入刚体转动引起的竖向位移,保证制造线形、拼装线形计算与实际施工相符。参数敏感性分析表明,钢筋混凝土容重、混凝土弹性模量、钢束与管道壁摩擦系数分别增大10%时,梁体向上的竖向变形分别减小约30%、5%、1%;钢筋混凝土容重变化对线形影响很大,建议实测控制素混凝土容重波动在2%以内;采用实测的混凝土容重、弹性模量、有效预应力等参数计算和监控制造线形、拼装线形,预应力张拉前、后,计算与实测变形误差由6.6 mm降低到2.9 mm,最终梁面实测高程与设计高程最大误差6.4 mm,实现成桥线形高精度计算和施工。     

大跨度拱桥吊装施工线形控制研究

以某大桥为例,探讨大跨度拱桥吊装施工线形控制方法.根据拱肋预制节段吊装就位过程的特点,提出刚性一弹性索法结合正装迭代法进行吊装过程理论分析,以得到拱肋就位坐标;通过事先在拱肋预制节段中布设坐标观测点对拱肋吊装过程和拱上建筑加载过程中的变形状况进行现场监测.监测结果表明:该大桥各圈拱肋的合拢线形与理论线形吻合良好,其高程误差符合相关规范的要求.通过对该桥施工过程进行严密监控,确保工程质量和施工安全.该桥的成功建成表明上述方法具有较好的适应性,可供类似桥梁参考.     

非对称外倾式曲线混凝土拱肋施工技术

非对称外倾式曲线混凝土拱肋结构整体呈倾斜状态,结构构造复杂,水化热控制技术要求高,施工技术难度大、安全风险高。通过采用先进的数值模拟分析技术预先对非对称外倾式混凝土拱肋各施工节段进行模拟分析,可提前掌握各结构的受力状态,有效控制结构线形变化。施工中对外倾式曲线混凝土拱肋模板安装控制进行深入研究,对大体积混凝土进行合理的配合比设计,并采取合理的温控措施和监控量测,综合分析各种误差产生原因,制定相应拱肋线形控制方案,对现场进行实时监控,减小消除施工误差的影响。这可为今后类似桥梁施工提供借鉴。     

系杆拱桥吊杆张拉方案优化试验研究

以兰新二线新疆乌鲁木齐河特大桥1跨128 m系杆拱桥为背景,建立室内1/16缩尺模型,参照等跨径的3座系杆拱桥索力张拉力进行系杆拱桥吊杆索力张拉试验。设计了4种张拉方案分析系杆拱桥张拉过程中索力变化规律及拆除支架后系梁的应力分布和线形变化情况,推荐了整体受力合理的张拉方案。吊杆在张拉过程中表现出明显的应力重分布,且应力重分布规律呈非线性变化。试验中最先张拉的5#,13#吊杆索力受到的影响最大。拆除支架后系梁变形呈抛物线状,吊杆索力、系梁挠度和系梁应力均增大。     

东莞水道特大桥钢管拱肋扣挂法施工线型控制

针对东莞水道特大桥主桥结构(主跨拱肋采用钢管混凝土拱形空间桁架结构,主拱肋轴线采用悬链线)和扣挂法施工的特点,采用正装法进行主拱钢结构施工中的线型控制分析。在扣索索力调整阶段,将该扣索索力对结构的作用作为外荷载加在相应位置,已完成调索的扣索作为结构的一部分参与结构受力。索力调整的原则是,使各节段变位尽可能接近裸拱自重挠度,且使已完成调索的各扣索索力变化较小。施工阶段线型控制分析过程中,拱肋轴线始终在理想拱轴线附近。     

合安铁路引江济淮特大桥主桥过运梁车方案研究

合安铁路跨引江济淮特大桥主桥采用(90+180+90)m连续梁拱桥,原方案按不通行运梁车设计,为进一步优化施工组织,减少梁场数量,满足总体工期需要,拟将架梁范围延伸至主桥肥西侧。在不改变原设计的基础上研究主桥过运梁车方案,并建立相应的有限元计算模型,对其进行强度检算。分析结果表明,采用无拱肋运梁方案,主梁施工完成后,桥面以上拱肋暂不施工,待两侧简支梁架设完成后再施工桥面以上拱肋和吊杆,该方案可满足运梁车通过限界及主桥结构受力要求,可在今后类似铁路工程建设中推广应用。     

大跨度钢桁梁柔性拱桥明桥面无缝线路计算分析

以某在建大跨度钢桁梁柔性拱桥为研究对象,运用梁轨相互作用原理,采用有限元方法建立桥上无缝线路计算模型,提出4种扣件铺设方案并分析其梁轨相互作用。结果表明:(1)对于明桥面无缝线路,桥梁温度跨度和扣件纵向阻力是影响无缝线路纵向力的决定性因素,大跨度钢桁梁柔性拱桥的纵梁体系对无缝线路纵向力的影响有限。(2)若不设置钢轨伸缩调节器,无缝线路钢轨强度检算不能满足规范要求。(3)应根据桥梁梁端最大伸缩位移,选择相应的梁端伸缩装置和钢轨伸缩调节器。     

明桥面竖曲线测设与整修

芜湖长江大桥因通航净空和引线高程限制 ,正桥 (连续钢桁梁斜拉桥 )设计最大坡度达到 6‰ ,斜拉桥主跨两端设置竖曲线 2处 (上、下行共计 4处 )。重点介绍明桥面竖曲线的测设和整修 ,确保桥上线路静动态平顺     

斜靠式系杆拱桥浮拖法施工监控

以跨径100 m的斜靠式系杆拱桥为对象,针对浮拖法施工中的单侧拱肋拼装、浮拖施工、两侧框架结构就位、桥面板铺装、索力二次张拉等主要施工工况下结构的受力及变形进行了详细的计算分析。根据计算结果,明确了具体的施工监控内容及测点布置位置,通过施工监控对该桥主要施工过程进行控制,确保成桥后的几何线形和内力状态符合设计要求。研究结果表明:本桥经过有效的全过程监控,成桥后系杆线形理想,主吊索索力及成桥内力与设计状态偏差较小,满足相关要求。本文所述的监控方法及思路可为日后采用同类施工方法架设的长大构件提供一定的参考及经验积累。     

钢桁拱桥非线性及面内极限承载力分析

以实桥为例,研究大跨度钢桁拱桥在面内荷载作用下的非线性结构行为,矢跨比、布载形式、温度荷载、钢材屈服强度对钢桁拱桥极限承载力的影响以及提高钢桁拱桥极限承载力的措施。结果表明:在活载半跨布载时,拱肋的破坏始于拱脚下弦的屈服,拱肋由无铰拱逐渐转化为三铰拱,最后由于拱脚塑性铰的破坏而导致拱肋失去承载能力;钢桁拱的工作过程可分为弹性段、位移稳定发展段及位移快速增长段,位移稳定发展段仍表现出弹性工作的特点;拱轴线的面内初始偏移控制在L/1000左右时,拱肋的极限承载力不会有明显降低;矢跨比越大承载能力越高;钢材屈服强度与钢桁拱极限承载力呈线性关系;温度的变化与承载力系数的变化大致呈线性关系;提高拱脚上、下弦杆处钢材的屈服强度和增大拱脚、L/4处截面的方式是提高钢桁拱桥极限承载的有效措施。     

城际铁路先梁后拱法系杆拱桥施工监控技术研究

以某城际铁路1-96 m系杆拱桥施工项目为依托,提出一套经济高效的施工方案.基于系统化的监测技术,实现对该桥施工过程中系梁、拱肋、支架、吊杆等关键结构的应力和变形监测;建立有限元计算模型,对桥梁进行全施工阶段仿真模拟,并将仿真计算理论值与实测值进行对比分析.研究表明,成桥状态下系梁跨中位置累积沉降最大,为5 mm,轴线...     

单线大跨度简支钢箱梁系杆拱设计研究

钢管混凝土拱桥在钢管拱肋混凝土灌注过程中存在爆管的可能性,当邻近既有线施工时须考虑其风险。为研究单线大跨度拱桥拱肋内不灌注混凝土的可行性,以丹佛(丹灶-佛山)西站联络线上一160 m简支钢箱梁系杆拱为研究对象,建立空间有限元模型对大跨度简支钢箱梁系杆拱桥进行静力和动力计算,分析结构的受力情况和变形状态。结果表明,该桥的静力和动力特性均满足规范要求。该桥为邻近既有线的单线铁路桥,可选择拱肋内不灌注混凝土,从而使得施工更加方便。