大跨径连续刚构桥中跨合龙顶推力研究

总结大跨度连续刚构桥合龙段施工的影响因素及中跨合龙顶推力计算方法,并针对黔江某特大预应力连续刚构桥进行顶推力及顶推位移计算。采用有限元分析方法,分析中跨顶推合龙施工对该桥梁在恒载作用和10 a收缩徐变作用下的主梁跨中挠度、主梁应力、主墩的弯矩及应力状态的影响,证明顶推合龙施工的合理性及正确性。分析结果表明:顶推施工能改善桥墩长期受力状态,避免桥墩墩底出现拉应力,配合预拱度设置,能够有效解决跨中下挠的病害。最后,验证了针对本桥所计算出来的顶推力及顶推位移能满足安全施工及运营阶段的正常使用。     

大型连续钢桁梁桥顶推施工中关键节点力学分析研究

大型桥梁由于施工阶段与成桥状态差异较大,在最危险施工工况下桥梁节点部位易于造成结构损伤.以石济客运专线济南黄河公铁两用桥顶推施工新技术为工程背景,采用2个尺度分步分析该钢桁梁顶推过程中关键节点的应力状态.首先对钢桁梁桥进行整体结构力学分析,再将关键节点从整体结构模型中割离,施加合理的位移和应力边界条件,建立了有效的节点...     

复杂条件下顶推小半径连续弯梁设计研究

研究目的:小半径连续弯梁位于变曲率平曲线上,同时纵断面位于竖曲线范围,采用顶推法施工,结构受力复杂,设计施工难度大。本文以朔山铁路32 m+48 m+32 m预应力混凝土连续梁为背景,对采用顶推法施工的弯梁结构受力分析、平竖曲线顶推构造处理措施、桥墩结构尺寸及检算等关键设计问题进行深入研究,以保证顶推施工的可行性和安全性。研究结论:(1)小半径曲线预应力混凝土连续梁采用顶推法施工,应建立空间模型进行结构受力分析,顶推施工过程中应考虑牵引力、导向力、纠偏力引起的主梁水平横向弯矩;(2)顶推梁宜位于平坡或同一坡度上,当主梁位于竖曲线上时,应结合具体情况选择处理方案,对于矢高较小的情况,建议竖向曲梁直做;(3)变曲率小半径曲梁顶推过程中,应根据各控制施工阶段确定主梁在各墩顶的横向偏移值,以确定墩顶滑道及桥墩结构尺寸;(4)弯梁顶推施工过程中,桥墩承受较大的纵横向水平力及弯矩,应对桥墩的强度、刚度进行检算,铁路桥一般采用结构尺寸较大的实体墩,具有足够的抗推刚度,不会发生公路桥柔性墩顶推梁时的爬行状况;(5)本研究成果对今后复杂条件下顶推桥梁设计具有一定的指导意义。     

8孔110m跨简支曲弦钢桁梁顶推施工技术

京张高铁官厅水库特大桥主桥8孔110 m跨简支曲弦钢桁梁采用支架拼装+计算机控制多点同步顶推施工技术架设。与常规连续钢桁梁顶推不同,简支钢桁梁顶推施工前需先变成连续结构,变成连续梁后,存在10.8 m和12.8 m两种节间长度,为不等节间顶推施工。结合工程实践,对顶推施工过程中的如何降低摩擦系数、如何使滑块实际受力值与计算值相吻合、顶推方式创新的问题进行了探讨。     

钢桁梁顶推施工中滑道梁设计与安装

滑道梁是钢桁梁顶推施工中重要的临时结构,其质量直接关系到桥梁施工能否安全顺利的完成。本文以黄大铁路黄河特大桥钢桁梁成功顶推到位为背景,重点论述了滑道梁设计、计算、安装等过程的关键技术及要点,为同类工程施工提供了可借鉴经验。     

单拱肋预应力混凝土梁拱组合桥受力性能分析

研究目的:本文以某单拱肋预应力混凝土梁拱组合桥为例,该桥型将预应力混凝土梁及拱两种结构体系有机地结合在一起,具有结构刚度大、建筑高度低、造型美观等优点,但该类结构为多次超静定结构,受力性能复杂,设计难度较大,为揭示其受力特性,于文中展开详细地分析及探讨。研究结论:(1)该类桥梁拱和梁组合起来共同承受荷载,拱肋受压,主梁受拉,该平衡体系的相互作用,使得拱与梁的弯矩大大减小,拱梁受力均匀,结构静动力性能及使用性能均较好;(2)主梁采用刚性系梁、拱肋采用桁架式,增大了结构的刚度及承载能力,提高了结构的跨越能力,通过优化拱肋及主梁刚度比例,可以进一步地减小主梁结构的建筑高度;(3)当进行跨线桥设计时,建筑高度受限,该类桥梁通过顶推法施工主梁,在顶推就位后的主梁上拼装单拱肋的施工方法,极大地减小了施工过程及后期养护维修对桥下繁忙交通的影响;(4)该研究成果适用于单拱肋梁拱组合体系桥的设计及相关计算分析。     

单点顶推技术与多点顶推技术对比研究

拖拽式单点顶推技术与步履式多点顶推技术是目前国内常用的2种顶推施工方法。本文结合2个工程实例,从主梁受力、钢导梁受力、墩台受力、导梁与主梁锚固方式4个方面将2种技术予以对比研究。主梁受力与支撑的布局、钢导梁的长度和刚度以及预应力钢束的张拉有关,施工过程中均存在钢导梁受力不均匀的现象,通过加固措施可以有效改善钢混结合处开裂问题。单点顶推过程中墩台承受较大水平力。多点顶推涉及顶梁与落梁循环引起的支撑位置变化,梁体受到反复的内力。     

混凝土曲线箱梁顶推施工的两点限位新方法

研究目的:由于工程场地条件的限制,大跨度曲线混凝土桥梁有时只能采用顶推施工方法,对于重250 000 kN、顶程达213 m、半径920 m的混凝土箱梁,其顶推过程中的中线轨迹和临时墩水平反力大小的控制是大吨位、长顶程曲线箱梁顶推设计和施工必须解决的关键问题,本文意在找出解决这些问题的方法。研究结论:通过对北京市京新上地桥独塔单索面预应力混凝土曲线斜拉桥主梁顶推过程中受力和运动轨迹的研究,得出以下结论:(1)提出混凝土复杂曲线箱梁顶推施工新方法,该方法简化了滑道和限位装置的设计,解决了复杂曲线主梁顶推轨迹不易控制的难题;(2)两点限位的结构在水平面为静定体系,可以准确计算顶推过程各工况的水平限位力,临时墩水平反力大幅降低仅为顶推重量的1.2‰,为复杂曲线主梁顶推的施工安全提供了技术支撑;(3)两点限位方法适用于采用顶推法施工的公路、铁路和市政工程等大型复杂曲线预应力混凝土箱梁桥。     

复杂地段96m双线钢桁架梁顶推施工技术

介绍了京津城际轨道交通工程改京山线96 m双线简支钢桁架梁跨越北京市二环路顶推施工技术,该桥施工时因地制宜,充分利用二环路的辅路空间以尽量减小顶推跨度,上滑道采取间断式布置,下滑道采用不连续多段长滑道,用八三式军用墩器材搭设临时墩,并在主梁前方加设长导梁,顺利完成了钢桁梁顶推架设。另外还介绍了在顶推和落梁过程中应该注意的问题。     

刚构-连续组合梁桥主梁合龙关键技术

以郑少高速航海路连接线南水北调大桥辅线桥——大跨径预应力混凝土刚构-连续组合梁桥为实例,利用有限元软件Midas/Civil建立桥梁施工阶段的有限元计算模型,采用数值仿真技术探讨主梁合龙顺序、边跨现浇段满堂支架拆除时机和主梁中跨合龙段顶推力的优化调整等关键技术问题。研究结果表明:先合龙边跨主梁,然后拆除边跨现浇梁段满堂支架,最后合龙中跨主梁的桥梁合龙方案对桥梁线形和结构后期受力有利;在一定变化范围内,顶推力、温度变化均与顺桥向位移成线性关系,拟合计算结果可以得出顶推力与温度变化关系的计算公式,根据该公式可以对设计顶推力进行优化调整。论文所得结果指导了该刚构-连续组合梁桥的主梁合龙施工,并对类似桥梁主梁合龙施工具有借鉴意义。     

三门峡黄河公铁两用桥钢桁梁顶推动力学分析

研究目的:有关钢桁梁顶推施工的研究大多局限于杆系有限元的静力学分析,然而钢梁顶推是一个动态过程,桥墩-钢梁-滑块-滑道梁相互作用成为三维空间体系,力学机制复杂,目前对顶推动态过程的计算分析较为少见。鉴于此,本文采用数值模拟和试验监控相结合的手段,对三门峡黄河公铁两用桥钢梁顶推过程进行动力学分析,以便明确各细部结构的受力状况,为主体结构的安全施工提供技术保障。研究结论:(1)顶推过程中墩身承受交替变化的拉/压应力,初始阶段的拉应力和变形较大,随着向托梁中部顶推,桥墩拉应力和变形减小,易开裂区向弧形帽梁底部扩展;(2)滑道梁的应力和变形随着滑块接近托梁中部逐渐减小且分布趋于均匀,最大应力出现在腹板与加劲肋连接位置;(3)滑块在顶推初始阶段出现类似"爬坡"的现象,与滑道梁接触面的受力、变形不均匀,且存在静-动摩擦系数的转变,导致桥墩在顶推开始时刻承受一定水平力;(4)本文研究可用于指导高墩多跨连续钢桁梁的顶推施工。     

公铁两用三主桁连续钢桁梁顶推施工新技术

研究目的:济南黄河公铁两用桥主桥为三主桁连续钢桁梁结构,采用多点顶推技术进行钢桁梁拼装架设,其最大顶推重量高达3.7万t,单桁支点反力高达37 321 kN,最大悬臂长度高达154 m,顶推过程中存在较大的技术难题,安全风险高、施工难度大.因此有必要对该桥多点顶推关键技术进行深入研究及探讨,并在此基础上进行技术创新,保...     

高铁拱塔斜拉桥跨运营铁路主梁顶推控制分析

顶推施工能够有效降低跨运营铁路主梁施工对既有线路的影响,而顶推施工方案选择及主梁线形控制对于主梁能否顺利合龙及成桥线形有直接影响。以常益长高速铁路跨石长铁路拱塔斜拉桥的主梁顶推施工为依托,建立全桥有限元模型,模拟两种顶推施工方案;通过试算确定临时扣索及拱索索力,以控制顶推过程中主梁的线形变化及受力,确保主梁的安全精准合龙。结果表明,扣索方案,小、大里程侧转角分别为0.000 3、0.000 1 rad,两侧主梁竖向位移均为-30 mm,扣索索力最大2 860 kN,钢梁应力介于-34.09～31.76 MPa之间,扣塔应力介于-130.84～58.31 MPa之间;扣索+拱索方案,小、大里程侧转角分别为0.000 3、0.000 1 rad,两侧主梁竖向位移均为-31 mm,扣索索力最大2 580 kN,拱索160 kN,钢梁应力介于-34.40～32.81 MPa之间,扣塔应力介于-124.64～55.21 MPa之间;两种方案下合龙线形及受力均在合理范围内。不同合龙方案成桥钢梁应力差值均在1.0 MPa以内,成桥位移差值在1.0 mm以内,两者差异极小。为施工简便,优先推荐张拉扣索...     

官厅水库特大桥拱形钢桁梁顶推主桥应力控制技术

结合工程实例,介绍官厅水库特大桥的顶推施工方法,重点介绍钢桁梁顶推过程中模拟计算主桥应力状态一种简单准确的检算方法,通过对比模型,保证了方法的正确性和有效性。对钢桁梁整体顶推中的一些问题进行反思和总结,以期在其他类似工程中加以借鉴。     

新洋港斜拉桥钢桁梁合龙精度敏感性分析

大跨度钢桁梁合龙过程中受到自重和其他荷载作用钢桁梁跨中变形较大,精准合龙较困难。本文以新洋港斜拉桥钢桁梁合龙施工为研究对象,通过理论计算和受力分析,探讨影响钢桁梁合龙精度的敏感性因素。为了防止钢桁梁合龙时内力及变形过大而影响工程结构的安全,应用MIDAS/Civil有限元软件对钢桁梁跨中纵向、横向、竖向受力和位移进行了模拟分析。结果表明:采用斜拉索索力调整、压重、导链对拉及顶拉等主要方法调整相应方向的位移,同时辅以使用长圆孔、合龙铰等措施,能够实现钢桁梁的精准合龙。     

鲁南高速铁路跨线桥顶推与转体结合施工技术

鲁南高速铁路高上1号特大桥上跨京沪高速铁路施工难度较大，本文提出了一种支撑体系平移顶推与转体相结合的跨线桥施工方法。首先施工转体结构；然后进行顶推施工，在距离高速铁路30 m以外的工位搭设支撑体系，再顶推支撑体系至主墩区域进行梁体混凝土浇筑；最后进行转体施工，使主梁就位、全桥贯通。顶推和转体结合施工确保了桥梁顺利跨越京沪高速铁路，显著减轻了对既有线行车的干扰，降低了安全风险，缩短了工期。     

铜陵长江大桥主桥南岸钢桁梁单点顶推架设施工要点

合福铁路安徽段铜陵长江大桥主桥桥跨布置为(90+240+630+240+90)m的五跨连续钢桁梁斜拉桥。主桥南岸两个边跨位于陆地且跨越长江大堤,钢桁梁构件运输上岸到达待拼装位置十分困难。对比分析单点顶推、多点顶推2种方法,确定采用单点连续顶推方案进行南岸钢桁梁架设,并对顶推辅助结构、设备与施工过程进行了介绍。主桥南岸钢梁单点顶推架设施工克服了顶推质量大、距离长、跨度大等困难,具备顶推点少、容易控制及调整、操作简便、同步性强等优点,可为同类施工提供参考。     

浮托顶推法架设64m钢桁梁技术

研究目的:浮托顶推法架设钢桁梁的施工设施主要由膺架、滑道、水上浮托支承、顶推纵移、方向及定位控制等五大系统组成。文章介绍了其工艺原理、工艺流程、操作步骤和主要安全质量措施,对修建同类桥梁具有重要的指导意义和借鉴意义。研究结论:浮托顶推法架设钢桁梁是在一般浮拖法架梁基础上的创新,它与一般浮拖法架梁的主要区别是钢梁纵移的动力不同,即采用钢桁梁后端的顶推装置代替前方的牵引设备,具有设备简单、操作方便、速度均匀、运行平稳、有利安全的特点。     

三汊矶湘江大桥主孔钢箱梁安装施工方法

主梁安装是大跨度自锚式悬索桥施工的关键技术,尤其是在竖圆曲线上采用一端顶推更凸显难度.介绍了三汊矾湘江大桥主梁安装施工方法,验证了主梁在圆曲线上采用一端顶推的可行性,可为以后同类型桥梁施工提供了借鉴.     

穗莞深城际铁路东江南特大桥主桥快速施工技术

研究目的:随着城际铁路的快速建设,形如悬索桥的上加劲连续钢桁梁桥梁结构会越来越多。该桥结构形式新颖,但主梁在大悬臂安装时结构强度不足,常规方法安装较为困难。桥梁施工受到航道运输、潮位变化、造价偏低等因素影响,需要研究一种经济、安全、快速的基础施工和钢梁安装的方法,确保施工工期和节省施工成本。研究结论:该桥在基础施工和上部结构安装的过程中,采用了采用多项快速的桥梁施工技术,结果表明:(1)采用标准化施工栈桥,搭建安全快捷、构件单元周转率高、制造和安装成本较低;(2)采用钢漏斗堵漏止水的无封底吊箱围堰施工主墩承台,可有效减少封底混凝土数量,减轻围堰的设计重量,缩短承台的施工周期,节省成本约50%。(3)上部结构安装采用在中跨加劲弦间设置临时拉索辅助的单悬臂安装方案,可克服主梁悬臂安装结构强度不够的难题,成倍地减少桥面吊机的数量,不需设置吊索塔架辅助结构以及跨中的临时支墩,节省成本约80%。(4)主梁安装主墩不起顶而边墩起落梁的安装方法,可减少大型千斤顶投入,施工操作安全快捷,经济效果显著;(5)这种桥梁快速的施工方法,可为今后受潮汐影响的承台施工和上加劲弦钢桁梁安装提供借鉴和参考。