重载铁路桥梁支座顶升更换施工技术

在深厚软土地区,桥下堆载与重车通行易引起桥墩沉降及倾斜,致使桥梁支座纵向位移超限。以大丽铁路某特大桥为工程依托,开展铁路桥梁支座顶升更换施工技术的应用研究。考虑运营铁路天窗期施工作业时间短、作业面狭窄、涉及专业施工内容多和安全风险高等特点,提出了用两台千斤顶同步顶升更换既有铁路桥梁支座的方案,并计算分析了千斤顶的选取、桥墩局部承压和梁缝缩小值等技术参数。结果表明:(1)采用两台DYG200型号的千斤顶,单台起重量2 000 k N,满足顶升重量要求;(2)既有桥墩顶帽C25钢筋混凝土局部承受压应力为12. 526 MPa,局部压力为885 k N,满足规范要求;(3)调整支座的梁体顶升高度为20 mm,更换支座的梁体顶升高度为88～92 mm,顶升高度满足现场施工需要;(4)顶升更换既有铁路桥梁支座施工技术对铁路桥梁支座纵向位移超限病害控制效果明显。     

大跨度钢桁梁梁端转角超限轨道处置方案研究

针对大跨度钢桁梁梁端转角不满足无砟轨道铺设需求，且既有过渡板方案在工程应用中存在支座调平困难、运营维护工作量大的问题，以一座跨度168m简支钢桁梁为例，基于有限元分析方法结合对既有工程实践的调研与分析，对轨道工程处置方案进行研究。结果表明：梁端转角及悬出长度超限会引起梁缝处桥台一侧第1对扣件的上拔力超过其限值标准，应采取工程措施予以解决；大扣压力扣件方案具有结构简单、便于施工与运营维护等突出优点，在经检算采用大扣压力扣件可以满足解决梁端转角超限问题的前提下应优先采用，但为确保结构的可靠性，应结合扣件系统试验测试及实尺模型试验对工程实践进行验证。     

跨铁路既有线T型刚构桥转体施工技术研究

为确保铁路既有线行车安全并减少对铁路运营的干扰,既有线上跨桥梁大量采用转体法施工。结合某新建高速公路上跨津山铁路T型刚构桥的工程实例,对跨越多股道高密度营业线转体法施工技术展开研究,详细介绍了转体球铰设计、球铰制造要求、安装要求及转体施工关键技术,为今后跨越既有多股道电气化铁路转体法施工的桥梁设计、施工提供一些可借鉴的经验。     

西运线(64+68+64)m连续钢箱梁设计

在介绍连续钢箱梁的结构形式及材料类型之后,针对首次设计连续钢箱梁所遇到的设计难点,着重介绍钢箱梁的两种纵向整体计算方法,建议采用概念清晰、建模简单、计算结果安全可靠的三体系方法计算。对支座处横隔板竖向应力检算,箱梁稳定计算以及不均匀升温的取值也做了介绍。     

河床断面选取对桥梁水文检算结果的影响

在对既有桥梁水文检算时,需对检定流量、检定水位、壅水高度、冲刷深度等进行计算。计算公式多是依据桥梁建成以前的资料,运行一定时间的既有桥的河道、水文水力条件已经发生了变化,若仍采用建桥前的资料进行计算可能存在不完全适应的现象。本文以朔黄铁路133号磁河特大桥为例,在采用不同计算断面进行水文检算的基础上,结合桥址河段河床地形现状,计算磁河特大桥可能的最大冲刷深度,并通过对比分析受无序挖砂影响的桥梁计算断面对水文检算结果的影响。     

上海轨道交通3号线综合改造工程宝山路站桥梁工程总体设计

宝山路站综合改造工程是上海轨道交通3号线综合改造工程＂两站一区间＂改造范围内的节点工程,涉及土建及系统类众多相关专业,工程内容十分复杂,目前在国内外尚无同类工程实施先例。尤其重要及困难的是,在针对高架站实施改造的全过程中需确保轨交3、4号线的安全运营及车站的正常使用。总体设计中,针对宝山路站北侧新增股道创造性地实现了在既有高架站屋内进行新建桥梁设计;针对南侧新增股道,紧邻既有站屋新建桥梁设计了跨越铁路站场股道的异形门式墩。     

基于极限状态法的轨枕板式轨道结构配筋设计研究

以新建广州南沙港铁路大跨度钢桁梁桥上采用的一种新型轨枕板式轨道结构为工程背景,建立大跨度钢桁梁上轨枕板式轨道结构的分析模型,采用极限状态法对轨枕板进行配筋设计和检算;同时考虑横向预应力筋的影响,对轨枕板预应力筋的预应力损失、混凝土和钢筋应力等进行检算.结果表明:轨枕板式轨道结构在桥梁挠曲变形荷载作用下的弯矩很小,对大跨...     

高铁接轨站股道有效长特殊设计方案研究

以杭衢铁路引入既有杭长高速铁路江山站杭长场为例,对新建铁路引入既有高铁车站因受站场轨道等限制,既有到发线股道有效长缩短,不满足信号相关规范要求等问题,结合具体站型以及运营要求,根据列控系统的控车特性,采取特殊设计,以满足高速动车组安全运营要求。     

桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道挠曲力影响因素分析

针对我国高速铁路桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道梁-板-轨相互作用问题,采用有限元法分别建立双线多跨简支梁桥和大跨连续梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路精细化空间耦合模型,考虑桥梁及轨道结构的细部尺寸与力学属性,计算列车荷载作用下各轨道及桥梁结构的挠曲力与位移,分析扣件纵向阻力、滑动层摩擦因数等参数对桥上无缝线路挠曲受力与变形的影响规律。研究结果表明:列车荷载作用下大跨连续梁桥上轨道结构的受力与变形要明显大于多跨简支梁桥,单线加载时有载侧和无载侧之间相差不大,且近为双线加载时的1/2;需要根据不同的检算部件选取最不利的列车荷载作用长度;采用小阻力扣件改善钢轨受力与变形时,固定支座桥台和连续梁活动支座桥墩处的轨板相对位移应加强观测;滑动层摩擦因数、固结机构纵向刚度及固定支座墩/台顶纵向刚度均需控制在合理范围内。     

高速铁路无砟轨道无缝线路车站咽喉区道岔连续梁结构形式的研究

研究目的:对高速铁路咽喉区由正线2股道变为站内6股道形成的多股道变化的道岔群进行研究,选择合理的桥梁结构以满足无缝道岔的布置要求。研究结论:通过对无砟轨道无缝线路车站咽喉区道岔连续梁结构形式研究,总结出道岔区桥梁结构形式选择的控制因素;为设计出能满足无砟轨道无缝道岔受力及变形要求的结构需重点解决如下问题:(1)确定无砟轨道无缝道岔对桥梁结构变形及梁缝位置的要求。(2)根据无砟轨道无缝道岔对桥梁结构梁缝处钢轨横向相对位移限值的要求,确定合理的梁跨横向布置。(3)根据确定的梁跨结构形式,建立无缝道岔-桥梁-墩台一体化力学模型,计算岔区轨道、梁体和下部结构的工作状态。(4)做梁部结构整体及局部分析。     

我国既有普速铁路桥梁检定若干问题探讨

基于近年来既有普速铁路桥梁检定工作的相关实践,探讨桥梁检定工作中的一些问题,提出了一些建议。对于运营荷载没有较大变化或未出现缺陷、损伤的桥梁,建议通过结构检算确定桥梁承载能力;对于出现缺陷、损伤或加固改造后的桥梁,建议结合结构检算,通过静载试验确定桥梁承载能力;铁路钢桁梁有限元计算模型采用空间模型;钢桁梁杆件的应力测试位置宜尽量靠近杆件中部,以降低杆件次应力的影响;铁路桥梁的横向振动加速度采用10 Hz低通数字滤波处理。相关成果可供铁路工作者开展既有普速铁路桥梁检定工作和规范修订参考。     

新建桥梁与邻近既有桥梁主梁涡振气动干扰效应风洞试验研究

新建甬州铁路桃夭门大桥为主跨666 m的分离式三箱梁斜拉桥,与既有桃夭门公路大桥并列布置且距离较近,两桥主梁间的气动干扰是大桥抗风设计中必须考虑的关键因素。基于节段模型风洞试验方法,研究新桥单独存在和新桥和既有桥梁同时存在时新桥和既有桥梁的涡振性能,分析分离式三箱梁新桥与单箱梁既有桥梁之间气动干扰效应对主梁涡振性能的影响。在新桥单独存在时,分离式三箱梁新桥产生了大幅涡振,在开槽处设置格栅板能显著降低涡振响应;此外采用CFD仿真结果显示,开槽处设置格栅板后漩涡脱落明显降低而抑制了涡振。气动干扰研究结果表明：在不同风向下,新桥和既有桥梁之间的气动干扰效应对主梁的涡振性能影响不同。新桥位于迎风侧时,新桥的涡振性能与新桥单独存在时基本一致,下游既有桥梁对其涡振性能影响很小;迎风侧新桥的存在减小了低风速下既有桥梁的涡振响应,对既有桥梁的涡振控制有利。既有桥梁在迎风侧时,背风侧新桥会增大迎风侧既有桥梁的涡振振幅,同时,受既有桥梁尾流影响,新桥的涡振性能也更为不利。提高新桥和既有桥梁的阻尼比,可以有效地抑制其涡振响应,以满足规范限值的要求。     

基于利用城市既有桥梁的新建有轨电车方案比选研究

有轨电车占用桥面空间时,既有桥梁需通过改造利用或拆除新建来保证有轨电车和社会车辆的通行。通过提出3种方案,研究新建有轨电车工程如何利用既有城市道路桥梁。研究结果表明:(1)能否利用既有桥梁需先进行验算,若不满足规范要求,可对桥梁进行加固处理,使其为有轨电车所利用;如果既有桥梁改造利用与拆除新建费用、工期相差不大,可优先考虑拆除新建。(2)有轨电车可采用绕行方案避免对城市道路桥梁产生干扰,其可行性需根据工程费用、实施难易程度等因素综合考虑确定。     

郑西客专二跨渭河特大桥无缝线路分析与研究

多联大跨连续梁由于桥梁联数较多,温度跨度联数及长度均较大,桥上无缝线路设计需设置多组钢轨伸缩调节器,采取调整连续梁固定支座位置的方式合并相临温度跨,可减少大温度跨度联数,进而达到减少钢轨伸缩调节器设置数量的目的。结合郑西客运专线渭南二跨渭河特大桥多联大跨连续梁桥上无缝线路设计,建立"钢轨-桥梁-墩台"一体化有限元模型进行钢轨纵向附加力的检算,检算结果表明,采用优化桥梁固定支座布置的方式可减少钢轨伸缩调节器设置数量。     

耐磨板对球型支座受力性能的影响

为了研究耐磨板对球型支座受力性能的影响,分别建立了无耐磨板、采用PTFE(聚四氟乙烯)及采用UHMWPE(超高分子量聚乙烯)作为耐磨板的球型支座有限元计算模型,并针对各种使用工况进行分析计算和比较。结果表明:使用UHMWPE耐磨板在改善球型支座的受力方面与使用PTFE耐磨板作用相似,均消除了支座接触部位之间的应力集中,使支座受力更均匀,而且由于UHMWPE耐磨板在密度、耐磨和承载能力等方面的优良特性,特别值得在桥梁支座领域进行大规模的推广和应用。     

高速铁路并行地段桥梁沉降变形分析

以平原地区某新建客运专线连续梁并行既有高速铁路简支梁地段为背景,运用Plaxis 2D软件建立模型,分别对新建客运专线桥梁施工阶段、运营阶段既有高速铁路桥梁的沉降变形进行数值模拟分析。结果表明:承台基坑开挖、施工阶段,既有高速铁路桥梁基础略向上隆起,其余阶段均为下沉;在25.41 m线间距的条件下,新建客运专线桥梁的施工及运营阶段,既有高速铁路桥梁的差异沉降量、轨道平顺性均满足规范要求。     

新建公路桥梁下穿既有高速铁路桥梁安全评估

新建甬台温高速公路拓宽工程以桥梁形式下穿既有杭绍台高铁。为准确计算新建下穿工程对既有高铁桥梁的影响,采用MIDAS-GTS有限元软件建立下穿工程和既有高铁三维空间模型,模拟下穿工程施工过程对既有铁路桥梁变形的影响。研究表明：(1)设计方案满足公铁交叉规范相应条文要求;(2)新建工程对杭绍台高铁23号墩产生的各方向附加位移最大,但均小于规范限值;(3)附加位移与各阶段所施加竖向恒载重量成正比,75%左右的附加位移均发生在第5施工阶段;合理选择结构形式减轻结构自重,可以有效减小附加位移;(4)距杭绍台高铁基础越近,附加位移越大,通过合理布置孔跨和基础形式,可以有效减小附加位移。研究结果表明,新建下穿工程对既有杭绍台高铁产生的风险等级在可控范围内,本项目设计方案总体合理,满足本次安全评估要求。     

外部粘贴预应力碳纤维板技术加固桥梁结构的工程应用与评估

采用外部粘贴预应力碳纤维板技术对金刚桥进行加固。金刚桥是一座已使用40多年的钢筋混凝土简支T形梁桥,开裂严重,抗弯刚度退化,在汽车荷载作用下梁体挠曲变形明显,需要进行加固并提高其通行荷载。根据正截面承载力验算结果,确定在主梁底部和梁肋两侧尽可能接近底部的位置粘贴预应力碳纤维板进行加固,以提高抗弯强度。加固过程中采用结构基座式的预应力张拉设备对碳纤维板施加1 000 MPa的初始应力,并在桥梁支座处通过永久性锚具设置了可靠的锚固。加固完成后采用标准荷载对桥梁进行荷载试验。试验结果表明:应用预应力碳纤维板加固技术,桥梁结构承载力满足加固设计荷载要求,且挠曲变形显著减小,桥梁结构的内力分布得到明显改善。     

多跨连续箱梁悬臂施工监控技术

通过金温扩能改造工程一联多跨连续梁悬臂施工的实践,阐述各阶段施工工况,采用Midas/Civil软件建立有限元模型,检算主梁内力和挠度,计算箱梁预拱度,确定立模标高,并提出支座预偏量设置及临时固结方法。总结的监控方法可保证连续梁悬臂施工安全,成桥线形能满足设计及验标要求。     

线路维修作业对简支梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道纵向力的影响

建立了适用于桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道的无缝线路—无砟轨道—桥梁纵向相互作用力学模型,分析连续松开扣件进行改道、垫板作业对32 m简支梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道纵向力的影响。结果表明:连续松开40个扣件,钢轨纵向力降低了24.56 kN,相当于轨温变化1.3℃产生的温度力;纵连底座板纵向力增加了26.59 kN,增加值远小于其设计检算时所采用的纵向力;剪力齿槽和桥梁固定支座的纵向力变化比钢轨和底座板小,松开扣件后剪力齿槽和桥梁固定支座的纵向力变化均10 kN,这一变化与其承载能力相比几乎可以忽略。可见,按现行《高速铁路无砟轨道线路维修规则(试行)》连续松开扣件进行线路维护作业对无砟轨道和桥梁的强度影响不大。