平潭海峡公铁两用大桥航道桥基础设计与施工创新技术

平潭海峡公铁两用大桥为国内第一座跨海峡公铁两用大桥,桥址海域风大、浪高、水深、流急、潮汐显著,且岩面倾斜起伏大、裸岩硬岩分布广,气象水文及地质条件均十分复杂,尤其是桥址海域波流力巨大,为桥梁下部结构设计和施工带来前所未有的困难。为解决风浪作用和通航船撞力作用,3座大跨度通航孔斜拉桥在基础设计和施工中采用多项创新技术,首次选用4.5 m的钻孔桩;为解决复杂海域大直径钻孔桩难题,研发了KTY5000型动力头钻机和相关配套的打桩设备;为克服波浪力作用,部分深水裸岩区域采用导管架辅助建立施工平台;为适应桥位独特的海洋环境,3座大跨度通航孔斜拉桥主塔墩承台均采用圆端哑铃形高桩承台,承台顶露出高潮位以上,承台施工采用集主体防撞结构与施工围堰一体的防撞箱围堰结构,永久结构与临时结构相结合,节约材料的同时降低了施工的安全风险性。其大型防撞箱围堰采用工厂整体制造、整体吊装、整体下放,实现模块化、标准化施工,哑铃形承台系梁范围采用无封底混凝土施工创新技术。     

圆端形沉井内力比较

在沉井截面设计中,针对双孔圆端形截面,通过等截面内力计算得知隔墙与沉井连续处弯矩最大,考虑在隔墙与沉井连续处采用变截面。为节省材料和成本,寻求合理截面,采用等截面与变截面2种截面形式进行设计。以所给工程为例,通过编制电算程序,计算双孔圆端形沉井等截面与变截面的内力,比较和分析2种截面在相同圆弧段半径及同矩形段长度下的内力,以寻找圆端形沉井设计的最优截面形式。     

向莆铁路闽江特大桥主桥设计

研究目的:根据向莆铁路闽江特大桥桥址处自然环境条件,跨越闽江主桥采用(60+7×100+60)m预应力混凝土连续梁桥式,梁部采用单箱单室直腹板变截面箱型梁,设置三向预应力体系。主桥桥墩采用圆端形实体墩,钻孔桩基础。通过对主桥结构进行平面静力分析、抗震设计、车桥耦合动力响应分析、桥上制动力计算分析,为该桥的设计提供依据,研究结果可供其他同类型桥梁参考。研究结论:梁体顶、底板正应力和腹板剪应力均能满足规范要求;38#、40#桥墩设置粘滞性阻尼器后,该桥结构满足抗震要求;主桥结构具有良好的动力性及列车走行性,列车通过桥梁时的安全性和乘坐舒适性均能满足要求。     

甬舟铁路金塘水道双悬索桥方案共锚碇深水基础研究

甬舟铁路金塘水道主航道桥研究两大跨共锚碇钢桁梁悬索桥方案,孔跨布置为(112+224+1050+238+42) m+(42+238+980+336+84) m。桥址位置台风频发、水深流急、浪大潮高、地质复杂、航道众多,为适应共锚碇基础荷载大,建设环境复杂等条件,从结构受力、经济性、可实施性、水流适应性等方面对大直径钻孔桩基础、复合基础和沉井基础进行方案比选。研究结果表明:复合基础结构紧凑、刚度大,施工周期较短、风险低,但其防冲刷性能、受力特性等需开展系列专题试验研究验证,沉井基础相对成熟且在结构受力、工程造价、施工工期等方面均优于钻孔桩基础方案;圆形沉井和矩形沉井工程造价及施工周期基本相当,考虑到圆形沉井方案对水流适应性好,冲刷深度小,经综合比较共锚碇基础推荐采用圆形沉井基础方案。     

银西高铁银川机场黄河特大桥主桥总体设计

银川至西安高铁银川机场黄河特大桥,主桥采用96 m简支钢桁梁与等跨度168 m连续钢桁柔性拱两种结构形式。主桥采用的等跨度连续钢桁梁柔性拱结构,形式新颖、技术复杂。主桥跨越黄河,桥址地震烈度高,冬季冰凌现象严重,可用施工工期短。由于本桥建设条件的特殊性,导致设计施工难度大。为展现主桥设计与施工的特点,对主桥的桥式方案选择、总体布置、桥面设置、吊杆设计、基础设置等进行介绍,并给出主要计算结果及吊杆试验结果,着重对本桥的抗震设计、支座设计、螺栓防落设计中所采用的关键技术进行叙述,最后对主桥采用的创新性施工方案进行说明。     

山区高速铁路桥梁设计几个问题探讨

未来10年,我国将大量修建山区高速铁路。山区高速铁路桥梁应选择最小桥高的线路方案,慎重研究不良地质地段及上跨既有水利、道路、管线等设施桥址选择。简支组合箱梁、组合T梁采用较少,随着运架一体机的应用,保证了桥隧相连地段尽可能多地采用预制整孔箱梁。预应力混凝土连续梁是山区高速铁路首选特殊桥梁结构形式。圆端形墩和矩形墩各有优势,主要是外部条件决定墩形,地震区一般采用圆端形墩。建议墩高30 m以下采用流线形圆端形墩。矮墩应比较采用明挖扩大基础,钻孔灌注桩基础应根据不同覆土厚度、不同桩径、不同基岩实际情况、不同成孔方法等实际情况确定按柱桩或摩擦桩计算。     

商合杭高铁芜湖长江公铁大桥总体设计

商合杭高铁芜湖长江公铁大桥为主跨588 m的非对称矮塔斜拉桥,大桥具有跨度大、荷载大、主塔矮等技术特点。研究采用强箱弱桁组合结构主梁、2 000 MPa高强度平行钢丝斜拉索、Q500qE高强钢材等新技术和新材料,解决塔矮、索平结构体系受力不合理的技术难题。研究并成功应用大型设置沉井基础,解决深水裸岩基施工困难的问题,开拓新型深水基础。从大桥的建设条件、总体布置、桥型方案、力学特征、技术创新等方面详细论述大桥的总体设计,为多功能合建桥梁设计提供借鉴。     

主跨532m混合梁斜拉桥总体设计

广佛江珠城际铁路西江特大桥主桥为(50+60+60+60+532+60+60+60+50)m的钢箱混凝土混合梁斜拉桥,结构采用半漂浮体系,主梁和桥塔之间设置阻尼器。钢混结合段位置位于主梁中跨距桥塔20 m处,即主跨492 m采用钢箱梁,其余主桥范围均采用单箱三室混凝土梁;桥塔采用花瓶形混凝土结构,塔总高187 m,上塔柱设钢锚箱锚固斜拉索;斜拉索采用1 670 MPa的平行钢丝,双索面扇形布置,最长拉索299.5 m;基础采用大直径群桩基础。混凝土梁采用悬臂对称施工,节省了大临工程的设置;钢箱梁采用节段吊装施工法;边墩及辅助墩均采用圆端形空心桥墩。本桥的设计丰富了铁路斜拉桥的形式,有利于混合梁斜拉桥在铁路桥梁中的推广及应用。     

沪昆客运专线岔河双线特大桥岸坡稳定性离散元数值模拟研究

岔河特大桥桥址区内地质条件极为复杂,岩体较破碎,且上海端岸坡在缓坡地带地表以下6~8 m发育一层7~8 m相对稳定的断层角砾岩,严重影响岸坡稳定性。对于桥位穿越区两岸岸坡的稳定性评价意义重大。利用离散元法对桥址区岸坡天然状态、加载状态下岸坡变形进行了模拟研究。结果表明,在天然状态下,两岸岸坡存在小的变形位移,但岸坡整体是稳定的;在加载状态下上海端模型运行到t=10 000次时,水平方向的最大位移从未加载时的2 cm增大到9 m,垂直方向的位移最大从未加载时的11 cm增加到10 m,且不平衡力不为0,岸坡处于失稳状态;昆明端岸坡边坡变形增大幅度较小,岸坡整体处于稳定状态。模拟结果对桥梁工程的设计、施工具有指导意义。     

滨北线松花江公铁两用桥改建工程总体设计

既有线改建工程设计方案要充分考虑新旧设计标准对接、对既有线运输影响、工程造价及建设难度,并需关注方案的可实施性,努力实现新旧工程整体最优。结合滨北线松花江公铁两用桥改建工程的总体设计,分析了该桥址的建设条件;通过对桥位、通航孔跨度、桥型结构等方面进行方案比选,决定采用下游50 m桥位,主桥主通航孔为四跨(96+2×144+96)m连续钢桁梁桥,其余为6-96 m简支钢桁桥,引桥采用32 m预应力混凝土简支T梁的建设方案;并对主桥结构设计及指导性施工方案进行了阐述。     

变截面圆端形沉井框架内力计算与施工方法分析

基于变截面圆端形沉井框架结构及荷载作用的对称性,使内力计算得到简化,在计算方法的研究上取得了实用和简便的效果,并提出解决沉井施工中技术难题等措施。     

徐盐高铁盐城特大桥主跨312 m钢桁斜拉桥总体设计

徐盐高铁盐城特大桥为全线控制性工程,主桥横跨新洋港,采用跨度布置为(72+96+312+96+72) m的双塔双索面连续钢桁梁斜拉桥,半漂浮体系、塔梁之间设置阻尼器及速度锁定装置。主梁采用2片主桁,三角形桁式,桥面为正交异性板整体钢桥面,道砟槽范围内采用热轧不锈钢复合钢板。桥塔为H形花瓶式混凝土塔,塔座以上全高123 m,交接墩和辅助墩采用拱形双柱式门式墩。全桥共设置48对环氧平行钢丝斜拉索,平行索面,呈扇形布置,在塔端采用齿块锚固,在梁端采用锚拉板锚固。考虑施工期间台风影响周期较长且强度较大,利用桥址特点,边跨钢梁采用支架法架设,主跨钢梁利用桥面架梁吊机单向悬拼架设,并配合有效的抗风措施,大幅提高了施工过程中的结构抗风稳定性。     

跨山区河流中承式拱桥缆索吊装系统设计

横跨涪江的东升大桥主跨为258 m中承式系杆拱桥,其上部钢结构采用缆索吊装法施工。根据桥址地形地貌、工程地质、水文气象条件、桥梁线形设计,按照安全、可靠、经济,不影响引桥墩柱、盖梁施工及预制T梁架设,降低塔架高度的原则,对缆索吊装系统总体布置、塔架设置位置进行了方案比较,结合吊装构件吊装重量、安装位置、起吊方式,设计了一套双塔三跨、主索与扣索一体化不等高塔架、固定式索鞍、缆吊与扣锚索共用锚碇的缆索吊装系统,可为跨山区河流类似桥梁施工提供参考。     

北京市六环路斜拉桥设计

北京市六环路斜拉桥跨越繁忙的电气化丰沙铁路,墩高达21.5 m,为避免对铁路运营的干扰及降低转体重力和主跨跨径,采用了墩顶转体法施工的(56+100+70+37)m 4跨连续双圆柱子母塔单索面W形截面主梁的预应力混凝土曲线斜拉桥。从方案构思、索塔、主梁、斜拉索、主墩及墩顶转体系统、墩台及基础等方面,阐述该桥的设计特点及要点。     

玉蒙铁路曲江峡谷桥位选址及线路方案比选研究

研究目的:结合玉蒙铁路的勘察设计,在地质条件极为复杂的山区峡谷河段,进行重点桥位及线路走向的多方案工程地质条件研究比选,确定合理的桥址及线路方案。研究方法:遵循“线路服从桥位,桥位服从地质选址”的原则。采用地质综合勘探方法,详细查明峡谷区重大工程地质问题,综合比选确定桥址及线路方案。研究结果:作者通过系统的地质研究和对该项目地质选线经验的总结,提出了“复杂地质环境条件下必须坚持重大工程优先选址,并重视宏观区域地质选线”的原则及勘察设计中应注意的问题,最终选定了工程地质条件相对较好的桥址及线路方案。研究结论:玉蒙铁路经过的曲江峡谷地段,地处高烈度地震区、活动断裂带附近,内外动力地质灾害突出,使重大控制工程曲江大桥桥位的选择十分困难。工程技术人员通过系统研究峡谷区的区域地质环境及主要的工程地质问题,比选了8个桥址及4个线路方案,最终选定了5号桥址的C2K线路方案,为工程设计与施工创造了有利条件。     

圆端形薄壁变坡空心高墩群施工技术

结合蒙华铁路汾河特大桥圆端形薄壁变坡空心高墩群施工实例,对高墩群的施工方案进行了设计,介绍了采用"满配式"模板和圆端可调翻模两种施工方案的模板结构设计、配置形式、施工工艺、主要设备配置及墩身施工质量控制,总结了两种类型模板施工的优缺点及适用性,可供同类结构施工参考借鉴。     

怀来城市道路跨官厅水库720m悬索桥主桥设计与创新

怀来城市道路工程(沙城-东花园),连接沙城、燕山文化新城与东花园生态新城三个中心城区,是怀来县道路网规划的城市主干路,路线跨越北京市备用水源地官厅水库库区,为一级水源保护地核心区域。桥梁全长1 988 m,按双向6车道设计,主桥采用跨度720 m单跨双铰悬索桥一跨跨越官厅水库水面,引桥采用先简支后连续小箱梁。悬索桥锚碇采用沉井基础,主塔采用桩基础,主缆采用PPWS法施工,吊杆为平行钢丝束式。大桥是目前我国华北地区跨度最大的悬索桥,针对桥址多风沙特点和水源保护要求,设计新型抗风主梁,优化雨水收集系统的设计寿命。设计还着重考虑特殊的环境因素和县一级管养部门养护能力不足的矛盾,最终加劲梁采用免涂装耐候钢-混组合结构,有效减少钢结构防腐涂装对水体的污染,同时加强桥面刚度提升道路铺装与结构的耐久性,对环境十分友好且易于养护。     

西安机场城际铁路渭河特大桥主桥总体设计

西安机场城际铁路为陕西省首条城际铁路,渭河特大桥主桥采用1联(50+8×100+50)m连续梁。主桥桥址邻近既有大唐管线桥,地震烈度高,桥墩较低,连续联长,设计难度大。对主桥的桥式方案选择、总体布置、墩型选择、抗震措施、基础设置等方面进行介绍,并给出主要计算结果。对该桥的抗震设计、支座选择、阻尼器行程确定、大梁缝轨道措施等进行了阐述。     

泰州长江大桥南锚碇沉井空气吸泥下沉施工技术

泰州长江公路大桥主桥采用主跨2×1 080 m的三塔两跨悬索桥,南锚碇基础采用特大型沉井基础,矩形平面尺寸为67.9 m×52.0 m,主要介绍该沉井空气吸泥下沉阶段的施工技术,包括空气吸泥下沉施工流程及关键技术,以及沉井下沉施工测量及监测。     

高速铁路跨度132m再分式简支钢桁梁设计研究

西成高铁上跨西宝高铁及福银高速公路,与西宝高铁夹角仅14.2°,建桥条件复杂,经方案比选后采用1-132 m再分式简支钢桁梁。本桥是西成高铁重难点控制性桥梁工程,是国内首座高速铁路铺设无砟轨道的最大跨度简支钢桁梁桥。对本桥的关键技术问题进行研究,详细介绍本桥的主桁结构形式、杆件尺寸、联结系、桥面系、主桁计算模型及其计算注意事项、主桁及桥面系计算结果、动力分析结果、预拱度的设置、施工方案等。研究结果表明:再分式钢桁梁有效提高结构刚度;采用的正交异性板结构设计参数合理可靠;通过采取梁端设置过渡梁的措施,满足无砟轨道高速行车的要求;桥梁的强度、刚度、疲劳及动力性能等均满足高速铁路规范的要求。