红水河特大斜拉桥叠合梁顶推施工过程仿真分析

红水河特大斜拉桥为不对称斜拉桥,桥面结构在纵向(结合段)和竖向(叠合梁)都采用了钢与混凝土组合形式,受地形、水位限制,贵州岸边跨叠合梁拟采用顶推法施工。顶推过程中,结构变形及其应力分布均为动态变化,易发生应力集中现象。为确保施工安全,采用有限元软件Midas对桥梁顶推施工全过程进行空间仿真分析。经分析可知:桥梁施工中各部件出现最不利状态时的工况各不同。     

郑州黄河公铁两用桥技术创新

郑州黄河公铁两用桥在桥式、结构及施工方法方面进行了诸多创新。该桥主桥分2联布置,第1联为(120+5×168+120)m的六塔连续钢桁结合梁斜拉桥,第2联为5×120 m的连续钢桁结合梁桥。主桥上层桥面为6车道公路,下层为双线高速铁路。上、下层桥面宽度相差悬殊,主桥上部结构采用新型斜桁结构(三片主桁、边桁斜置)。公路桥面采用预制混凝土板与钢主桁直接结合,无纵横梁、无平联。铁路桥面首次采用多横梁、无纵梁正交异性整体钢桥面。桥塔采用钢结构,塔、梁固结,单索面斜拉索锚固在主桁的上弦杆内。该桥采用顶推法施工钢桁梁。     

武汉青山长江公路大桥主桥主梁设计关键技术

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938m的双塔双索面混合梁(由钢箱梁与钢箱结合梁组成)斜拉桥,桥面总宽48m。中跨主梁采用整体式钢箱梁,由钢主梁、正交异性钢桥面、钢箱梁横隔板组成。中跨钢主梁高4.5m,设置4道纵腹板。钢箱梁横隔板边侧货车道采用实腹式、中间轻车道采用镂空的桁架式,横隔板间距2.5m。通过参数匹配设计优化正交异性钢桥面的抗疲劳性能。边跨主梁采用钢箱结合梁,由槽型钢主梁与混凝土预制板通过湿接缝与剪力钉结合为整体。边跨钢主梁高4.06m,除顶板外的断面布置与中跨钢箱梁一致。针对钢箱结合梁墩顶负弯矩区混凝土板拉应力大的问题,采取控制混凝土预制板存放龄期、选择合适的预制板结合工序及顶落梁、湿接缝处理、加强结合板配筋等措施。钢箱梁与钢箱结合梁混合面设于桥塔中跨侧18m,通过构造细节处理使2种主梁结构传力安全、可靠。     

四川合江长江一桥整体钢桥面格子梁安装施工技术

结合四川合江长江一桥整体钢桥面格子梁安装施工实例,介绍了采用缆索吊装系统安装拱桥整体钢桥面格子梁的施工技术,格子梁为钢一混结合梁,是钢构件和混凝土组合成整体而共同受力的结构,充分利用了钢材的抗拉性能及混凝土的抗压性能.格子梁采用大节段预制、缆索吊装系统安装、栓焊结合连接,通过采用有效措施解决了施工过程中的问题,顺利完成了安装施工,为今后同类桥梁施工提供借鉴.     

三门峡黄河公铁两用大桥主桥钢桁结合梁设计

三门峡黄河公铁两用大桥主桥为(84+9×108+84)m的11跨连续钢桁结合梁桥,采用双层桥面布置,下层桥面通行4线铁路(双线蒙西通道+双线运三铁路),上层桥面通行双向6车道高速公路。该桥主梁采用密横梁体系钢桁结合梁,横向布置3片主桁,主桁采用三角形桁式。下层铁路桥面采用密横梁体系的正交异性整体钢桥面板,钢轨处设置倒T形小纵梁;上层公路桥面采用C60的钢筋混凝土结合板,通过湿接缝和剪力钉与钢主桁上弦杆及横梁结合为整体;主桁横向未设置联结系,仅在两端的公路横梁底设置板式桥门架。采取选择合理的混凝土板结合及顶落梁工序、选择合适的预制板存放龄期、湿接缝处理和加强预制板配筋等措施改善结合梁负弯矩区混凝土板受拉开裂的问题。主桥钢桁梁采用拖拉式顶推的方法施工。     

洪州大桥首次钢梁顶推完成

<正>2023年4月26日,南昌洪州大桥主桥钢梁首次顶推完成(见图1),标志着主桥进入上部结构施工阶段。洪州大桥主桥为(50+120+252+120+50)m自锚式悬索桥(见图2),全长592m,主跨、边跨采用钢-混组合梁,锚跨采用预应力混凝土梁,桥塔造型采用“昌”字结构并结合了古建屋檐的曲线造型,桥面以上塔高84m。     

顶推施工中波形钢腹板PC组合梁临时预应力钢束的合理设置

为了分析波形钢腹板PC组合梁在桥梁顶推施工过程中临时预应力钢束的对结构受力的影响,确保桥梁在顶推施工过程混凝土结构不发生破坏,以国内第一座采用整体式顶推施工的大跨度波形钢腹板PC组合梁为例,采用板壳实体模型详细模拟了波形腹板组合箱梁的结构和具体的体内、体外预应力,计算了分析了顶推施工最不利工况下临时预应力钢束的合理位置设置、预应力大小和钢束数量对组合梁受力的影响情况,提出确保梁体结构安全的临时预应力钢束的合理设置方法,可为同类结构设计施工提供参考。     

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。     

多变竖曲线钢槽梁拼装及顶推施工技术

武汉二七长江大桥主桥非通航孔区为6×90m钢混结合梁结构,钢梁为开口槽形结构,6跨钢槽梁拼装线形各不相同。采用了连续千斤顶拖拉法施工,在顶推平台上进行钢槽梁节段拼装,通过布置在墩柱顶的连续千斤顶系统将拼装完成的梁段拖拉到位。成功采用无连接形式尾端可调滑块及各墩顶可调滑道实现多变竖曲线钢槽梁的顶推施工。与常规步履式顶推工艺相比,缩短了工期,节约了成本。     

武汉青山长江公路大桥主桥边跨结合梁施工技术

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938m的双塔双索面全飘浮体系斜拉桥,单侧边跨结合梁长368m,由钢槽梁与预制混凝土桥面板通过湿接缝及剪力钉结合而成。其中,钢槽梁宽48m,桥中线处梁高4.06m;预制混凝土桥面板最大单块尺寸10.135m×3.2m×0.37m,重34.2t。边跨结合梁施工采用先顶推架设钢槽梁,再安装预制混凝土桥面板,最后浇筑湿接缝的整体施工方案。钢槽梁节段由浮吊吊装至主墩墩旁托架平台,依次拼装焊接3个节段后由主墩托架平台往边跨方向顶推架设;混凝土桥面板采用工厂化预制,采用50t全回转架板吊机由主墩往边墩方向逐块吊装;桥面板架设后,浇筑湿接缝混凝土,完成结合梁结合施工。施工过程中采取了临时支点同步下落、墩顶钢梁横向压载、辅助墩支点顶落梁等质量控制措施。     

柔性高墩大跨度钢桁梁顶推施工技术研究

陕西合铜高速公路水苏沟大桥主桥上部结构为上承式3×80m钢桁-混凝土组合梁,墩身为薄壁空心高墩,盖梁尺寸较小,采用连续千斤顶顶推施工困难,且顶推时竖向力产生的附加弯矩对墩身影响较大。经研究,利用步履式千斤顶进行钢桁梁顶推,设计了配套同步施工的组合钢垫梁、支承梁等结构,确保了空间桁架体系节点受力特性,降低了顶推施工对墩身的影响。步履式顶推施工技术对以后同类型钢桁梁顶推施工具有借鉴价值。     

空间曲线钢混组合结构桥梁施工技术研究

针对空间曲线钢槽梁桥拼装顶推关键技术开展研究,包括钢槽梁吊装设备研发、钢槽梁线形控制技术、钢槽梁顶推设备工艺比选以及顶推线形控制技术、混凝土桥面板吊装设备和吊装工艺技术研究。研究成果在长沙福元路湘江大桥引桥施工中得到了应用。     

混凝土收缩和徐变引起的钢—混凝土结合梁的内力重分配

讨论并推导了由混凝土收缩徐变引起的钢-混凝土结合梁内力重分配的计算公式，并提出了边疆结合梁双重约束的计算方法。通过算例说明了利用调整支座高度建立的桥面混凝土预压应力的损失情况，最后对解决连续结合梁负弯矩区桥面开裂的措施进行了讨论。     

大跨度钢拱桥顶推过程中的局部受力性能计算

为了明确大跨度提篮式钢拱肋与分离式钢箱系梁形成的钢拱桥整体顶推过程中的结构局部受力性能,以主跨213m钢拱桥为例,采用大型通用有限元软件对钢系梁节段进行了三维数值模拟,计算分析钢拱桥整体顶推施工过程中钢系梁的局部受力情况和板件的局部稳定性能。计算结果表明在整体顶推施工过程中结构受力性能良好,钢系梁腹板和横隔板的最大Mises应力分别为252MPa和243MPa,结构的局部稳定系数在6.14以上。     

大跨度钢拱桥顶推过程中的局部受力性能分析

为了明确大跨度提篮式钢拱肋与分离式钢箱系梁形成的钢拱桥整体顶推过程中的结构局部受力性能,以主跨213 m钢拱桥为例,采用大型通用有限元软件对钢系梁节段进行了三维数值模拟,计算分析钢拱桥整体顶推施工过程中钢系梁的局部受力情况和板件的局部稳定性能。计算结果表明：在整体顶推施工过程中结构受力性能良好,钢系梁腹板和横隔板的最大Mises应力分别为252 MPa和243 MPa,结构的局部稳定系数在6.14以上。     

强涌浪海域混合梁刚构桥钢箱梁顶推合龙技术

援马尔代夫中马友谊大桥主桥为(100+2×180+140+100+60)m混合梁V形支腿连续刚构桥,180m跨和140m跨跨中区段主梁采用钢箱-超高性能混凝土叠合梁(每段叠合梁两端各包含长4.0m的钢-混结合段),其跨中分别设置50m和22m长的钢箱梁合龙段。因施工海域长周期波涌浪强烈,该桥大节段钢箱梁采用顶推合龙方案施工。在起吊钢-混结合段钢壳时,采用自动脱空的铰支架机构,以防止其碰撞甲板;在吊装小节段钢箱梁(50m长的钢箱梁合龙段分为4个小节段)至混凝土箱梁顶时,采用横向油气弹簧+竖向橡胶支垫的落梁缓冲技术,以防止钢箱梁下落时与混凝土梁体碰撞;顶推时,通过支点反力和导梁应力双控来保证结构安全,并通过调整混凝土梁顶部压重来控制主墩平衡弯矩;钢箱梁采用横向错位工艺合龙,实现了高精度配切合龙。     

郑州郑北大桥总体设计

郑州郑北大桥采用桥跨布置为(221+221) m的独塔双索面结合梁斜拉桥,桥面宽度为43. 0m。该桥上跨郑州北铁路编组站,主梁采用双箱形钢主纵梁和预制混凝土桥面板共同受力的结合梁,剪力键为圆柱头焊钉。桥塔采用H形结构,塔柱为单箱单室箱形截面。桥塔设有72根斜拉索,按双索面扇形布置,斜拉索在主梁和桥塔的锚固分别采用锚拉板式构造和钢锚箱构造。斜拉索采用平行钢丝拉索,双层共挤HDPE护套,护套表面设抗风雨振功能的双螺旋线。主梁采用多点顶推施工方案,采用钢导梁和扣索塔架辅助顶推作业。文章以实际工程为例,首先对主梁设计、桥塔和基础设计、斜拉索设计及斜拉索锚固构造设计进行了分析讨论,然后对主梁施工方案进行了探究,工程施工后满足了施工要求,达到了预期效果,保证了工程的顺利施工。     

川藏公路迫龙沟特大桥设计

川藏公路迫龙沟特大桥采用半飘浮体系双塔双索面混合梁斜拉桥,跨径组成为(156+430+156)m。从结构受力、施工、养护、经济性等方面综合考虑,该桥主梁采用混合梁方案。中跨为结合梁,由工字形钢主梁和混凝土桥面板组成;边跨为预应力混凝土梁,采用双边肋断面;钢-混结合段采用整体式结构。从桥塔自身高宽比协调的角度出发,并考虑结构受力,桥塔采用改进的菱形混凝土塔,塔柱在桥面以上呈A形,在桥面以下合并成整体。桥塔基础采用群桩基础。全桥共设置68对钢绞线斜拉索。采用MIDAS Civil进行结构整体计算,并采用ANSYS和Abaqus分别对结合梁锚拉板和索塔锚固区进行局部计算,结果表明该桥整体及局部受力均满足规范要求。     

超高性能混凝土钢桥面铺装组合结构弯拉疲劳性能研究

为评估树脂连接超高性能混凝土钢桥面铺装结构的抗弯刚度及疲劳耐久性能,通过三点式加载钢板-超高性能混凝土复合梁,并结合电阻应变片测试复合梁受力特征。结果表明,树脂连接超高性能混凝土钢桥面铺装结构的肋板焊缝、层间钢板及铺装表面应力基本随荷载作用增大而呈幂函数增长,且铺装应力随距钢板距离增长呈线性增长;在等效标准轴载140 kN作用下,层间黏结结构可消耗吸收应力约1.6 MPa,经疲劳加载大于1 200万次未发生损伤破坏,表现出良好的抗弯拉疲劳性能。树脂连接超高性能混凝土钢桥面铺装结构避免了焊接剪力钉造成应力损伤影响。     

大跨波形钢腹板小箱梁顶推施工技术研究

针对传统预应力混凝土箱梁顶推施工速度慢、工期长及跨径受限制等问题,引入波形钢腹板和Φ21.8大直径预应力束,设计了大跨波形钢腹板小箱梁,提出了波形钢腹板箱梁预制组拼顶推和临时钢斜撑相结合的施工方案,实现了大跨度梁桥顶推跨径和顶推速度的突破,其成果可供类似的设计和施工参考。