现浇站台梁支架设计及受力验算剖析

钢管立柱和贝雷梁组成的现浇连续箱梁支架是桥梁施工过程中的主要支撑结构,其强度、刚度、稳定性直接影响着桥梁施工的质量和安全。在现阶段桥梁建设过程中,贝雷支架被广泛采用,其强度问题和稳定性问题是工程界最为关注的两个控制点。为此本文结合预应力混凝土现浇箱梁的施工实例,对贝雷支架的设计和验算结果分别进行了分析,以保证施工质量和安全。利用有限元软件建立贝雷梁支架模型、型钢横梁模型和钢管立柱模型,并按照荷载组合原理进行了相应的加载分析,计算结果表明各模型在最不利荷载作用下的强度、刚度和稳定性均能满足相关规范和施工要求。此外,该支架的弹性变形和非弹性变形量较小,可以进一步保证现浇混凝土的施工质量。本文的研究分析验证了该工程设计的支架方案是科学合理的,可为同类工程施工提供参考。     

台风区钢管格构支架稳定性和优化设计分析

以台风区的平潭海峡大练岛特大桥新建工程中现浇公路桥的钢管格构支架体系为研究背景,对钢管格构支架稳定性进行分析,通过Midas Civil软件建立钢管格构支架体系空间有限元模型,从不同的肢数、节段长度、高度等参数进行分析,并对四肢格构支架进行均匀流风场作用下的风洞试验。计算结果表明:当钢管结构的壁厚与直径比δ/d一定时,支架结构的临界屈曲荷载系数随着钢管直径的增大而增大,整体呈指数上升趋势;六肢与四肢钢管格构支架临界荷载系数相差不大,四肢钢管格构支架是最经济支架结构;当支架总高度小于70 m时,钢管格构支架结构基本能满足结构稳定性要求;支架钢管立柱横向间距在5~7 m时,其稳定性呈现较快的上升趋势,横向间距为7 m左右时,支架稳定性最好。风洞试验结果能反映四肢格构支架的实际受力特性,并指导四肢格构支架现场实际施工。该分析可为类似钢管格构施工支架的设计提供参考。     

菱形挂篮和钢管支架的动态受力性能分析

以洞庭湖特大桥君山岸引桥为实例,主跨为(75+3×120+75)m五跨变截面预应力混凝土连续箱梁,建立菱形挂篮和钢管支架的Midas空间有限元模型,考虑动力冲击系数模拟动态施工过程,分析菱形挂篮和钢管支架的变形和强度特征。结果表明,挂篮底前横梁最大变形值为17.05 mm,满足规范要求;主桁架可简化为平面桁架结构计算杆件内力,横梁和底纵梁均可简化为平面梁单元结构计算杆件内力;主桁架、横梁和底纵梁的压应力和拉应力均满足要求,且富裕度较大。钢管支架结构最大变形值的数值结果为5~7.5 mm,与现场支架预压数据较吻合;钢管支架结构主要受力构件为钢管,横撑和斜撑受力较小。     

海中软弱地层箱梁现浇支架设计与搭设技术研究

以青连铁路跨胶州湾特大桥海中50 m跨度预应力混凝土简支箱梁支架法现浇施工为研究背景,介绍了海中淤泥质、粉细砂地层中箱梁现浇支架的设计布置、受力及稳定性检算方法、支架搭设的施工工艺及控制重点。通过采取增加钢管桩的壁厚,优化钢管的间距布置,使每根钢管基本均匀受力,加大钢管桩的激振力和入土深度,钢管间设置纵横向剪刀撑,加大预压荷载重量,进行试桩静载试验等措施,克服了软弱地层中支架不均匀沉降易引起局部失稳和梁体混凝土开裂、大风及波浪冲击力影响支架横向稳定性等不利因素,实现了支架法现浇箱梁的安全、优质、快速施工。总结了一套完整的设计和施工方法,对以后类似工程建设具有一定的借鉴参考意义。     

高墩柱现浇连续梁临时支架方案比选及检算分析

新建黔江至张家界至常德铁路龙潭镇大桥现浇连续梁工程,地处湘西北地区常德市桃源县龙潭镇境内。连续梁跨度为6×32 m,最高墩身为29.5 m,现浇连续梁施工原设计采用满堂支架现浇法浇筑施工,支架地基处理形式采用挖除松软土强夯后填铺混凝土垫层。通过现场调查,结合当地气象水文资料,针对本桥地形起伏较大、地质条件复杂、桥墩高度较高的特点,对碗扣式满堂支架、单层贝雷梁加中支墩钢管立柱支架和双层贝雷梁支架三种常用临时支架形式的施工进度、安全性和经济性进行研究比选,认为满堂支架施工工法难以满足施工要求,并提出桩基础+刚性冠梁+钢管立柱+贝雷梁支架体系的临时支架形式,并就方案适用性进行了应力检算。在工程实践中取得了良好的效果,对类似环境下施工具有很好的借鉴意义。     

系杆拱桥端横梁基于哑铃型承台基础现浇支架设计

根据浙江省丽水市水阁至腊口公路工程石浦大桥端横梁现浇施工需要,从端横梁设计构造、河道水文特征、基础条件出发,采用两梁支架连体设计,提高支架稳定性和抵御洪水侵袭能力;对支架固定、可变荷载逐项罗列,验算贝雷梁强度,对钢管桩接长加强措施进行强度计算;对特殊位置支架基础设计提出防护措施,确保支架各部位安全可靠;在施工主要环节重点规划了支架预压和支架拆除工作措施,以保证端横梁由始至终全程安全施工。     

现浇连续梁支架结构受力分析

根据沪宁城际高速铁路节点工期总体安排要求,站前V标段跨越旺庄路(40+56+40)m连续梁采用支架现浇法施工。连续梁主跨采用装配式钢梁支架系统现浇施工,荷载主要集中于箱梁腹板对应的A区域,故进行A区域内主钢梁和次钢梁的荷载计算、抗弯强度计算、挠度计算及钢管柱的稳定性计算;连续梁边跨选择满堂碗扣式脚手架作为支架结构,主要从墩柱间脚手架和腹板间脚手架2个方面进行荷载计算、立杆的稳定性计算;从主跨和边跨2个方面表述了整个现浇连续梁支架结构系统对地基的影响,通过计算分析对地基采取了相应的处理措施。文章结合沪宁城际高速铁路的施工实例,阐述了现浇连续梁支架结构的受力分析。     

预应力张拉对现浇支架受力影响的计算分析

研究目的:预应力张拉时,混凝土梁与现浇支架相互作用。混凝土梁的变形引起支架上的荷载重分布,在工程实际中很少考虑对此工况的计算。由于计算不全面,设计的支架结构安全储备不足,有可能出现因现浇支架局部受力不够而发生安全事故。本文以某斜拉桥现浇支架施工计算为例,研究纵、横向预应力张拉对现浇支架受力影响的计算方法,分析预应力张拉引起现浇支架上荷载重分布的原因,为预应力混凝土梁的施工方法提供理论依据。研究结论:通过建立预应力混凝土梁与现浇支架的整体有限元模型,按施工阶段分析计算了混凝土浇筑、达到设计强度、张拉纵向预应力、张拉横向预应力各施工阶段下现浇支架受力的变化情况,计算结果表明对于纵、横向预应力张拉时,混凝土梁发生变形,导致作用在现浇支架上的荷载传递到支架两侧;张拉预应力钢束越多,荷载重分布的现象越明显,而重分布的荷载对支架局部结构产生较大不利影响。     

大跨度薄壁槽形梁支架现浇质量控制技术研究

研究目的:沪昆客专西北上行和南西联络线特大桥主桥紧邻运营高铁,结构为(32+80+112)m非对称槽形梁独塔双索面斜拉桥,总体采用"整体支架预制梁体、水平转体跨越武广高铁"的方案;按照总体施组安排,主梁采用国内高铁建设首次应用的薄壁槽形结构,针对主梁腹板薄、大开口、浇筑方量大等特点,在一次整体支架现浇施工中混凝土浇筑方法不当、养护不合理等因素导致梁体产生裂纹等问题。为确保大跨度薄壁槽形梁的现浇施工质量,本文从现浇支架体系安全、早期温度场防护开裂、现浇施工工艺等方面研究槽形梁支架现浇质量控制技术。研究结论:(1)本桥大跨度薄壁槽形梁采用一次整体现浇的方法是不可行的,通过仿真计算分析,提出了"分三段现浇+两道后浇带"的纵向浇筑方案;(2)横向浇筑方法是薄壁槽形梁局部质量控制的重要环节,为此提出了"先浇筑槽形梁底板、再浇筑箱形边主梁"的横截面浇筑方案;(3)针对紧邻运营高铁支架结构体系的高度高、跨度大、梁体坡度大等施工难点,通过对高支架结构的稳定性分析,提出了"整体连接、贝雷梁搭接固定、设置刚性墩"的构造措施;(4)提出的槽形梁支架现浇质量控制技术适用于紧邻运营高铁的大跨度混凝土槽形梁及类似梁型的现浇施工。     

石武客运专线确山特大桥碗扣式钢管脚手架现浇连续梁施工方案研究

石家庄至武汉铁路客运专线确山特大桥19~22号墩为(32+48+32)m连续梁,桥址处跨越S334省道,采用支架现浇法一次浇筑施工。以确山特大桥(32+48+32)m连续梁施工为例,从施工质量、施工难度、施工工期和施工成本4个方面,对支架现浇连续梁的3种可行性方案进行了研究和比选,最终采用了碗扣式钢管脚手架的施工方法,实施结果充分证明了碗扣式脚手架操作方便、劳动效率高、施工难度小和施工成本低的优点。     

京沪高速铁路大跨混凝土连续梁分段支架现浇施工技术

以京沪高速铁路韩庄运河特大桥混凝土连续梁桥的施工为例,阐述了支架法分段现浇施工方案及其施工组织设计,并详细介绍了支架设计方案、施工过程有限元力学分析及其技术要求。理论分析表明,施工过程安全可靠、可控。成功的实践进一步表明,采用支架法分段现浇施工技术完成混凝土连续梁桥的施工,技术可行,经济效果显著,施工方法可供同类型工程施工参考。     

哈齐客专松花汀桥深水四线0#块钢管支架设计与施工

松花江桥主墩连续箱梁0#块采用钢管混凝土临时固结支墩和钢管支架组合结构法施工方案，解决了悬臂施工中不平衡荷载的不利影响，保证了结构稳定和安全。同时通过MIDAS程序建立模型进行钢管支架设计并进行强度、刚度和稳定性检算，并对支架预压进行了详细介绍。     

城际铁路连续梁拱桥铰座受力分析

以国内某新建城际铁路连续梁拱桥铰座为例,对铰座部件进行了建立在接触理论上的受力分析,并建立Ansys有限元实体受力模型,进一步分析铰座竖转受力特征。结论表明:在最不利工况下铰座强度能够满足规范要求;有限元分析证实受力计算结果,工程实践证明采用接触理论开展同类型工程设计是可行的。     

100m跨连续梁高支架设计与施工

黑石大桥第三联为66/60m+100m+66/60m变截面预应力混凝土连续箱梁,最高墩高38.5 m。为保证高墩大跨度桥梁现浇梁的施工安全与质量,支架采用螺旋钢管+贝雷桁架+碗扣式脚手架组合支架设计,通过对组合支架结构进行优化组合,确定了一个经济合理,安全可靠的支架方案。实践证明,该支架设计可为同类桥梁施工提供参考经验。     

韩江特大桥深水V型墩顶主梁0号块支撑体系设计

韩江特大桥V型墩顶主梁0号块长17.2 m,其施工支撑体系由贝雷钢桥、钢管立柱等构成,体系支承于8.0 m长的承台和施工钢平台上。通过理论计算,所设计的支撑体系满足要求,实践证明该体系经济合理,方便施工。     

现浇变截面连续箱梁桥支架设计与施工工艺

原变载面连续箱梁施工方案采用挂篮施工法,改为钢管与贝雷梁组合支架施工以缩短施工工期。结合实例,给出了呼口大桥主桥钢管与贝雷梁组合支架设计方案及其施工方法,因连续梁底部呈抛物曲线,贝雷片采用厂家定制,上弦杆比下弦杆略长,拼接成曲线。并对该支架各构件进行了结构验算,结果表明:该支架各构件设计满足规范要求,主梁施工一次性浇筑成型,可缩短施工工期,能够满足快速施工要求。     

商合杭铁路1-140m先拱后梁法平行系杆拱结构设计

新建商合杭铁路西苕溪右线特大桥跨越长兴港采用1-140 m系杆拱方案,为预应力混凝土平行钢管混凝土拱桥,采用先拱后梁方法施工。介绍采用无砟轨道时系杆拱设计方案,并根据实际施工阶段建立有限元模型计算分析,确定结构的合理形式及先拱后梁施工工序,计算拱肋、系梁、吊杆等结构应力、刚度、稳定性等设计参数。分析结果表明:(1)该桥主体结构应力、变形等均满足规范要求;(2)系杆拱应用于无砟轨道时,静活载梁端转角引起钢轨上拨及下压量宜按1 mm限值控制;(3)先拱后梁系杆拱采用施工阶段分批张拉钢绞线系杆形式,实现无支架施工,满足不中断通航要求。     

重载铁路大跨度上承式钢管混凝土拱桥设计研究

对某重载铁路一座大跨度上承式钢管混凝土拱桥设计的桥梁布置、拱肋截面及线形、拱肋横撑形式、拱上桥墩方案、施工方法等若干关键问题展开研究,通过有限元对桥梁的承载力、刚度、自振特性等方面进行计算分析,得出以下主要结论:(1)上承式钢管混凝土拱桥能很好地适应桥址地形、地质条件;(2)拱肋采用四肢桁式截面,横向内倾6.5°,拱轴线形采用m=3.0悬链线,具有较好的受力性能;(3)腹杆采用H形钢构件,与拱肋弦管采用大节点连接方式,能满足重载铁路疲劳性能要求。(4)钢筋混凝土排架式桥墩在受力、景观等方面是最优选择。     

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。