铜陵公铁两用长江大桥钢桁梁全焊桁片制造技术

铜陵公铁两用长江大桥主桥为(90+240+630+240+90)m五跨连续钢桁梁斜拉桥。主梁采用3片主桁,N形桁架,3片主桁均为双节间全焊桁片结构,双节间全焊桁片长30m、宽2.85m、高18m,单榀桁片最重360t,每榀桁片由上、下弦杆及腹杆全焊接而成。主桥钢桁梁采用双节间全焊桁片及上、下桥面板分块整体制造技术,为了保证桁片制造精度,全焊桁片采用"2+1"匹配制造技术,将桁片上(下)弦杆、竖腹杆及斜腹杆单件制造成型后再进行桁片总拼,3个全焊桁片在胎架上制造完后,其中前两个全焊桁片出胎,最后一个桁片移至前端作为母梁,匹配拼装后续桁片,直至全部匹配完成。目前,该桥钢桁梁已安装完成,制造精度满足规范要求。     

三官堂大桥主桥设计要点

三官堂大桥主桥为(160+465+160)m的连续钢桁梁桥.主桁为两片带竖腹杆和斜杆的"N"形桁,上、下弦杆及腹杆均采用箱型截面,在上弦杆平面内设置菱形上平联,采用正交异性钢桥面板,板桁结合,基础采用钻孔灌注桩.采用中跨节段悬臂拼装、边跨散拼的施工方案.本桥的设计对同类型桥梁的设计具有重要的理论意义和工程实用价值.     

黄冈公铁两用长江大桥钢桁梁杆件制造关键技术

黄冈公铁两用长江大桥主桥为双塔双索面钢桁梁斜拉桥,其主桁弦杆和腹杆采用平行四边形截面.为保证主桁平行四边形截面杆件的制造质量,对其制造关键技术进行研究.通过控制杆件焊接边斜角坡口精度、微调隔板对角线尺寸(控制端口角度)、应用专用胎架组拼杆件的技术保证杆件形位尺寸的精度.通过将锚管空间定位尺寸转化为平面定位尺寸、控制锚箱安装及焊接工序、控制锚管安装精度的技术保证锚管定位精度.应用专用的斜腹杆接头检测模检测斜腹杆接头处孔群精度的技术保证钢桁梁拼装质量.实践证明所采用的钢桁梁杆件制造关键技术有效地解决了该桥主桁杆件平行四边形截面控制难点,保证了钢桁梁的制造精度.     

合福铁路铜陵长江大桥大型整体桁片的关键拼装技术

合福铁路铜陵长江大桥主桥为双塔多跨连续钢桁梁三索面斜拉桥,钢桁梁的桁片采用国内首次应用的大型整体焊接式的结构设计,长30m、高15.5m,单重约360t。通过对整体桁片拼装的工艺要点和施工难点研究分析;设计专门的组装定位胎架,合理确定上、下弦杆与竖、斜杆接口组装、定位、测量、焊接的顺序,控制焊接收缩和变形;采取控制环境温度、锤击法、减少扩散氢含量等工艺措施,提高焊缝质量;利用平面试拼装确保桁片间纵向连接精度。实践证明:大型整片桁片的关键拼装技术提高了工厂化的桥梁制造精度,缩短了桥梁的安装架设周期。     

沪通长江大桥非通航孔桥112m简支钢桁梁立体试拼装技术

沪通长江大桥非通航孔桥为112m简支钢桁梁结构,主桁为带竖杆的华伦式桁架,采用3片桁架结构。主桁0~3节间(左幅+中桁)集中了该钢桁梁的不同杆件类型、结构形式和连接方式,因此选择主桁0~3节间进行立体试拼装验证。左幅主桁和中桁主桁单独在结构车间进行平面拼装成主桁片体,转运至拼装场地。在试拼装场地放样,布置胎架,将铁路横梁和中桁主桁片依次吊装至总拼胎架进行连接,再将左幅主桁片吊装至胎架,安装公路横梁、横联组件和公路纵梁。针对立体试拼装难点,采用了主桁片体转运和吊装翻身的方法,以构件精密制孔为基础,优化桁架安装顺序。全过程使用全站仪测量监控关键尺寸,及时顶推微调。试拼装完成后,检测结果全部满足要求,证明精度控制措施可行有效。     

沪通长江大桥主航道桥主桁制造关键技术

沪通长江大桥主航道桥为主跨1 092m双塔三索面公铁两用斜拉桥,主桁采用"N"形桁,由上、下弦杆以及斜、直竖杆构成,弦杆与斜竖杆焊接连接,相邻2个主桁之间弦杆采用高强度螺栓连接。主桁采用杆件→主桁(块体)→整体节段的制造工艺。主桁上弦杆制造时,采用分段接料以及制定合理的组焊顺序确保杆件线形;锚箱制造采用了先组焊后整体机加工工艺;上弦杆箱体两端高强度螺栓孔采用双龙门数控钻床钻制;主桁拼装中采用单片拼装和连续匹配拼装技术。首个整体节段在连续匹配过程中高强度螺栓孔重合率100%,外形尺寸、安装精度、制造线形完全符合制造规范要求。     

铜陵公铁两用长江大桥桁片式钢桁梁立体试拼装工艺

铜陵公铁两用长江大桥为五跨连续钢桁梁三索面斜拉桥,钢桁梁采用板桁结合形式,由3片主桁、上层正交异性公路板式桥面、下层正交异性铁路钢箱桥面及横联构成。钢桁梁采用整体焊接式桁片结构,每2个节间的主桁上、下弦杆,斜杆,竖杆通过整体节点焊接成桁片上桥安装。为验证制造工艺和精度并指导实桥施工,选取3．5个连续节间钢桁梁在工厂内一次完成立体试拼装。由于主桁桁片采用水平拼装制作工艺,采用800 t龙门吊机2×200 t吊钩提升加横移对桁片进行90°转体翻身后试拼装。试拼装过程中设置了抗推拉刚性斜撑增强桁片与铁路桥面的稳定性;在斜杆件加垫片,通过调整间隙控制桥梁预拱度。试拼装过程中设置了测量控制网,检测结果满足设计和验收标准,达到了立体试拼装目的。     

孟加拉帕德玛大桥全焊接钢桁梁150m跨3D拼装技术

孟加拉帕德玛大桥为公铁两用全焊接整体节点钢桁梁桥,桥跨布置共分7联:6×(6×150m)+1×(5×150m)。上层公路桥面采用混凝土板块预制结构,现场整体浇筑;下层铁路桥面为横、纵梁板梁结构,横梁与钢桁梁下弦整体节点全熔透对接焊接,采用"整跨一体运架"方案施工。150m跨3D拼装与焊接施工场地选择在桥址陆地,杆件运输至拼装场后,首先在胎架上进行弦杆与节点的组拼与焊接(二拼),之后进行桁片的组拼与焊接(桁拼),桁片拼装结束后,在150m跨整孔大节段立体拼装前,采用起重设备完成由平位到立位的转换,最后完成150m跨3D拼装与焊接(立拼)。该拼装技术首次应用于此类大型全焊接钢桁梁桥,实践证明,该施工技术可行。     

128m双线铁路简支钢桁梁桥设计

赵寨颖河双线特大桥主桥为128 m下承式简支钢桁梁桥.主桁采用带竖杆的三角形腹杆体系;主桁弦杆均采用箱形截面,内力较大的腹杆采用箱形截面,内力较小的腹杆采用H形截面;在上弦杆平面内设置交叉式上平纵联;采用密横梁整体正交异性板有砟桥面系.该桥采用在岸边临时支架上拼装钢桁梁及导梁,在河中设置2个临时支墩的半悬臂拖拉法施工.采用MIDASCivil 2006建立主梁三维有限元模型,计算主梁杆件内力及位移、预拱度、自振特性,计算结果表明该桥设计合理,满足规范要求.     

苏岭山大桥主桥设计与施工

苏岭山大桥主桥采用(70+240+70)m下承式连续钢桁拱桥,为双向8车道城市桥梁。主桁采用N形桁架,横向布置2片桁拱,桁间距38.2m,拱肋矢高54m,矢跨比为1/4.444。主桁上、下弦杆均采用带板式加劲肋的焊接箱形截面,主桁腹杆根据杆件受力分别采用箱形和H形截面,2片桁拱间设置8道空间桁架式风撑。桥面系为纵横梁格子梁体系,桥面板采用结构简支桥面连续的π形板,预制板同钢横梁之间设板式橡胶支座。吊杆采用PES7-109的镀锌平行钢丝,标准强度1 770MPa,吊杆标准间距7m。水中主墩为直径4m的圆柱形实体墩,采用双壁钢围堰施工。钢桁拱边跨采用临时墩辅助拼装施工,中跨采用吊索塔架辅助悬臂安装,跨中合龙。     

铜陵公铁两用长江大桥主桥钢梁设计

铜陵公铁两用长江大桥主桥为(90+240+630+240+90)m五跨连续钢桁梁斜拉桥,上层布置6车道高速公路,下层布置4线铁路。该桥采用飘浮体系,在主梁和桥塔间设置阻尼装置;主梁采用板桁结合钢桁梁,3片主桁,N形桁架,单片主桁杆件的最大杆力为62 500kN;主桁采用全焊接桁片结构,单片主桁每2个节间为1个单元,桁高15.5m,节间长15m;公路、铁路桥面均采用密布横梁的正交异性钢箱桥面板;索梁锚固采用锚箱式,将斜拉索直接锚固在节点板下部;在铁路桥面系的钢箱梁内采用素混凝土集中压重;主桁采用桁片式架设方案,最大吊重约330t。     

黄冈公铁两用长江大桥主桥钢梁设计

黄冈公铁两用长江大桥主桥为(81+243+567+243+81)m五跨连续钢桁梁斜拉桥。该桥采用塔墩固结、塔梁分离的结构体系;采用双层钢桁梁结构,上层为双向4车道高速公路,桁宽27.5m,下层为双线铁路,桁宽16m;钢桁梁采用倒梯形斜主桁断面,桁高15.5m,节间长13.5m;主桁为N形桁架,主桁上、下弦杆均采用平行四边形截面,斜杆采用平行四边形截面或斜工字形截面;节点为焊接整体节点,节点位置的杆件均采用等强对拼连接,斜拉索通过内置式钢锚箱锚固在上弦节点内部;公路及铁路桥面系采用板桁结合的正交异性板整体桥面系;在上弦节点位置设置三角形桁架式横向联结系。     

铜陵公铁两用长江大桥主桥施工关键技术

铜陵公铁两用长江大桥主桥为主跨630m的五跨连续钢桁梁斜拉桥,三主桁三索面结构型式,采用钢绞线斜拉索。3号主墩采用沉井基础,下部钢沉井采用整节段工厂制造、整节段船舶运输、整节段浮态接高新技术,并通过球阀控制连通管快速注水定位着床;采用贴面爆破法辅助沉井在卵石胶结地层中下沉。3片主桁均由全焊桁片拼装而成。桁片由工厂制造、在船舶上竖立存放运输。桁片在现场安装时,根据不同预拱度,采用"下弦杆结点→斜杆结点→上弦杆结点"和"上弦杆结点→下弦结点→斜杆结点"两种顺序对接,以方便接头折角调整。跨中采用桁片式钢梁整体合龙。斜拉索单根钢绞线索力的均匀性采用等值张拉法和智能控制张拉系统进行控制,并通过群锚千斤顶张拉进行整束索力调整。     

沪通长江大桥主航道桥主梁结构设计

沪通长江大桥主航道桥为(140+462+1 092+462+140)m的公铁两用双塔斜拉桥,采用公路在上、铁路在下的双层桥面布置,主梁为三片主桁钢桁梁结构。主梁上弦公路桥面采用正交异性整体钢桥面板(两侧边跨252m范围公路桥面采用纵横梁结合混凝土桥面的结构形式),下弦铁路桥面由与主梁断面同宽的钢箱组成,上、下弦桥面与主桁结合参与整体受力。主桁采用N形桁式,上、下弦杆件均采用板肋加劲箱形截面,腹杆采用箱形或H形截面,主桁节点为全焊接整体节点。在全桥主桁节点处均设有横联。采用桥梁空间分析软件3D-bridge开展结构整体计算并采用ANSYS进行节点应力分析,结果表明结构设计满足规范要求。     

宜宾新市金沙江大桥主桥总体设计

宜宾新市金沙江大桥主桥为(304+680+304) m双塔双索面钢桁梁斜拉桥,采用半飘浮体系,在桥塔横梁顶设置含限位功能的纵向阻尼器,两岸边跨各设置1个辅助墩。桥塔采用宝瓶形钢筋混凝土塔,四川岸和云南岸塔高分别为290.2 m和297.5 m,由上、中、下塔柱和上、中、下横梁及下塔柱横向连接隔板组成。主梁采用钢桁梁与钢-混组合桥面板的板桁结合型式,主桁横向中心距28 m,桁高6.8 m,标准节间长6.8 m,上、下弦杆与腹杆呈“N”形布置,采用焊接整体节点。桥面板采用钢-混组合桥面板。斜拉索采用环氧喷涂钢绞线体系,疲劳应力幅280 MPa,斜拉索在主桁上采用锚拉板锚固方式,在桥塔上采用钢锚梁锚固方式。采用桥面全回转吊机进行主桁、横桁单元件安装;钢-混组合桥面板滞后主梁2个节段施工。     

沪通长江大桥天生港专用航道桥弦杆制孔精度控制技术

沪通长江大桥天生港专用航道桥为(140+336+140)m刚性梁柔性拱桥,主梁为带竖杆的华伦式桁架,横向采用三片主桁结构。钢桁梁弦杆为典型的箱形整体节点构造,接头较多,孔群空间关系复杂,为保证弦杆钻孔精度,腹板孔群制孔时,杆件组焊并修整合格后,首先将杆件吊至高精密的划线平台处进行整体划线,然后利用专用整体节点杆件双机联动立柱式数控钻床进行钻制。顶、底板及横梁接头孔群采用成熟的划线工艺和高精度样板钻制。斜向接头板组装时,首先采用斜向接头板先孔法,然后用高精度定位样板组装。实践表明,弦杆制孔精度控制技术及孔径偏差控制措施,有效地保证了弦杆的钻孔精度和孔群的相对位置关系。     

平潭海峡公铁大桥大小练岛水道桥钢桁梁施工关键技术

平潭海峡公铁大桥大小练岛水道桥为主跨336 m的双塔双索面连续钢桁梁斜拉桥,其主梁为带副桁的板桁结合钢桁梁,采用倒梯形截面。主桁采用N形桁架,桁高13.5 m,主桁中心间距15 m。钢桁梁采用整节段全焊设计,2个节间为1个标准节段。该桥钢桁梁采用全工厂化整节段全焊制造、现场整节段架设方案施工。钢桁梁采用连续匹配方式进行工厂化整节段全焊接制造,首先进行杆件制造,然后进行桁片连续卧拼及桥面板块制造,最后进行节段连续匹配总拼,节段拼装与节段间试拼同时进行。钢桁梁中跨合龙采用整体节段全断面多点合龙技术施工,将合龙段作为1个整体桁段,利用架梁吊机整体提升合龙段,在合龙对位后进行精调,实现海上大型钢桁梁中跨快速、精确合龙。     

美国塔科马海峡新桥的设计创新

华盛顿塔科马海峡新桥采用跨径布置为(426.7+853.4+365.8)m的钢桁梁悬索桥,上部结构采用焊接双主桁的钢桁梁与整体正交异性桥面板的组合结构,材料为AASHTO HPS50W和HPS70W高性能钢材.主缆跨中设置铰接式中央扣,桥塔处设置新型抗震摇杆支撑,全桥仅设2台检修车.桁架下弦杆下翼缘设计为检修车轨道,下平联与检修车轨道结合一体,仅在桁架偶数节点处设置竖杆,横梁采用变高度腹板.采用全尺寸物理模型验证过的方法进行正交异性板局部有限元分析；通过稳定分析和疲劳分析,评估了海上运输过程,对钢桁梁进行了加强设计.钢桁梁、桥塔、沉井等构件的设计都满足将来下层桥面布置车道或轻轨的需要.     

大跨度板桁加劲梁悬索桥自振频率参数敏感性分析

板桁结构已逐渐成为西部地区大跨度桥梁主梁的主要形式之一,其构件尺寸大小对桥梁动力性能的影响研究较少。该文基于精细化有限元模型,以西部山区在建最大跨度悬索桥为工程背景,研究板桁加劲梁构件尺寸参数对结构自振频率的影响。采用Ansys平台建立三维板桁加劲梁悬索桥的全桥精细化有限元模型,计算全桥动力特性。并通过参数分析方法研究板桁加劲梁主要构件尺寸参数的影响,参数包括桥面板厚度、U肋厚度、主桁斜腹杆截面积、下平联斜腹杆截面积、弦杆截面积及下横梁截面积。分析结果表明:桥面板厚度和U肋厚度变化对结构动力特性影响较小,主桁斜腹杆截面积和下横梁截面积变化对动力特性几乎没有影响,下平联斜腹杆截面积变化对1阶正对称扭转频率和1阶反对称扭转频率的影响十分显著,弦杆截面积变化对1阶反对称横弯频率和1阶正对称扭转频率有明显影响。     

黄冈公铁两用长江大桥主跨567m钢桁梁斜拉桥设计

黄冈公铁两用长江大桥主桥采用(81+243+567+243+81)m连续钢桁梁双塔斜拉桥,半飘浮结构体系,上层布置4车道高速公路,下层布置双线铁路.主梁采用上宽下窄的倒梯形截面,腹杆倾斜设置(斜率达1:2.7),主桁采用正N形桁式结构.公路桥面采用纵、横梁支撑正交异性整体钢桥面结构;铁路桥面采用多横梁支撑正交异性整体钢桥面结构;每个主桁上弦节点处均设有横向联结系.桥塔为H形钢筋混凝土结构.斜拉索为空间双索面,桥面锚固系统内置于主桁上弦杆内.该桥采用悬臂散拼法架设,为解决斜主桁悬臂架设的技术难题,腹杆在节点外拼接.