预制小箱梁桥拓宽施工工艺研究

建立桥梁结构拼宽前后Abaqus实体模型,首先计算4种交通组织方案下老桥拼宽侧的跨中挠度,作为施工期选取交通管制方案的依据;然后以拼宽湿接缝两侧挠度差为控制指标,通过计算不同交通组织方案下新老桥挠度差随时间的变化,探索接缝混凝土强度发展的趋势和传递横向剪力的机理。最后,重点对不同分时分段浇注方案下接缝挠度差减小效果进行深入研究,并对4种两阶段分段浇注方案的有限元计算结果进行了比较。研究结果表明:通车条件下20 m长的预制小箱梁桥,在接缝周期小于3 d时选取5-10-5分段浇注方案效果较好。     

新老结构间超高性能混凝土拼宽接缝技术研究

北京路沂河桥采用老桥顶升2.57m后保留利用、两侧新建拼宽桥的建设方案。标准跨径30m的小箱梁与60m+60.69m的两跨预应力砼连续梁属于不同跨径、不同结构之间的拼宽,拼宽时需要采取恰当措施处理不等跨产生的位移差问题。在采用UHPC无缝拼宽时,需要对拼缝进行合理设计才能实现拼宽桥和老桥整体受力,经详细的分析计算,在纵向拼缝处铺装层选用10cm厚UHPC形成刚接,拼宽桥梁体内预埋门形钢筋,且老桥小箱梁植门形钢筋,使结构形成整体;纵缝上布置5mm不锈钢板及5mm橡胶板,铺装钢筋与UHPC内钢筋绑扎,使铺装层形成整体,橡胶板根据不同的受力特点设置不同的厚度,以适应桥梁不等跨产生的位移差。并对拼接结构进行现场足尺加载试验,试验结果与有限元分析结果基本吻合。     

高速公路预制小箱梁拼宽关键技术

为了明确预制箱梁桥拼宽后的力学性能,指导同类桥梁的拼宽设计,该文研究了拼接方式对预制拼宽箱梁桥在活载作用下受力、变形及对基础沉降差引起的横桥向应力的影响。结果表明:旧桥拼宽后,旧桥主梁受力的改善程度与拼接方式相关,拼接部位刚度越大,旧桥受力改善越明显。采用刚性拼接时,基础沉降引起的横向最大正应力发生在靠近拼接部位的旧桥主梁顶部,弱刚接及铰接拼宽的最大正应力发生在拼接处。综合分析,预制小箱梁拼宽宜采用弱刚接的拼宽方式。     

收缩徐变作用下混凝土连续箱梁拼宽桥拼接段受力性能研究

为研究收缩和徐变作用下混凝土连续箱梁拼宽桥拼接段受力性能,以沪宁高速公路上某连续箱梁拼宽桥为工程背景,建立实体和梁格有限元模型并进行了现场调研。将两种模型反力计算结果与现场顶升支反力进行对比,比较结果验证了模型的准确性。结合拼接和不拼接两种情况下新旧桥的纵向和竖向变形,说明了拼接段的受力机理。研究表明收缩和徐变作用下,边支点附近后浇段上的纵桥向拉应力可能会引起横向开裂,边、中跨挠度最大处拼接段横桥向应力变化较大,设计中应予以重视。此外,有限元模型计算结果表明增加新旧桥拼接等待时间可以减小收缩徐变对拼接段新旧桥内侧翼板受力状态的影响,但不能减小后浇段的纵桥向拉应力。     

斜交多跨预应力混凝土连续梁桥加宽技术方案研究

对某斜交多跨预应力混凝土连续箱梁的横向拼宽问题进行拼接方式分析,并定性研究拼接后支承条件的变化及其相关因素对原结构(老桥)受力的影响。拟订了3种拼接方案,对比分析了其施工难易程度和拼接前后结构的受力特点,并对有关截面进行了修正。分析表明,对该桥进行拼接在技术上是可行的。     

移动支架节段拼装造桥机施工技术

小东川特大桥简支箱梁节段拼装施工采用下行式移动支架节段拼装造桥机.整孔简支箱梁在制梁场分节段预制,在进行梁部拼接施工时,先将造桥机纵移至需要拼接梁部的墩跨间,再将从制梁场运来的预制梁段吊运至造桥机腹内,安装在造桥机上,调整就位后,利用湿接缝组拼成整体,然后整跨张拉,完成整跨箱梁成梁作业.该施工方法快捷、安全,箱梁线形控制容易,已成功用于铁路桥梁施工.     

收缩徐变对拼宽桥梁影响的数值分析

由于混凝土收缩徐变的影响因素众多,且具有高度复杂性,为研究收缩徐变对拼宽桥梁的影响,以珠江路上的某小箱梁拼宽桥为研究背景,建立了空间梁格有限元模型。并从不同拼接方式、不同拼接时机来模拟收缩徐变对新老桥的受力影响。结果表明:收缩徐变作用下,靠近拼接处的新旧梁所受的内力最大,往两边依次减小,且随着搁置时间的延长,收缩徐变效应在减弱,可为类似扩宽桥梁对于拼接方式及时机的选择从受力角度提供借鉴。     

MIDAS/Civil分体式小箱梁湿接缝模拟方法

以由3片分体式组合箱梁组成的30 m三跨连续梁桥为研究对象,利用大型有限元软件MIDAS/Civil,建立了3种湿接缝模拟方法的梁单元模型,分别为湿接缝换算法、刚接梁法、横向虚拟梁法。对比分析3种计算模型在3种荷载工况下各片箱梁的边跨跨中与中跨跨中位移解。计算结果表明:实体模型计算结果准确但建模复杂,与之相比,湿接缝换算法、刚接梁法、横向虚拟梁法模型建模较简单,最大误差为6.4%;湿接缝换算法、刚接梁法、横向虚拟梁法是分体式组合小箱梁桥的较合适建模方法,可用于分体式组合小箱梁桥结构分析。     

横向分段施工预应力混凝土斜箱梁的模型试验研究

根据工程实际需要,提出横向分段施工预应力混凝土斜箱梁结构的施工方式,并对此施工方式的箱梁桥和整体浇筑的箱梁桥进行模型试验研究与有限元计算。通过各种工况的试验加载,及对实测得到的试验数据（挠度和应变）数理统计、图表分析比较和相应的有限元分析,定量比较了两者的受力性能差异,即混凝土开裂前,横向分段施工预应力混凝土斜箱梁的挠度比整体浇筑斜箱梁的挠度约大5．3％,纵向应变比整体浇筑斜箱梁的纵向应变大13．5％,湿接缝的纵向应变是整体浇筑施工斜箱梁的纵向应变的59％。横向分段施工预应力混凝土斜箱梁截面上存在着预应力的应力重分布,此重分布应力对湿接缝的混凝土受拉变形产生了抑制作用,且现有的有限元通用程序尚无法计算此应力重分布值的大小、     

复杂工况下的桥梁拼宽构造研究

随着社会经济的发展,城市交通拥堵现象日益加剧,对现有城市桥梁进行拼宽改造可极大的缓解城市交通压力。然而,许多城市桥梁由于受到现有结构特殊性、新桥布跨特殊性等限制,使得新老桥之间无法直接进行结构连接。因此,进一步开展新型拼接构造的研究十分必要。该文总结了常规拼桥的拼接方式,并依托实际工程,针对老桥挑臂承载能力不足且加固困难的问题,提出了一种用于复杂工况下的桥梁拼宽构造,为相近拼宽桥梁结构的设计与施工提供参考。     

跨铁路拼宽桥拼接方案设计研究

以已建嘉绍跨江公路通道北接线工程中嘉兴1号枢纽7号拼宽桥设计为例,介绍跨铁路拼宽桥的新老桥上部梁板拼接设计方案以及设计过程中遇见的问题,并提出解决措施。     

基于现场监测的超宽弯斜混凝土箱梁力学特性分析

为掌握宽弯斜混凝土箱梁的荷载效应分布特征,以某5×20m的预应力混凝土连续梁桥(箱梁宽54m,曲线半径小,斜交)为背景,开展从混凝土箱梁浇筑至运营前共1年的监测,采集并分析箱梁的应变和挠度;基于梁格法,建立箱梁有限元模型,分析箱梁纵、横向应力及竖向挠度。结果表明:监测期内,箱梁的应变和挠度变化显著;钢束张拉后箱梁跨中底板横向压应变小幅减小;满堂支架拆除后箱梁应变调整1～2d;箱梁纵向应变长期趋于平稳;预应力引起跨中上拱,曲线内侧至外侧上拱幅度逐渐减小;跨中断面横向应变比例集中在0～1且极值相差很小;弯桥与直桥跨中断面纵向应力差与曲线半径正相关;弯扭耦合作用下箱梁外侧箱室挠度陡增;宽跨比较大的曲线箱梁可按梁格法计算,进行纵向配束,并加强横向设计。     

沪杭高速公路桥改建工程总体设计特色与技术创新

沪杭高速公路大蒸港桥由南向北依次上跨新老沪昆铁路、杭申线(上海段)III级航道和下穿S32高速公路。该文阐述了该工程采用长联超大幅度桥梁顶升、老桥吊开接高、老桥拼宽、大跨连续钢-混凝土组合箱梁桥等技术。其中,老桥顶升最大联长达188 m、最大顶升高度达4.461 m;老桥吊开接高最大高度约7.4 m、改造后立柱最大高度18.4m;老桥外侧拼宽2.5～6.5 m,新老结构连接困难;跨大蒸港航道采用了2×75 m等高度单箱单室大悬臂连续钢-混凝土组合箱梁。该工程对高速公路老桥改建进行了有益的尝试,可供同类工程参考。     

北江大桥主桥预制箱梁施工技术

以北江大桥预制箱梁施工为例,阐述了预制箱梁悬拼施工的过程及注意事项.北江大桥为改扩建工程,先在原桥梁两侧新建9.9m宽新桥,新桥建成后,将交通转移至新桥,再拆除旧北江大桥,然后在新建桥中间重建两座12.85 m宽的新桥,可为同类型施工方法提供参考.     

长联空心板拼接方案研究

对于原桥为长联结构连续空心板结构,研究满足结构受力、施工及运营安全需要的最佳方案。以广深高速太平立交主线桥为例,对该桥拼接结构进行了构造设计和计算分析,结果表明,对于长联空心板拼接,扩建桥采用简支结构刚性拼接方式、可减少新老桥收缩徐变差;端部宜采用刚性横梁连接以平衡新老桥挠度角差。     

连续箱梁桥拼接湿接缝受力性能研究

本文以某三跨连续箱梁桥拓宽工程为背景,采用板梁混合模型分析了在收缩徐变、基础沉降、汽车荷载和温度作用下,拼接处湿接缝的受力性能,验算了该接缝处的强度和使用性能,为拓宽工程中湿接缝的设计提供参考。     

PC板式加劲梁悬索桥上部结构施工控制研究

针对预应力混凝土(PC)板式加劲梁悬索桥施工过程中加劲梁出现的线形不平顺和湿接缝易开裂问题,以某大跨径PC板式加劲梁悬索桥为背景,采用MIDAS软件建立主桥空间杆系有限元模型,分析加劲梁临时连接匹配精度、梁段间临时铰转动模式、湿接缝浇筑对加劲梁成桥线形及湿接缝应力的影响,并提出相应的施工控制措施。结果表明：加劲梁采用场内预拼,并以预制精度较高的加劲梁底板作为高程控制点,以及提高临时连接锚固件的制造和安装精度,可确保梁段间临时连接匹配精度;在加劲梁底部设置挡块,将临时铰转动模式固化为单向铰,保证了加劲梁吊装过程中线形平顺;湿接缝浇筑采用全跨水袋等代配重控制措施,加劲梁线形良好,湿接缝无开裂现象。     

组合结构错孔拼宽在高速公路扩建中的应用和受力性能研究

近年来，钢混组合结构逐渐在高速公路桥梁拼宽中得到应用。本研究以某高速公路跨线桥梁为背景，对比分析了钢混组合结构拼宽与混凝土结构拼宽方案的荷载横向分布情况；通过建立实体有限元模型，分析了拼接缝位置在支座不均匀沉降和汽车活载作用下，横桥向弯矩沿全桥的分布情况，并分析了钢混组合梁拼宽后新老桥的刚度分配情况和老桥的受力特性。结果表明，钢混组合梁拼宽方案分担的汽车活载比常规拼宽方案降低8%左右，拼宽效果相近；拼宽后老桥植筋位置下翼缘与老桥悬臂上翼缘受力较大，需加强配筋；汽车活载作用下，新、老桥腹板最大位移差值为3.8 mm,结构横向变位平顺。     

石首长江公路大桥北边跨主梁施工关键技术

石首长江公路大桥主桥为主跨820m的双塔非对称混合梁斜拉桥,大桥中跨与南边跨主梁采用PK断面钢箱梁结构,北边跨主梁采用PK断面预应力混凝土箱梁结构(长251.5m)。受粉细砂地质条件影响,大桥北边跨主梁采用"1+1桥位短线法"进行工厂化预制、胶拼施工。施工时,首先采用大型组合式移动模板进行预应力混凝土箱梁节段预制施工,然后利用1 100t特种龙门吊机将箱梁节段提升至墩顶滑移支架,最后进行预应力混凝土箱梁节段匹配、胶拼,并张拉纵向预应力钢筋进行体系转换,完成北边跨主梁施工。     

大跨波形钢腹板预应力组合箱梁桥线形控制技术研究

波形钢腹板体外预应力组合箱梁的显著特点是用波形钢腹板取代了混凝土腹板,其受力性能与常规预应力混凝土箱梁有较大差别。为了研究剪切变形和日照温度效应对大跨波形钢腹板预应力组合箱梁桥线形控制影响,本文以桃花峪黄河大桥跨大堤桥为背景进行了分析,研究表明:(1)剪切变形对大跨波形钢腹板预应力组合箱梁挠度影响不可忽略,需要以能精确模拟此类结构构造特点的空间有限元分析计算为基础进行该类结构线形控制。(2)在日照温度挠度效应方面,波形钢腹板预应力组合箱梁的日照温度挠度效应趋势和常规PC箱梁相同,但是其温度挠度变化比同跨径常规PC箱梁小。