城市钢箱梁桥横向分块施工分析

杭州市跨京杭运河高架桥为(37+60+37)m连续钢箱梁桥,钢箱梁总重约932t。为解决钢箱梁运输难题、加快施工进程,该桥钢箱梁采用纵向分段、横向分块施工方案,钢箱梁横向采用错位分割。为提高梁段的刚度并降低各梁段刚度的差异,提出剪刀撑加强方案,即在梁段的腹板与顶板开口处及缺失腹板处沿顺桥向增设剪刀撑。为分析剪刀撑加强方案的可行性,采用MIDAS Civil建立中跨有限元模型,分析吊装及安放过程中各梁块跨中处的位移与应力,并对实桥应力进行监测。结果表明:采用剪刀撑加强方案后,各梁块的变形和应力均较为协调,满足后续横向焊接施工要求;结构应力处于安全范围。实践证明,剪刀撑加强方案能够满足钢箱梁横向分块施工的控制要求。     

四线曲线钢箱梁斜拉桥施工控制技术

为了使曲线钢箱梁斜拉桥成桥后达到合理的内力和线形状态,以穗盐路斜拉桥为背景,基于无应力状态法,以钢箱梁制造线形为目标,进行全桥施工控制.在确定合理成桥状态下,计算了钢箱梁的制造线形,悬臂拼装时按制造线形夹角进行拼装,并保证合龙段的无应力拼装,则最终成桥必会达到合理成桥状态;讨论了无应力索长的计算方法,用无应力索长差实现全桥调索的一次性完成;该桥的横向效应计算结果表明水平横向弯曲效应明显,弯扭耦合效应并不明显,可按直线桥对主梁进行线形控制.监测结果表明,成桥后索力误差在5％之内,主梁线形满足设计要求,结构内力状态良好.     

大跨度混合梁斜拉桥施工控制关键技术

江顺大桥主桥为主跨700m的双塔双索面混合梁斜拉桥,该桥钢箱梁采用悬臂拼装施工,边跨预应力混凝土箱梁采用支架现浇法施工。为保证成桥后的线形及内力满足设计要求,采用MIDAS Civil软件建立全桥杆系有限元模型,并基于无应力状态法对该桥进行施工控制。在施工控制中,采取了桥塔应力及线形控制、塔内斜拉索锚固块预抬量及钢锚梁预抬量控制、主梁的钢箱梁制造线形及施工线形控制、斜拉索的下料长度及施工中斜拉索索力控制等关键控制技术。成桥后对桥塔应力和偏位、主梁测点高程、斜拉索索力的实测值与理论值进行对比分析,结果表明:以上各数据的实测值与理论值均吻合较好,误差均在合理范围内,满足设计要求,成桥状态良好。     

港珠澳大桥深水区非通航孔桥大节段钢箱梁施工全过程控制

港珠澳大桥深水区非通航孔桥为110m跨连续梁桥,主梁为等截面钢箱梁,宽33.1m,高4.5m。该桥钢箱梁采用大节段逐跨吊装施工,为了确保最终的成桥线形满足设计要求,在大节段钢箱梁制造阶段,基于梁段的真实重量准确计算了无应力制造线形,同时合理布置支墩,使大节段钢箱梁组拼时处于近似无应力状态;在吊装阶段,保持大节段钢箱梁吊装、搭接平稳,确保钢箱梁和临时牛腿结构安全;在安装阶段,考虑制造误差、体系转换及温度等因素,控制钢箱梁的梁长,合理地设置支座预偏量,并选择在温度平稳的时段内进行大节段钢箱梁的匹配。通过对大节段钢箱梁施工的全过程控制,首联钢箱梁线形实测值与理论值的误差控制在13mm之内,桥梁线形控制取得了良好的效果。     

基于无应力状态法的悬臂拼装斜拉桥的线形控制

针对悬臂拼装斜拉桥的线形控制问题,以穗盐路斜拉桥为背景,提出基于无应力状态法理论以钢箱梁制造线形为目标,进行主梁线形控制的方法。该桥为对称独塔双索面塔梁固结体系,采用MIDAS Civil建立桥梁有限元模型,分析钢箱梁在不同施工临时荷载作用下的制造线形和安装线形。分析结果表明,该桥安装线形随施工临时荷载的不同而改变,制造线形是结构的稳定量,只要保证梁段的无应力状态量一定,则无应力线形是惟一的;实桥安装时按制造线形夹角进行安装,无论施工过程如何改变,最终成桥阶段的内力和位移与理想目标状态一致。     

大跨度钢连续梁线形几何控制法

崇启长江公路大桥主桥为六跨双幅钢箱连续梁桥,其跨径布置为：102m＋4×185m＋102m=944m,采用大节段整体滚装上船和吊装架设的施工工艺。目前,此类超长超重节段的钢箱梁桥整体滚装上船和吊装架设施工国内尚未有先例。施工过程采用采用全过程几何控制法。2010年9月至2011年3月崇启大桥上部结构完成施工,主桥实测线形满足设计要求,应力可控,施工过程顺利。     

大跨径钢-混混合梁连续刚构桥施工控制关键技术

宁波舟山港主通道舟岱大桥北通航孔桥为(125+250+125)m钢-混混合梁连续刚构桥,除主跨跨中85 m范围主梁采用钢箱梁外,其余均采用变截面混凝土箱梁.该桥主墩墩顶混凝土主梁采用分块现浇,其余混凝土主梁采用节段预制、悬臂拼装法施工;主跨跨中钢箱梁采用2台桥面吊机整体起吊合龙.采用MIDAS Civil软件建立有限元...     

大跨度外倾式非对称系杆拱桥施工监控研究

南宁大桥为主跨300 m的外倾式非对称系杆拱桥,钢拱肋和钢箱梁采用“先拱后梁、无支架缆索吊装”施工方案.为确保结构在施工过程中的安全,并使其成桥内力及线形符合设计要求,通过建立有限元模型进行施工过程的分阶段计算,并对施工过程中混凝土拱肋、钢拱肋、钢箱梁及塔架的应力和位移,承台的沉降,扣锚索、横拉索、吊杆、系杆、主缆及起重索的索力等进行现场监控.施工监控结果表明:结构的内力和线形均满足设计要求,与设计理想状态吻合较好;整个过程安全可控.     

基于无应力状态法的钢箱梁斜拉桥成桥目标线形的实现

针对钢箱梁斜拉桥成桥目标线形的实现,以厦漳跨海大桥北汊主桥为例,提出基于无应力状态控制法理论的主梁预拱度取值、制造尺寸确定、预拼装线形计算及悬臂拼装控制方法.该桥为多跨连续半飘浮体系钢箱梁斜拉桥,采用桥梁结构设计系统SCDS2011建立桥梁有限元模型,求得钢箱梁设计预拱度;钢箱梁制造尺寸确定时考虑竖曲线和设计预拱度及梁体轴向压缩、弯矩转角的影响;以预拼装线形为基础计算得出每节段前、后控制点的坐标值进行预拼装;在钢箱梁悬臂拼装过程中进行线形控制时,考虑安装阶段的计算挠度及成桥状态与设计预拱线形的高程差.事实证明,采用该方法对钢箱梁斜拉桥进行成桥目标线形的控制取得了良好的施工精度.     

大跨度钢箱梁斜拉桥施工控制

为保证厦漳跨海大桥北汊主桥(主跨780m的双塔双索面半飘浮体系钢箱梁斜拉桥)成桥后内力和线形满足设计要求,采用以无应力状态法为理论基础的施工控制方法,考虑结构非线性,进行参数识别和平差计算,根据桥梁结构特点确定合理的成桥及施工阶段状态,对该桥进行施工控制.在施工控制中利用无应力夹角确定钢箱梁现场安装位置,利用索长拔出量快速确定张拉索力,并根据大桥结构特点及温度变化情况,采用单侧顶推为主、配切为辅的中跨合龙方案,有效地控制了合龙风险.通过全面严格的施工控制,厦漳跨海大桥北汊主桥实现了高精度顺利合龙,桥梁线形及内力均符合设计要求.     

昌平钢-混凝土结合连续刚构桥的设计与施工

昌平跨线桥采用两联跨度为(37+60+79+42.5)m及(42.5+79+42.5)m的钢-混凝土结合连续刚构型式.该桥主梁为钢-混凝土结合梁,钢箱梁采用单箱单室直腹板截面,桥面板为钢筋混凝土结构,钢箱梁在中墩处与混凝土墩身固结,下部结构墩柱均采用矩形桥墩.采用有限元程序MIDAS Civil建立全桥空间结构计算模型,对该桥进行静力计算分析,结果表明钢箱应力及结构强度均满足规范要求.为减少对桥下交通的影响,该桥钢箱梁采用工厂预制、现场吊装的方法施工,预制桥面板按先跨中后支点的顺序施工,采用间断法安装.     

大跨度连续钢箱梁桥设计与施工

上海中环线跨共和新路立交(44 79 44 37)m连续钢箱梁桥跨径长、规模大,桥面变宽度30.8~44.1 m。为维持既有共和新路高架和地面道路的交通,采用少支架大节段拼装法施工,在施工过程中调整线形和内力,体系转换后箱梁应力和线形取得满意的结果。介绍该桥的主要设计与施工特点。     

超大倾角多维曲面深水Y形墩关键施工技术

蓟汕高速公路工程海河特大桥全长1 210.328m,其主桥为(70+110+70)m连续钢箱梁桥。主桥20号和21号墩墩柱采用预应力混凝土Y形墩柱,顺桥向成Y形,横向与道路中心线的法线方向成22°角斜向布置。Y形墩墩顶设整体板式系梁连接两斜腿,单个墩柱混凝土方量达3 688.5m·3。Y形墩柱两斜肢腿采用斜拉支撑体系平衡塔架法施工,主墩采用分段浇筑施工技术,并采用BIM技术对墩柱异型分块钢模板试拼装进行前期施工模拟,有效解决了施工条件的局限性以及施工过程中钢模板与斜拉体系平衡塔架的碰撞冲突风险,按期完成了Y形墩柱施工,主墩线形流畅,根部未产生开裂现象。     

复杂交通状况下大跨立交桥钢箱梁施工关键技术

西安国际港务区港务西路立交桥总长1 076.83m,横跨绕城高速公路部分桥段采用单箱四室等高简支钢箱梁,分东、西2幅,跨长50m,钢箱梁重达816.2t。针对施工现场交通环境复杂、施工场地狭小、钢箱梁重量大、立交桥跨度大等难点,钢箱梁采用分块加工、运输、吊装和安装的施工工艺施工,并对交通进行导改。单幅单跨钢箱梁划分8个吊装单元块,最大吊装重量65.6t,单元块加工成型后在工厂内进行试拼装,试拼装精度满足要求后采用平板车运输至现场,采用1台400t和1台110t汽车吊按先支座处后中间的顺序吊装(先吊装西半幅,再吊装东半幅),在7号墩和8号墩处的支撑体系采用钢管格构柱形式,在绕城高速上的支撑体系采用满堂支架形式。实践表明,钢箱梁分块吊装和安装的施工工艺确保了施工过程的安全性,提高了匹配精度和成桥线形质量。     

福州市琅岐闽江桥主桥施工控制技术

基于无应力状态法原理,考虑结构几何非线性影响,对琅岐闽江桥主桥进行施工全过程施工控制。钢箱梁悬臂阶段按制造线形夹角保持不变确定待拼装节段标高,通过正装迭代合理确定施工阶段张拉索力,采用调索前后无应力索长差快速确定张拉索力;采用顶推配切法进行中跨合龙计算控制;合龙后进行二次调索对结构的内力进行系统调整。通过全面严格的施工控制,琅岐闽江桥主桥顺利实现高精度合龙,桥梁内力和线形均符合设计要求。     

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥北引桥公路钢箱梁安装技术

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥北引桥W3～W6号墩、W6～W9号墩公路桥分别采用(61.4+84+61.4) m和(45.4+78+45.4) m连续梁结构,公路主梁采用变截面单箱双室钢箱梁结构,双幅四联。北引桥公路钢箱梁采用"浮吊+滑移高支架+大节段钢箱梁"方案施工。钢箱梁采用大节段(横桥向不分段;顺桥向大节段,最长29.6 m、重290 t)工厂制造后,经水路运输至桥址0～W1号墩水域;利用1 000 t浮吊提升至下游幅铁路桥面的滑移高支架上并固定,纵向牵引将滑移高支架及其上方的钢箱梁节段整体拖拉滑移至设计位置;待单联钢箱节段全部就位、线形调整到位后焊联成整体;将整联钢箱梁横移至上游幅轨道交通线或原地安装就位。     

鱼嘴长江大桥总体设计思路

根据桥址处的气象、水文、地质、地貌等建设条件,鱼嘴长江大桥采用主跨为616 m的悬索桥方案。根据建设条件进行总体设计,桥塔采用门式框架结构;南锚采用重力式锚碇,北锚采用三角框架式锚碇;主缆采用预制平行钢丝股法(PPWS)施工;主桥加劲梁为正交异性板流线型扁平钢箱梁;南引桥采用跨径35 m的等截面预应力混凝土连续箱梁,北引桥采用跨径56 m的等截面预应力混凝土连续刚构体系。北锚碇采用明挖基础施工;桥塔塔柱采用滑模法施工,桥塔横梁采用支架现浇施工;钢箱梁采用分段制造,吊装焊接成桥的方法施工。考虑水位变动因素合理安排工期,完成水下基础及钢箱梁施工。     

天津海河开启桥钢箱梁架设与合龙控制技术

天津海河开启桥为一座跨径为76 m的双页立转式开启桥,针对开启桥安装精度要求高,施工期间受海河通航条件限制,提出该桥钢箱梁架设采用半支架悬拼装方案。该桥钢箱梁单侧纵向分0~5号块,薄壁空腔内与轴承座附近的钢箱梁采用有支架施工,搭设钢管型钢支架,利用架桥机配合千斤顶依次安装0~3号块;跨中部分的钢箱梁采用架桥机悬臂拼装,利用300 t驳船将4号、5号块依次浮运至航道中央,利用架桥机提吊安装,精确定位后焊接成整体。通过线形监控及独特的钢梁尾销及跨中对中销装置的安装控制方法,实现了桥梁线形与跨中锁定合龙的双重控制。     

悬索桥扁平钢箱梁顶推施工受力分析

某3跨地锚式悬索桥加劲梁为扁平钢箱梁,钢箱梁跨径组成为(40+430+40)m,采用多点临时墩顶推施工。为了确保钢箱梁在顶推施工过程中结构安全,建立有限元计算模型对顶推施工过程进行整体和局部受力分析。计算结果表明临时墩支点高程设置形式、滑道支承形式和横向偏位等对钢箱梁受力影响较大。根据计算结果提出了钢箱梁顶推施工过程线形控制、临时墩反力控制及局部应力施工控制等参数以及相应控制措施。实际顶推施工结果表明钢箱梁受力及线形控制较好。     

复杂竖曲线宽幅组合梁桥大跨度顶推施工控制技术

广西柳州凤凰岭大桥为(96+124+3×130+90) m连续钢-混组合梁桥,主梁为等高双箱单室钢-混组合梁,由槽形钢箱梁和混凝土桥面板构成,梁宽46.6 m,该桥竖曲线由3段圆曲线和2段直线组成。钢梁采用连续步履式顶推、跨间不设临时墩的方案施工,最大顶推跨度达130 m。由于该桥竖曲线线形复杂、顶推悬臂长度较大、桥面板及体外预应力束施工工序繁杂,为确保施工中结构安全、成桥线形和内力满足设计要求,从线形控制、导梁过墩控制、桥面板安装控制等方面进行施工控制。钢梁顶推施工时,采用几何状态传递法对各梁段安装线形进行预测与控制,确保成桥线形满足设计要求;分析临时拉索张拉、环境温度改变与导梁前端位移响应关系,计算临时拉索张拉力,通过张拉临时拉索实现导梁顺利过墩;桥面板施工时,对皮尔格铺装法进行优化,改变桥面板安装顺序,确保了钢梁及桥面板应力满足要求,并缩短了工期。通过以上施工控制,该桥钢梁顺利顶推完成,全桥线形平顺,实测主梁线形满足设计要求,成桥状态良好。