混凝土曲线箱梁顶推施工的两点限位新方法

研究目的:由于工程场地条件的限制,大跨度曲线混凝土桥梁有时只能采用顶推施工方法,对于重250 000 kN、顶程达213 m、半径920 m的混凝土箱梁,其顶推过程中的中线轨迹和临时墩水平反力大小的控制是大吨位、长顶程曲线箱梁顶推设计和施工必须解决的关键问题,本文意在找出解决这些问题的方法。研究结论:通过对北京市京新上地桥独塔单索面预应力混凝土曲线斜拉桥主梁顶推过程中受力和运动轨迹的研究,得出以下结论:(1)提出混凝土复杂曲线箱梁顶推施工新方法,该方法简化了滑道和限位装置的设计,解决了复杂曲线主梁顶推轨迹不易控制的难题;(2)两点限位的结构在水平面为静定体系,可以准确计算顶推过程各工况的水平限位力,临时墩水平反力大幅降低仅为顶推重量的1.2‰,为复杂曲线主梁顶推的施工安全提供了技术支撑;(3)两点限位方法适用于采用顶推法施工的公路、铁路和市政工程等大型复杂曲线预应力混凝土箱梁桥。     

大跨径连续刚构桥中跨合龙顶推力研究

总结大跨度连续刚构桥合龙段施工的影响因素及中跨合龙顶推力计算方法,并针对黔江某特大预应力连续刚构桥进行顶推力及顶推位移计算。采用有限元分析方法,分析中跨顶推合龙施工对该桥梁在恒载作用和10 a收缩徐变作用下的主梁跨中挠度、主梁应力、主墩的弯矩及应力状态的影响,证明顶推合龙施工的合理性及正确性。分析结果表明:顶推施工能改善桥墩长期受力状态,避免桥墩墩底出现拉应力,配合预拱度设置,能够有效解决跨中下挠的病害。最后,验证了针对本桥所计算出来的顶推力及顶推位移能满足安全施工及运营阶段的正常使用。     

连镇铁路主跨128 m连续弯梁转体施工概念设计

以新建连镇铁路重点工程淮扬联络线左线特大桥(68+128+68)m连续梁为例,对曲线半径为700 m的单线大跨度有砟轨道转体连续弯梁的适用背景、结构形式、防护措施、转台工艺、受力特点并结合转体施工方法进行详细设计与研究,通过建立Midas有限元模型、理论计算分析并结合实践经验对设计结果进行论证。结果表明:桥梁上部结构及下部转体结构尺寸设计合理;可通过在桥墩横桥向设置预偏心的方式有效解决小半径连续弯梁曲线梁面外不平衡问题;结合转体施工时梁体弯、剪、扭最大受力状态的力学分析,采取有效的施工控制应对措施,可确保桥梁转体施工的安全实施。     

曲线钢箱梁顶推施工技术

介绍位于小半径平面圆曲线及竖曲线地段的钢箱梁,采用分段拼装空间曲线顶推技术施工时的支墩及滑道设计与施工,以及顶推施工工艺、施工方法、质量安全控制措施等。     

预应力混凝土梁拱组合桥梁顶推施工新工艺

为避免对铁路运营的干扰,上跨既有铁路大跨度桥梁常用的施工方法有转体及顶推法。本桥采用预应力混凝土梁拱组合体系,系梁采用顶推法施工,系梁总长131 m,分3段浇筑36.5 m+86.1 m+8.4 m,中间段86.1 m长为顶推梁段,两侧为原位现浇。设计顶推最大跨度达38.5 m,顶推过程中需要设置前后钢导梁,其长度分别为28 m及17.0 m,顶推距离为78.3m,顶推运行轨迹为半径2 300 m竖曲线,顶推重为52 809 kN。顶推的特点有临时墩斜交布置、顶推轨迹为竖曲线,顶推过程中结构空间受力明显。同时对顶推用临时墩、钢导梁、侧向限位及拉锚器等也加以介绍。     

复杂地段小半径变曲率连续钢箱梁顶推施工技术

结合北京市政通惠河北路道路工程连续钢箱梁,跨铁路和河道小半径连续钢箱梁的顶推过程,重点阐述在城市复杂地段,小半径变曲率不等高梁顶推施工方法,并介绍顶推平台、千斤顶、临时墩、拉锚器等的布置和设计方法,以及在顶推过程中的施工控制。     

预应力混凝土连续箱梁顶推施工控制技术研究

为了解决桥梁顶推法施工由于正负弯矩交替出现、预应力筋作用以及顶推装置的影响导致连续梁梁体的开裂问题,以厦深联络线连续梁施工为背景,开展对预应力混凝土连续箱梁顶推施工中结构"零损伤"的研究。借助midas桥梁建模软件,仿真分析连续箱梁在不同的预应力张拉方式下,不同顶推阶段中导梁及箱梁的上下缘应力,并通过实测数据对比,验证仿真分析的可靠性。研究结果表明:(1)在顶推的各个阶段,部分预应力张拉方案较全部预应力张拉方案主梁及导梁的拉压应力均变小;(2)采用预应力部分张拉方案解决了顶推过程中箱梁顶板上沿拉应力超限、预应力处理不当导致的梁体裂缝问题;(3)可采用增加布料孔和振捣孔、定制钢底模、设置沉降差等措施控制混凝土质量,为后续顶推施工箱梁"零损伤"提供条件。     

石环公路（省道S101）工程307东互通立交主桥102m系杆拱顶推施工技术

结合石环公路主桥102m小竖曲线、宽度大、重量大预应力混凝土箱梁的顶推施工，介绍了顶推总体布置方案，并通过计算分析，确保临时墩结构布置的合理性，最后详细阐述了该桥施工工艺及技术特点。     

多塔矮塔斜拉桥合龙顶推力多目标优化研究

刚构体系多塔矮塔斜拉桥可通过在主梁合龙前施加顶推力使桥墩向边跨侧预偏,以减小主梁收缩徐变对桥墩受力的影响。将成桥状态下的桥墩应力作为目标函数,设置约束方程控制合龙施工时的桥墩应力,利用多目标线性规划方法确定合龙顶推力。计算结果表明,采用迭代计算可考虑顶推力对混凝土收缩徐变的影响,得到的合龙顶推力可使运营阶段桥墩截面拉应力最小;合龙顶推力将改变结构的应力状态,其对主梁应力状态的影响很小,但对桥墩的应力状态改变较大,由此而产生的徐变效应不能忽略;墩底约束刚度对最优顶推力的确定有一定影响,在实际顶推合龙前应进行试顶推以修正模型的墩底约束刚度。     

重载铁路部分斜拉桥结构参数分析

以蒙华重载铁路主跨248 m部分斜拉桥为例,采用有限元分析理论,分析在该跨度范围内部分斜拉桥应用于重载铁路的适应性及特殊性。对该桥结构体系、主梁梁高、预应力次内力、桥塔刚度、桥塔高度及索塔梁刚度匹配等结构参数进行比选研究,确定合理布置形式。结果表明:(1)该重载铁路部分斜拉桥采用塔梁固结、墩梁分离体系,主墩支座采用双1 90 000 kN超大吨位球形钢支座;(2)主梁中支点—跨中梁高采用13 m-6 m组合为优;(3)短预应力钢束时弯矩近似矩形分布于预应力钢束布置区域,次内力较小;长预应力钢束次内力弯矩近似呈三角形分布,次内力影响明显;(4)桥塔尺寸主要由索鞍等构造及桥塔本身受力控制,其刚度对结构整体受力及刚度影响均较小;(5)为提高跨中截面等控制性区域结构受力性能,桥塔采用高塔型体系,高跨比1/4.35;(6)结构整体刚度主要由主梁提供约占67%,主塔及拉索对整体刚度贡献值为33%,主塔及拉索对刚度影响因素主要为桥塔高度。     

五里亭大桥预制顶推竖曲线箱形连续梁施工技术

通过竖曲线连续箱梁预制顶推技术在韶关五里亭大桥35 m+120 m+35 m刚性连续梁施工中成功应用,介绍竖曲线连续箱梁预制顶推特点,顶推施工工艺,顶推用临时钢导梁,侧向限位装置,柔性顶推支架平台,预制场的设计。     

小半径变截面钢箱梁顶推施工技术

结合北京市通惠河北路道路工程Z3匝道跨越通惠河钢箱梁顶推施工实践,介绍了小半径变截面钢箱梁顶推施工中平台、补齐杆件、临时墩、限位装置的设置方法,着重介绍了变截面梁上滑道设置、曲线顶推控制措施。     

曲率半径对曲线斜拉桥力学性能的影响分析

以刚果布拉柴维尔滨河大道小半径混凝土双塔双索面曲线斜拉桥为工程背景,建立有限元模型并分析曲率半径对主梁弯矩和扭矩、跨中挠度、桥塔塔顶位移、主塔塔底弯矩、索力等结构受力性能参数的影响。结果表明:曲率半径对结构内力和支座反力的影响较大,对索力的影响则相对较小;当曲率半径1 250 m时,曲线斜拉桥可以按照直线斜拉桥进行受力计算。     

高速铁路曲线连续梁桥顶推施工关键技术研究

通过分析桥梁顶推施工发展概况及现状,针对青(岛)荣(城)城际铁路101.2 m曲线预应力混凝土连续梁,在顶推施工中存在顶推力对梁体混凝土的应力影响较大,对临时墩及水平连接的要求高,顶推过程中走行纠偏难度大,千斤顶泵站建立及中控系统复杂、防止梁体混凝土开裂难度大等问题,研究提出了大吨位梁体步履式多点顶推方法、采用加强贝雷片做导梁和临时结构、大吨位梁体曲线走行技术,以及顶推液压操作系统中控同步技术。     

高速铁路曲线连续梁桥顶推施工关键技术研究北大核心

通过分析桥梁顶推施工发展概况及现状,针对青(岛)荣(城)城际铁路101.2 m曲线预应力混凝土连续梁,在顶推施工中存在顶推力对梁体混凝土的应力影响较大,对临时墩及水平连接的要求高,顶推过程中走行纠偏难度大,千斤顶泵站建立及中控系统复杂、防止梁体混凝土开裂难度大等问题,研究提出了大吨位梁体步履式多点顶推方法、采用加强贝雷片做导梁和临时结构、大吨位梁体曲线走行技术,以及顶推液压操作系统中控同步技术。     

北京市六环路斜拉桥设计关键技术

北京市六环路斜拉桥采用(56+100+70+37)m四跨连续双圆柱子母塔单索面W形截面主梁的预应力混凝土曲线斜拉桥方案、墩顶转体法施工,阐述卵石土地区高路堤旁沉井基础的设计与施工要点,对单索面斜拉桥新型无中间横隔板(横梁)W形截面主梁和双圆柱塔的受力规律进行了充分的探索,并提出了预应力混凝土曲线斜拉桥墩顶转体的施工新方法,仅用8个月的时间实现了北京奥运会前大桥基本完工的目标。     

单点顶推技术与多点顶推技术对比研究

拖拽式单点顶推技术与步履式多点顶推技术是目前国内常用的2种顶推施工方法。本文结合2个工程实例,从主梁受力、钢导梁受力、墩台受力、导梁与主梁锚固方式4个方面将2种技术予以对比研究。主梁受力与支撑的布局、钢导梁的长度和刚度以及预应力钢束的张拉有关,施工过程中均存在钢导梁受力不均匀的现象,通过加固措施可以有效改善钢混结合处开裂问题。单点顶推过程中墩台承受较大水平力。多点顶推涉及顶梁与落梁循环引起的支撑位置变化,梁体受到反复的内力。     

长联高墩大跨不对称连续刚构桥设计与施工研究

研究目的:在山区不对称峡谷设置桥梁时,可采用长联高墩大跨不对称连续刚构桥。这种桥型与刚构连续体系相比,具有稳定性好、施工相对简单、桥型美观、养护维修方便等特点。本文结合工程实例,对具有这种特征的桥梁从结构受力与变形特点、合龙顺序与合龙措施、大的边中跨比值对结构的影响、T构悬臂施工阶段安全性等方面作了分析研究,以期能供类似桥梁工程设计施工时参考。研究结论:长联高墩大跨不对称连续刚构桥梁部弯矩、桥墩的水平位移、桥墩截面弯矩等均不对称,合龙段顶推能使结构墩顶、墩底弯矩有明显的减小,其减小幅度与桥墩刚度以及桥墩离不动点的距离有关,合龙时是否施加顶推力对箱梁弯矩影响很小。对于这种桥型,需要合龙顶推时,中跨→次边跨→边跨的合龙顺序有利于减小合龙成本,加快施工进度。顶推时合龙段处普通钢筋、临时锁定杆件等不能焊死,必须保持水平向的活动。当边中跨比值偏大时,应采取有效措施防止腹板开裂。由于全桥合龙后受力需要,在边主墩的双肢之间不设永久横撑,但为了保证没有设置永久横撑的高桥墩在T构悬臂浇注阶段的稳定性,可考虑设置型钢临时横撑。     

墩顶转体法施工的大跨度曲线钢桁梁桥总体设计及创新——以国道109新线高速公路安家庄特大桥主桥设计为例

国道109新线高速公路安家庄特大桥为全线的控制性工程,左右幅主桥分别位于半径1 600 m和1 500 m的圆曲线上,依次跨越丰沙铁路、永定河和现状109国道,桥梁施工安全、河道防洪和环保要求均较高。为解决上跨铁路需采用转体法施工以及桥墩阻水比偏高的问题,创新提出了大跨度曲线钢桁梁桥墩顶转体法施工以及大直径厚壁钢管混凝土桥墩的设计方案,左右幅主桥分别采用(248.95+248.95) m钢桁斜拉桥和(171.95+171+75.25) m连续钢桁梁,转体长度分别为(248+248) m和(171+171) m,水中墩采用钢管混凝土桥墩。结合桥位处相关工程建设条件,对桥梁孔跨布置、桥式方案、水中墩结构的选择依据进行分析,简要介绍主桥上部结构、下部结构及基础、转体系统等主要设计内容。该桥突破钢桁梁不宜采用墩顶转体施工的技术瓶颈,扩大了连续钢桁梁桥和墩顶转体技术的使用范围;采用大直径厚壁钢管混凝土桥墩,有效降低了墩柱截面尺寸,拓宽了钢管混凝土结构的应用范围;大跨度曲线钢桁梁构造及受力特性较为复杂,采用BIM正向设计技术,实现了复杂结构信息和设计意图的精准表达,提高了设计效率。     

单拱肋预应力混凝土梁拱组合桥受力性能分析

研究目的:本文以某单拱肋预应力混凝土梁拱组合桥为例,该桥型将预应力混凝土梁及拱两种结构体系有机地结合在一起,具有结构刚度大、建筑高度低、造型美观等优点,但该类结构为多次超静定结构,受力性能复杂,设计难度较大,为揭示其受力特性,于文中展开详细地分析及探讨。研究结论:(1)该类桥梁拱和梁组合起来共同承受荷载,拱肋受压,主梁受拉,该平衡体系的相互作用,使得拱与梁的弯矩大大减小,拱梁受力均匀,结构静动力性能及使用性能均较好;(2)主梁采用刚性系梁、拱肋采用桁架式,增大了结构的刚度及承载能力,提高了结构的跨越能力,通过优化拱肋及主梁刚度比例,可以进一步地减小主梁结构的建筑高度;(3)当进行跨线桥设计时,建筑高度受限,该类桥梁通过顶推法施工主梁,在顶推就位后的主梁上拼装单拱肋的施工方法,极大地减小了施工过程及后期养护维修对桥下繁忙交通的影响;(4)该研究成果适用于单拱肋梁拱组合体系桥的设计及相关计算分析。