纠偏对CRTSII型板式无砟轨道结构影响分析

以纠偏对CRTSII型板式无砟轨道结构影响程度为研究目标,利用有限元软件ABAQUS建立无砟轨道结构力学分析模型,通过实测结果对模型的可靠性进行验证,分析单点顶推纠偏、多点顶推联合纠偏对CRTSII型板式无砟轨道结构各层受力与变形的影响.研究结果表明:1)纠偏范围从12 m变化至60 m时,单点顶推单次最大纠偏量由0.19 mm增加至1.34 mm;2)纠偏范围为60 m时,纠偏温降从0℃变化至-40℃,则单点顶推单次最大纠偏量由1.34 mm增加至2.12 mm,单点顶推临界最大温降幅度为-4.4℃,对应最大纠偏量为1.44 mm;3)多点顶推联合纠偏时,随着顶推间距由2 m增加至3 m,轨道板、CA砂浆和支承层的纠偏量分别减少1.25％,1.28％和1.32％,而轨道板和支承层的拉应变分别减少8.72％和12.14％,顶推间距3 m时轨道结构受力更有利.     

32 m简支梁顶梁作业对有砟轨道无缝线路状态的影响

以32 m简支梁为研究对象，测试两端支座顶升、单边支座顶升、单墩支座顶升三种工况下的钢轨应变，计算分析顶升过程中钢轨纵向附加力和落梁后钢轨锁定轨温的变化规律；应用有限元软件建立桥上无缝线路梁轨相互作用模型，采用双线性阻力模型计算三种顶升工况下的钢轨附加力，并与现场测试结果进行对比。结果表明：落梁后钢轨内部存在残余附加力，引起钢轨锁定轨温改变，最大改变量为0.36℃，小于规范规定的5℃限值，不需要进行应力放散；三种顶升工况下，顶梁作业对钢轨纵向附加力影响范围均在顶升桥梁的相邻一跨简支梁以内，且产生的钢轨纵向附加力峰值均位于顶升位置和梁端位置；两端支座顶升方案对无缝线路影响最小，建议桥梁支座更换施工时采用该方案。     

重载铁路桥梁支座顶升更换施工技术

在深厚软土地区,桥下堆载与重车通行易引起桥墩沉降及倾斜,致使桥梁支座纵向位移超限。以大丽铁路某特大桥为工程依托,开展铁路桥梁支座顶升更换施工技术的应用研究。考虑运营铁路天窗期施工作业时间短、作业面狭窄、涉及专业施工内容多和安全风险高等特点,提出了用两台千斤顶同步顶升更换既有铁路桥梁支座的方案,并计算分析了千斤顶的选取、桥墩局部承压和梁缝缩小值等技术参数。结果表明:(1)采用两台DYG200型号的千斤顶,单台起重量2 000 k N,满足顶升重量要求;(2)既有桥墩顶帽C25钢筋混凝土局部承受压应力为12. 526 MPa,局部压力为885 k N,满足规范要求;(3)调整支座的梁体顶升高度为20 mm,更换支座的梁体顶升高度为88～92 mm,顶升高度满足现场施工需要;(4)顶升更换既有铁路桥梁支座施工技术对铁路桥梁支座纵向位移超限病害控制效果明显。     

高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道纠偏技术研究

基础不均匀沉降引起的轨道线路中线偏移问题在我国高速铁路无砟轨道运营线路上逐渐显现。某些地段甚至出现偏移量超出扣件可调整范围的情况,导致线路轨道几何尺寸超标,从而对高速铁路的正常运营带来一定影响。针对这一问题,基于现场实践,对高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道纠偏技术进行研究,形成了一整套适用于高铁天窗施工作业的CRTSⅡ型板式无砟轨道结构纠偏技术方案。     

连续箱梁桥同步顶升时的横向位移差分析

针对连续箱梁桥整体顶升时的结构横向位移差问题,展开安全性分析。分析梁体在顶升和落梁时的受力特点,指出箱梁同步顶升时的横向位移差会对结构产生二次破坏。进而以K0+400硕放互通D匝道桥桥梁整体顶升工程为例,基于ANSYS有限元模型对该桥右幅第二联预应力混凝土连续梁桥进行应力和位移分析。研究结果表明:桥梁顶升施工的横向位移差会使结构受力状态发生改变,各跨应力、位移和支座反力均会有不同程度的变化;为保证结构安全性,应将横向位移差控制在5 mm以内。     

高速铁路桥梁支座更换整治技术的探讨

我国高速铁路大量采用常用跨度预应力混凝土箱梁,部分运营高速铁路桥梁支座存在安装错误的情况,桥梁结构不能按设计规定方向变形伸缩,对线路平顺性产生了一定影响,给高铁运营安全带来了安全隐患。结合沪宁城际唐家村大桥、杭甬高铁柯桥特大桥支座更换整治的实例,研究解决运营高速铁路桥梁支座更换整治方法和措施,为高速速铁路无砟轨道桥梁支座更换整治积累资料和经验。     

顶推施工中支座脱空对混凝土箱梁受力性能的影响分析

在顶推施工过程中,由于滑道高程控制不精确、施工管理不当等因素会导致支座脱空,从而导致支反力的重分布,某些支座支反力必然增加,在支撑位置附近局部应力会比较突出,所以有必要研究支座脱空对混凝土箱梁受力性能的影响。结合某预应力混凝土连续箱梁桥顶推施工实例,通过建立三维有限元实体模型,选取某工况下的支座发生脱空进行分析。计算结果表明:支座脱空对支座支反力及箱梁的局部应力影响比较大,减小了顶板受拉和底板的受压安全储备,梁体下挠位移增大,增加了摩阻力,应在施工过程中严密监控支座,避免发生支座脱空。     

考虑纠偏内力影响的框架式地道桥结构优化设计

桥涵顶进施工中常出现抬头、扎头或方向偏差等问题,对此除应加强观测、认真预防外,还必须及时纠偏。运用大型有限元软件ANSYS计算某大型斜交框架式地道桥顶进纠偏施工时桥体产生的剪应力和主拉应力,并依此应力作为施工顶进纠偏的控制参数之一,对该地道桥体结构尺寸进行优化设计。     

临近既有高铁桥梁工程对运营安全性影响分析

对临近某高铁立交工程的基坑开挖、顶进施工、U形槽开挖过程对高铁桥梁的影响进行分析研究。以封闭式路堑下穿高铁桥梁段为背景,采用大型通用有限元软件ABAQUS建立结构的三维数值模型,模拟由基坑开挖、下穿框架桥结构顶进至U形槽开挖的完整开挖过程,对比分析常规防护方案和加强防护方案对高铁桥梁的影响。分析结果表明:常规支护加固开挖时,桥墩基础处土层最大横向位移影响值为0.5 mm,桥墩基础处土层最大竖向位移影响值为0.8 mm;加强型支护加固开挖时,桥墩基础土层最大横向位移影响值为0.15 mm;桥墩基础处土层最大竖向位移影响值为0.34 mm,加强防护措施可有效控制高铁桥梁的附加沉降量,确保高铁的安全运营。     

钢筋混凝土连续弯箱梁桥支座病害处理方法及施工监控

部分钢筋混凝土连续弯箱梁的盆式橡胶支座,在施工过程中因安装不当或随运营时间的增长,使盆式支座上导向钢板与下钢盆顶紧,从而导致支座功能失效,给桥梁上部结构受力带来极为不利的影响.对某高速公路钢筋混凝土连续箱梁盆式支座病害处理方法及施工监控,进行了介绍和探讨,供同类桥梁支座病害处理参考.     

高速铁路桥梁运营条件下支座更换技术研究

通过分析现代铁路桥梁支座更换技术的现状,依托沪宁城际(高铁)虹桥联络线特大桥支座病害治理工程,提出了一种在正常运营条件下的高速铁路桥梁支座更换技术。通过支座病害的现场调研,方案比选、理论分析及有限元计算,得到了梁体在支座更换过程中的受力状态,制定了正常运营条件下的高速铁路桥梁支座更换的施工方案。结果表明:采用新型支座更换技术,在正常运营条件下,线路中心线位置最大竖向位移约0.7 mm,梁体支座局部第一主应力(压应力)6.0 MPa,第三主应力(压应力)23.3 MPa,均小于规范值33.5 MPa,完全满足正常运营条件下的支座更换要求。     

900 t单梁单门式搬运梁机为550 t单线运梁车装梁技术研究

我公司承建的南玉铁路项目，承担标段内757孔箱梁运架施工任务，其中单线箱梁44孔。因支座承载力、桥墩垫石宽度等不同，单、双线箱梁运架施工须采用不同的运架施工设备，为此配置单、双线运架设备各一套，共用900 t单梁单门搬运梁机。单线运梁车长度为42 m(翻折驾驶室后),配备的第一代单梁单门式搬运梁机最大净跨39 m,无法给单线运梁车装梁。结合现场实际工况，自主研制了一种单线梁装梁工装和方法，解决了现场实际问题。该种装梁施工方法可为类似工况提供技术参考，在高铁施工领域推广应用。     

浅埋暗挖地铁区间下穿高铁特大桥风险分析

为研究浅埋暗挖隧道近距离下穿对邻近高铁特大桥的影响,以北京某地铁暗挖区间线路,与桥桩夹角为40°,净距仅2.1 m为工程背景,建立三维数值模型,模拟地铁左、右线暗挖区间侧穿高铁桥桩的施工过程,揭示既有高铁桥墩的变形特性。研究表明,未施加防护措施下,暗挖施工使高铁特大桥墩顶产生的最大竖向位移为5.03 mm,最大横向位移为3.23 mm,最大纵向位移为3.96 mm,不满足控制标准;在采取隔离桩及注浆加固措施的工况下,桥墩顶最大竖向位移为2.91 mm、最大横向位移为1.71 mm;最大纵向位移为1.13 mm,满足控制标准。结果表明,暗挖隧道小角度近距离下穿高铁特大桥方案可行,施作隔离桩及地表注浆加固措施可有效降低隧道施工对桥梁的影响。     

预应力混凝土箱梁支点不平整效应试验研究

通过理论计算分析及跨度24m双线实体箱梁试验,研究预制箱梁支点不平整对箱梁受力的影响。在运输及施工阶段,箱梁4个支点的最大不平整量应控制在5mm之内;存放时及架设后,箱梁4个支点的最大不平整量应控制在3mm之内。建议在预制箱梁架设时,先采用千斤顶将支点反力调匀,然后再进行支座安装,以保证将支点不平整量控制在最小。     

高速铁路简支箱梁盆式橡胶支座更换方法研究

当桥梁支座出现问题需要对其进行更换时,如何在不影响运营的情况下对桥梁支座进行更换,成为一项亟待解决的技术问题。本文以实际工程为例,详细介绍了简支箱梁盆式橡胶支座更换时存在的轨道结构应力变化、顶梁作业的控制指标与基本流程等问题及相应的解决方法,为以后支座更换工程的实施提供了经验和参考依据。     

制挠工况下高铁大跨连续梁桥上无砟轨道受力研究

为探明高速铁路长联大跨度连续梁桥上CRTSII型板式无砟轨道制挠工况下受力特性,选取某高铁跨径(60+3×100+60)m的连续梁桥为工程实例,建立考虑梁轨各构件的空间有限元模型,计算分析单侧制挠工况下各层轨道结构纵向附加力分布规律;分析轨道关键结构参数变化对其纵向附加力影响规律,研究结果表明:在单侧制挠工况下,钢轨纵向附加力最大值出现位置随着加载区域的变化而变化,最大附加拉力及附加压力分别出现在加载区域后端点、前端点;轨道板和底座板纵向附加力分布趋势一致;3层轨道结构中,轨道板在制挠工况下纵向附加力最大;连续梁固定支座右侧300 m范围加载制动力为轨道结构相对最不利工况;道床板伸缩刚度以及滑动层摩擦因数对轨道结构附加力影响较大;CA砂浆层对轨道结构附加力影响较小;建议增大大跨连续梁两端无砟轨道结构强度,改进CRTSII无砟轨道CA砂浆层的设置。     

线路条件对高速列车横向动态偏移量的影响

为研究不同线路条件对车辆横向动态偏移量的影响,从而为高速铁路限界的拟定提供理论依据,利用SIMPACK软件建立车辆一线路耦合模型,研究轨道不平顺、曲线超高对车辆最大横向动态偏移量的影响。结果表明：轨道不平顺会增大车辆的横向动态偏移量,在直线线路上车辆横向动态偏移量随列车速度的增大而增大;当列车速度为350km／h时,动态偏移量增大到22．7mm;在曲线半径为300m的线路上,轨道不平顺使动态偏移量分剐增大了10．1mm;对于相同的小半径曲线线路,列车通过速度越大,车辆横向动态偏移量越小,但会加剧欠超高。列车通过速度过低,车辆存在倾覆的危险;建议确定车辆动态限界时应考虑轨道不平顺、曲线线路超高以及列车通过速度的影响。     

地铁盾构隧道下穿城际铁路地基加固方案安全性分析

苏州某地铁盾构隧道下穿沪宁城际铁路施工时,原有铁路地基加固方案产生的沉降量不能满足高速铁路的要求,因此,结合原加固措施,采用板+桩组合结构的形式对地基进行加固.对此方案,采用二维有限元法分析不同应力释放率下盾构施工引起的地表沉降规律.当应力释放率为30％时,盾构下穿处板+桩组合结构的沉降量为3.9 mm,满足高速铁路无砟轨道对工后沉降的要求,但此时板+桩组合结构中的加固板将与其下方土体脱离.采用三维有限元方法,对高速铁路轨道结构进行静、动应力响应分析.结果表明:当加固板与其下部土体脱离时,在自重应力作用下,钢轨轨面的最大变形为0.582 mm,满足轨道不平顺的要求;在最大列车动荷载作用下,轨道板和加固板的最大拉应力分别为0 93和1.02 MPa,均小于规范中所要求的疲劳强度修正值.由此可知,在盾构隧道下穿施工时,城际铁路地基采用板+桩组合结构形式的加固方案,是能够保证运营安全的.     

跨高铁800m半径PC连续箱梁顶推施工控制研究

研究目的:桥梁结构施工日趋大型化和复杂化,给施工控制技术带来新的挑战。为克服这一难题,一种有效的施工方法——顶推施工法应用前景越来越广阔。本文依托厦深联络线位于R=800 m圆曲线上PC连续箱梁的顶推施工控制,采用数值模拟与有限元仿真模拟的方式,施工前模拟计算出顶推法施工方案是否满足安全要求。研究结论:(1)导梁在顶推过程中,最大拉压应力和最大剪应力都出现在导梁根部;(2)分别在导梁根部最大负弯矩和最大正弯矩工况下,埋入混凝土部分的钢导梁各向正拉压应力、竖向剪应力均小于Q345钢材相应的许用应力,满足规范要求;(3)导梁翼缘和腹板高强螺栓连接在顶推荷载作用下,高强螺栓连接最不利截面受力满足要求,仅腹板螺栓连接安全储备略小;(4)本研究结果可为今后为圆曲线上PC连续箱梁桥顶推施工控制提供参考。     

基于超大断面矩形顶管法的地铁车站建造方案

为解决繁华城区地铁车站采用明挖法施工带来的管线迁改、交通拥堵等难题，以下穿大型箱涵的深圳市轨道交通12号线沙三站为工程背景，采用有限元方法进行基于超大断面矩形顶管法的预制装配式地铁车站机械化暗挖建造方案研究。结果表明：顶进工况、结构转换工况和永久结构工况下，单柱方案最大变形分别为5.07,6.50和6.63 mm，双柱方案最大变形分别为5.53,5.20和10.50 mm，施工全过程中单柱方案车站结构整体变形较小；单柱、双柱方案的混凝土结构最大压应力分别为15.7和29.2 MPa，双柱方案须增大柱截面积以满足强度设计要求，因此单柱方案更经济合理；单柱方案中纵梁最大正、负弯矩绝对值均大于双柱方案，且满足强度设计要求，即单柱方案中纵梁受力更明确、抗弯性能充分发挥；预制管节环向接头分别按刚接、铰接设计时，单柱方案车站结构截面设计控制弯矩分别为最大正弯矩、最大负弯矩，考虑到接头实际刚度应介于刚接与铰接之间，结构设计时应按照接头刚接和铰接进行包络设计。