Study in the design and manufacture process ofthe elastic cable anchor box in steel box girder of Taizhou Bridge

Taizhou Yangtze River Highway Bridge is a large span suspension bridge with three pylons. The elastic cables are installed to connect the steel tower and the steel box girder. The constraints can increase the safety coefficient of the middle saddle, and improve the stress conditions of the middle pylon and decrease the deflection in the middle of the main girder, as well as the longitudinal displacement of the main girder caused by live loads. The anchorage boxes of the elastic cable are installed in the wind fairing outside the vertical web plate of the box girder. Two anchor boxes form a pair and are arranged parallelly. Eight anchor boxes are installed in the bridge. In this paper, the design scheme and the technical difficulties in manufacturing are briefly discussed with the precision control techniques.     

Introduction to steel pylon hoisting of Taizhou Yangtze Bridge

Taizhou Yangtze River Bridge is the first three-pylon two-span suspension bridge in the world. The middle pylon adopts deep water caisson foundation. The superstructure of the middle pylon employs herringbone shape along the bridge, and portal shape in the transverse direction for the first time in China. In this paper, the basic construction procedure, equipment, construction steps, the key construction technologies and methods of steel pylon are introduced.     

泰州大桥加劲梁设计

泰州大桥是世界上首座超千米的三塔两跨悬索桥,加劲梁结构体系复杂并有其独特之处。在设计过程中根据三塔悬索桥的结构特点,加劲梁构造细节设计在润扬大桥的基础上做了较大改进和创新,介绍了加劲梁的结构体系、构造设计、结构计算以及梁段的加工制造和架设情况。     

三塔悬索桥人字型钢中塔选型及关键构造设计

三塔悬索桥整体刚度低,中塔选择对整个结构的受力有非常显著的影响。中塔的设计需要解决主缆在塔顶抗滑移安全系数问题和主梁跨中挠跨比问题这一对矛盾。文章介绍了泰州大桥中塔的受力特点和结构行为,在此基础上对其进行了结构选型,最终采用了纵向人字型的全钢索塔。介绍了钢塔的结构设计和对主要关键构造的处理和设计细节,包括厚板的焊缝设计、分叉点的结构处理、塔底钢塔柱与混凝土承台的连接方式及构造,以及根据起吊能力而进行的塔柱纵向分块设计。     

苏通大桥钢箱梁吊装专用设备研究与应用

苏通大桥为主跨1 088 m的钢箱梁斜拉桥,钢箱梁分为5部分:辅助跨、边跨及索塔区大块梁段,悬拼标准梁段,边、中跨合龙梁段.大块梁段在工厂组拼,用大型浮吊安装.由于通航净空高,传统桁架结构吊具难以满足国内现有浮吊吊高与吊重要求,所以提出苏通大桥超大、超重钢箱梁节段轻型吊索具结构,并介绍了吊索具设计与使用要点.标准梁段采用桥面吊机悬臂安装.由于主粱节段宽且重,加上桥区恶劣的气象和水文条件,以及斜拉索长索梁端牵引需要,对桥面吊机结构和性能提出了较高要求.介绍了苏通大桥集梁段吊装和拉索安装功能为一体的桥面吊机设计与使用要点.     

泰州大桥悬索主桥钢箱梁吊装施工顺序的确定

泰州大桥是世界上首座超千米的三塔两跨悬索桥,主跨为2×1 080 m,中塔采用纵向"人"字形、横向门式框架型钢塔,边塔采用门式框架型混凝土塔,加劲梁为扁平流线型钢箱梁结构,全桥共136片钢箱梁,总重约33 426 t。通过分析钢箱梁吊装顺序对结构体系和施工难度的影响,确定了三塔悬索桥合适的钢箱梁吊装顺序。     

Taizhou Yangtze River Bridge—the first kilometer level three-pylon two-span suspension bridge in the world

Taizhou Bridge, located at the middle of Jiangsu Province, connecting City Taizhou and City Zhenjiang, was started in Dec. 2007. The bridge is the first kilometer-level three span suspension bridges in the world. The bridge adopts longitudinal herringbone shape steel middle pylon for the first time in the world. The foundation of the middle tower is the deepest underwater caisson in soil on earth. A great many of technical innovations are carried out to construct such a great project, such as the design techniques of the three-pylon suspension bridge, the precisely locating and bottom-sealing techniques of the large scale caisson foundation, the manufacture, combination techniques of steel and concrete in the middle tower, the welding of extra thick steel plate, the manufacture and control techniques of abnormal sections of the middle tower and so on.     

泰州大桥钢箱梁除湿研究

泰州大桥主桥钢箱梁长2 160 m,体积约24万m3,采用转轮式除湿系统。阐述了泰州大桥钢箱梁除湿的原理、选型及布置、工作流程、施工等,并拟定了泰州大桥钢箱梁除湿的检验评定标准,为同类工程提供了借鉴。     

随机车辆荷载下三塔悬索桥钢箱梁疲劳关键断面分析

泰州大桥为世界首座千米级三塔悬索桥,建立泰州大桥的三维全桥模型,通过简化的车辆荷载模型,将随机车流加载于大桥有限元模型上,计算泰州大桥主梁不同位置竖向位移和弯矩的振动响应值,分析车流作用下大桥主梁应力变化最大位置,从而确定主梁的疲劳分析的关键位置。     

深水钢围堰基坑水下爆破设计与施工

田家坪舞水河特大桥是新建长沙至昆明铁路客运专线湖南段的重点项目,主桥采用大跨度连续箱梁结构,7#主墩桩基、承台采用圆形双壁钢围堰施工,为将双壁钢围堰下沉就位,需进行基坑水下爆破施工。对该基坑进行了水下爆破设计与施工。实践证明,该水下爆破设计合理、施工方便,可为类似工程提供借鉴和参考。     

深水钢围堰基坑水下爆破设计与施工

田家坪舞水河特大桥是新建长沙至昆明铁路客运专线湖南段的重点项目,主桥采用大跨度连续箱梁结构,7#主墩桩基、承台采用圆形双壁钢围堰施工,为将双壁钢围堰下沉就位,需进行基坑水下爆破施工。对该基坑进行了水下爆破设计与施工。实践证明,该水下爆破设计合理、施工方便,可为类似工程提供借鉴和参考。     

循环荷载作用下钢桥面铺装疲劳损伤失效行为研究

针对钢桥面铺装工程中普遍采用的改性沥青(Stone Matrix Asphalt,SMA)、浇筑式沥青(Guss asphalt,GA)、环氧沥青(Epoxy asphalt,EP)混合料双层铺装结构,进行了循环车载作用下钢桥面与沥青混凝土铺装疲劳损伤特性理论分析与试验研究。基于疲劳损伤度,研究了钢桥面铺装疲劳损伤失效行为和疲劳开裂过程中损伤场、应力和应变场动态演变机制,推导出疲劳失效时的损伤场、应力和应变场计算表达式,并给出钢桥面铺装疲劳寿命理论公式。以三座钢箱梁桥桥面铺装(润扬长江大桥2005,南京长江三桥2005,苏通大桥2008)为例,对不同铺装结构组合方案下的复合梁进行疲劳试验分析和使用寿命理论预测。实例研究结果表明,钢桥面铺装疲劳损伤失效行为预估模型合理可行;相较于改性沥青、浇筑式沥青,环氧沥青混合料具有较强高的强度低变形能力,更适合于大跨径钢桥面铺装抗疲劳的设计要求;由环氧沥青混合料组合而成的“双层环氧沥青混凝土”和“浇注式沥青混凝土(下层)+环氧沥青混凝土(上层)”的抗疲劳性能优于其它沥青混合料铺装结构组合方案,同等厚度组合情况下疲劳使用寿命可延长1倍~2倍以上;“双层环氧沥青混凝土”已应用于润扬长江大桥、南京长江三桥和苏通长江大桥钢桥面工程,并已成功运行10年以上,其跟踪观测结果良好。     

泰州大桥中间塔鞍座抗滑安全评估

在分析鞍座抗滑机理的基础上,建立了基于最大静摩擦系数的三塔悬索桥中间塔鞍座抗滑基本评估模型,并发展了多种鞍座抗滑评估方法。包括基于目前使用的设计规范评估鞍座抗滑安全的确定性方法;基于静态车辆数据合成随机车流,并利用Rice公式外推其荷载效应极值,进而研究鞍座抗滑安全性能的评估方法;以及基于车辆荷载效应和抗力概率模型的鞍座抗滑概率评估方法。用上述三种方法分别对泰州大桥鞍座抗滑安全性进行全面评估,表明泰州大桥中塔鞍座抗滑安全可靠。     

泰州大桥钢桥面铺装轮载谱研究

调研了江苏省内三座跨江大桥2007—2010年的交通量和交通荷载状况,利用轮载谱分析货车交通量和交通荷载状况,并推荐了江苏省内货车轮载和典型轮载比例;分析江苏省内三座跨江大桥的货车超载情况并给出了超载比例较大的车型。研究成果为泰州大桥钢桥面铺装设计研究提供了有力支持。     

泰州大桥深水沉井基础设计

泰州大桥采用主跨为1080m三塔两跨悬索桥,中塔位于主江中心。通过对沉井基础和高桩承台钻孔桩基础等多项基础方案的比选,考虑到沉井结构受力明确、刚度大、工序简单,经济性高等优点,中塔基础最终选用沉井基础。根据塔柱底的构造要求,受力要求,沉井采用58m×44m四角倒圆的矩形沉井,沉井总高76m。为了能在深水中顺利施工,沉井下部为钢壳混凝土结构,上部为钢筋混凝土结构。文中介绍了泰州大桥水中沉井的结构构造、施工方法、方案比较以及沉井的设计特点,为类似工程起到很好的借鉴作用。     

两座大型斜拉桥索塔锚固区模型试验及对比研究

简要介绍了两座大型斜拉桥（南京长江第二大桥南汊桥和润扬长江公路大桥北汊桥）索塔锚固区的节段足尺模型试验，研究了索塔锚固区的抗裂安全系数和极限承载力；同时，还对索塔锚固区预应力索的合理布置形式、索塔节段模型对索塔整体的仿真效果等进行了研究，对于斜拉桥索塔设计具有理论指导意义和实用价值。     

泰州大桥中塔沉井基础承载力模型试验研究

泰州大桥中塔位于江中心,基础覆盖层高达200 m。通过多方面比选,基础采用58 m×44 m四角倒圆的矩形沉井,高76 m。为确保泰州大桥中塔沉井基础的安全和稳定,开展了1∶100的模型试验,获取了泰州大桥沉井极限承载力以及沉井埋深、土体含水量、侧壁摩阻力对极限承载力的影响。     

聚氨酯-钢板夹层正交异性桥面板试验研究

通过2个不同纵向加劲肋间距的聚氨酯-钢板夹层结构正交异性三跨连续桥面板的钢箱梁模型试验,结合有限元计算分析方法建立多种加劲肋间距桥面板的钢箱梁计算模型进行计算对比,研究该种桥面板的受力性能,试验模型按实桥同种材料的箱梁缩小1/4制作,按汽车荷载在跨中及支点截面产生最大弯矩时测试截面各关键点的纵向、横向应变和挠度。结果表明:桥面板各点应变试验值与计算值基本吻合;采用聚氨酯-钢板夹层结构正交异性桥面板可大幅削减局部应力集中峰值,从而可大幅减少加劲肋数量,减少程度主要取决于夹层板厚度;板面有些部位要同时承受两个正交方向的反号应力;相应截面中间加劲肋底部纵向应力最大;夹层桥面板的应力和挠度随着芯层厚度减小,增幅加大。     

三塔两跨悬索桥猫道设计与施工

泰州大桥为国内外首座千米级三塔两跨悬索桥,中塔首次采用全钢结构,工程实践经验少,猫道系统作为悬索桥上部结构安装工程最为重要的临时施工设施,其设计和施工尤为重要。在分析三塔两跨悬索桥猫道设计与施工中存在的关键问题的基础上,泰州大桥猫道设计选择了不设抗风缆的四跨连续构造。叙述猫道结构的总体设计以及猫道承重索及扶手索、锚固系统、猫道面层、横向通道等细部设计,并分别描述了猫道牵引系统施工、承重索施工、面层系统施工等猫道施工工序,为今后三塔连跨悬索桥猫道设计与施工提供有力的参考依据。     

武汉天兴洲公铁两用长江大桥关键技术研究

天兴洲公铁两用长江大桥是北京至广州客运专线在武汉跨越长江的重要桥梁,其主桥为主跨504m的双塔三索面三主桁斜拉桥,铁路、公路分上下两层布置。重点介绍武汉天兴洲公铁两用长江大桥结构体系、主桁结构、基础选型和施工等关键技术及研究成果。