大跨度钢桁梁斜拉桥合拢施工技术要点分析

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大跨度钢筋混凝土拱桥斜拉扣挂法悬臂浇筑施工关键技术讲解学习

大跨度钢筋混凝土拱桥斜拉扣挂法悬臂浇筑施工关键技术讲解学习

大跨度钢筋混凝土拱桥斜拉扣挂法悬臂浇筑施工关键技术大跨度钢筋混凝土拱桥斜拉扣挂法悬臂浇筑施工关键技术尹洪明郭军肖霑(中交一公局四公司广西南宁 530000)摘要:钢筋混凝土拱桥悬臂施工法分为悬臂拼装法和悬臂浇筑法两大类。

悬臂浇筑法主要采用挂篮悬臂浇筑施工,根据国内外目前的工艺技术又可以分为采用塔架斜拉扣挂法和悬臂桁架浇筑法。

而悬臂浇筑法施工的拱桥在国内日前仅建成3座,都采用塔架斜拉扣挂法施工,且因为施工情况又存在不同,技术理论不够完善,整体还处在起步阶段,为进一步完善悬臂浇筑拱桥的施工技术,本文以在建的马蹄河特大桥为背景,谈论大跨度塔架斜拉扣挂法悬臂浇筑拱桥的关键施工技术控制。

关键词:悬臂浇筑斜拉扣挂箱拱挂篮索力优化施工技术0 前言拱桥是一种以受压为主的结构,受力合理, 外形美观, 是我国公路上广泛采用的一种桥梁体系。

随着钢筋混凝土的出现,拱桥的施工技术得到提升,跨越能力增大,大跨度混凝土箱拱造价低廉、施工方便、养护简单,在我国适合贵州、广西、云南等多山地区。

制约混凝土箱拱跨度的一个重要因素是施工方法,拱桥的施工方法一般有缆索吊装法、劲性骨架法、转体施工法、悬臂施工法、悬臂施工与劲性骨架组合法等。

小跨度箱拱可以采用支架施工或分多个节段吊装,随着跨度增大,山区沟谷多,环境条件限制,提出采用的悬臂施工法更能适应山区拱桥发展。

悬臂法分为悬臂拼装法和悬臂浇筑法,我国钢筋混凝土拱桥发展在20世纪70年代得到提升,伴随无支架缆索吊装技术的成熟和设计方法进步,才逐渐出现了大跨度的钢筋混凝土悬臂拼装拱桥。

90年代后先后建造了跨度最大的中承式钢筋混凝土——广西邕林邕江大桥(312m,1996年)和世界第一跨的钢管混凝土劲性骨架钢筋混凝土拱桥——重庆万州长江大桥(420m,1997年)。

然而,随着时间发展,国家对工程质量、技术要求更高,悬臂拼装法需要足够大的预制空间和吊装能力,且成拱后拱圈接头多,整体性不高,在进几年开始推广挂篮悬臂浇筑施工的钢筋混凝土拱桥,由于主拱圈采用挂蓝浇筑一次成形、无需分环、工艺简单、整体性好、施工中横向稳定和抗风性能好、运营阶段养护费用低、耐久性好的特点。

钢管混凝土桁式组合梁斜拉桥施工技术

钢管混凝土桁式组合梁斜拉桥施工技术
1 概述
紫洞大桥位 于广东省南海 市境 内小 塘镇与南 庄镇交界 的潭洲水 道 上。 主桥为长 2 8 7 m的双塔单索 面两跨连续的钢管混 凝土桁式组合斜 拉 桥 , 面呈竖 琴式布 置 ; 索塔 为等截 面钢 管混凝 土结 构 ; 面铺 装 索 两个 桥 层为钢纤维混凝土; 钢筋混凝土薄壁墩身; 钢筋混凝土承台联结桩基础 与薄壁墩 身。引桥上部结构分 别为 2m先 张法 预应力混凝 土空心板 和 0 3m无粘 结预应力 空心板 ; 结构 由桩基 础 、 0 下部 双柱式 墩身和 部分预 应 力 钢筋混 凝土盖梁组 成 ( 台则 由桩基 三柱式 台身和钢筋 混凝土盖 梁 桥 组成) 。引桥长 76 桥梁全长 13 m, 大桥 。设计 荷载汽 一 2 , 5m, 04 属特 超 0 挂一2 , 10桥面宽度 25 。 5 m 桥面纵坡 1%。 . 将钢管混凝土用于斜拉桥使该 5 桥 主桥具有 构思独特 、 结构新颖 、 重 较小 、 形轻盈美观 的特| 施 工 自 外 。 时, 钢管桁梁在组装平台组桁 , 然后向跨中逐段平移直至合拢。施工中 利用结构 本身作 为施工设施 ,大大地减 轻 了安装 的部分构 件可作 为工 程 中的临时施工 用料 ,降低 了材料 消耗 。由于工 程 中采用 了多项新 工 艺 、 材料 , 主桥施 工工 序繁 多 , 艺复杂 , 难度加 大 , 新 使 工 技术 质量要 求 高。
装 的工艺 流程 为 :将杆 件相贯线 中心及 长短轴划 在组装杆 件上—— 使 杆件杆件相贯线中心及长短轴划在组装件相应务线相互吻合——保证 杆 件间 的间隙符合规范 要求—— 检验拼 装质量— 一 对称点焊接 予 以固
定。
Hale Waihona Puke 在组装初 期 , 由于经 验不足 , 各杆 件 的焊接 收缩 考虑 不足 , 对 下料 时未预 留焊接收缩 量 , 杆件站组 装间 隙控制不甚 理想 , 第一 次组装 致使 的主桁梁焊接后 , 弦杆间宽度小 于设计要求 , 下 最大误 差达 2 r 。 3 m 通过 a 查阅有关资料及实际测量, 确定了每道焊缝预留的收缩余量为 45 m -m 。 经对成形后 的主桁 梁质量检 查J 睛况表 明 ,预 留的焊接 收缩量是 较为符 合实际的。 为使组装成品主桁梁的轴线及竖向曲线与设计相符, 还应十 分 注意主桁 梁各杆件 的窨位 置 , 特别要 注意上 、 弦杆 的平 面位置 及高 下 程的准确性 。 3 - 2索塔的竖拼 本桥索塔 为 q13 m b 80 m的钢管 混凝 土塔 身 , 钢管 按 2 个 标 准 索塔 4 节段 由工 厂加 工 。 工厂加工 时各 节段要试拼 , 查垂直度 、 圆度 , 在 检 椭 并 检查节段 内各焊接缝 的焊接 质量 。检验 合格后 编号划 记铅垂线 和组装 2临时工程 的施 工 轴线 , 运人工 地 。从施工 的方便 和经济合 理 的角度 考试 , 塔钢管 的拼 索 2 . 1水上 钻孑平 台 L 装否定 了原设计 在主桁梁 上拼装 、 接 , 焊 主桁梁平 移 的不 同位置 按不 同 大桥 主 2 、 3 墩 ( #主 # 塔墩 ) 于水 中, 河道通 航 的要 求及施 工 的空间角度竖拼 , 处 根据 最后随主桁梁平移到位。到位后, 检查其纵横轴线及 均符合 没计要求 。 竖拼方 案充分利用 已组焊成 的塔 体作 为稳定 单位 的实际情况 , 考虑钻 孔时 的冲击 荷载 , 台钻架 的 自 和其他 施 垂直度 , 并 平 重 工荷载, 经计算采用 1 根 c- 0 m的钢管桩作为平台的支承结构。 2 l8 m x0 - 钢 体系 , 用附着式独 脚扒杆 吊装索 塔节段 。 索塔 钢管在竖拼 时应注意 以下 () 故 其 管桩 的人 土深度根据基 底情况为 1- 5 0 1m不等。 平台则利用上 部结构的 问题 :1由于主桥位 于竖 曲线上 , 索塔在 拼装 的各个 不 同位 置 , 与 槽钢 、 钢板等 搭设 。钻孔完成后平 台又作为承 台的模板支架使用 。 主桁顺 序方 向间的夹角是 不 同的 , 工时对 主桁与 索塔在不 同位 置的 施 夹角均 进行 了计 算 , 时严格按计 算值进 行控制 , 施工 以保证其 到位后 索 2 . 2临时支墩 临时支墩虽是施 工过程 中和 临时建筑 , 由于 主桁梁及 索塔 平移 塔垂直 ; ) 但 ( 竖拼过程 中要严格 控制和节段 竖拼高度 , 成形后索塔 拉 2 保证 索孔道位 置的准确 。 时, 其承受的荷载很大, 故必须确保支墩结构的稳定和安全。 考虑施工时桁梁和索塔通过时最不利荷载组合 ,模拟各种结构状 3 . 3主桁梁 及索塔 的焊接 本桥 主桁梁及 索塔属全 焊接结构 ,主桁 梁及索 塔钢 管是 1Mn 6 钢 态进 行计算 , 根据设 计要求在两个边 跨分 别设 置两个 临时支墩 , 临时支 墩基 础为 8 q-0m 的钢管 桩。 出水面部分 的钢管柱与槽钢 、 根 b- 0 m - 8 露 、 工 材 , 等强二 级焊缝 。焊接质量 对主桁 梁及索塔 因焊接 而引起 的变形 、 焊 字钢等焊接组成桁架, 使其具有足够的强度和刚度。 为保证钢管桩具有 接奕力 影 响甚 大。 由于主桁梁及 索塔节段 竖拼 的焊 接均在 工地现 场进 足够 承载力 打设钢管 时 ,采用入 土深度与 一次锤击贯 入度两项 指标加 行 , 的制 约条件较多 。1露天作业 , 受到 () 自然条件差 。 主桁及索塔 焊接 在 量最大 的 51 月份 , 的气 温高 、 —0 当地 雨水多 、 大 , 相对湿度 均在 湿度 一般 以控 制。 90以上 , 了规 范规定焊接湿度 不宜高于 8%的要求 。 2焊 接现场 00 / 超过 0 () 2 . 3拼装支架 ( 台) 平 下平联 下端 、 内锚箱 、 钢管 梁 索塔 主桁梁的组拼、 焊接及平移均在高支架平台上进行 , 故两岸分别用 受 到的限制较多 。如主桁梁 下弦下端 、  ̄5 m 0 m钢 管组拼 了 3 m支架 。为保证组桁 的精 度和平移 的安全 , 5 支架 节 问的焊接均十分 困难 。当然 , 这些部位 的焊接质量也 是检查 的重点 。 要有足够的刚度和稳定性 , 尤其要注意滑道通过部分和拼装支架前端 综上所述 , 为了保证焊接质量, 驻地监理工程师和施工单位采取了 要有 足够 的承 载力 、 和稳定性 , 滑道顶面高程处 于可调状态 。 刚度 且使 如 下措 施 。 () 1严格焊接 工艺评 定。对每种 接头形 式均作 焊接工艺 试验 , 对每 2 . 4滑道 主桁 梁平移时 , 主墩 、 时支墩 、 通过 临 拼装支 架 , 故在其上 均设有 滑 个 工艺试 验者作 力学 冲击试 验 、 晶相分 析 、 声波 探伤 检查 , 为依 超 以此 道 。为保 证滑道稳定 、 滑 、 整 , 架上设置 了工 字钢组焊成 的滑道 据 确定合 理的焊接参 数 ,把 焊接引起 的变形和 应力控制 在规范 允许 的 光 平 在墩 梁( 或钢筋混 凝土滑道梁 )滑道 梁上铺 3 m厚 的不锈钢板 。此外 , , a r 为了 范 围内 。 () 证焊 工坚持 式 2对持 A格后方可上 岗的制度 。 持证 焊工模拟构 使 主桁梁 平移 时能顺利上 墩 , 在墩背 向跨 中的侧 面设立 了 80 m长 的 0m 件 为焊接 位置进行考 试 ,焊接件 外观检 验合格 后 ,送有关 单位进 行力 坡道。 学、 冲击试验 、 晶相分析 、 声波 探伤检查 , 超 合格者 方允许上 岗。 3主桁 梁及索塔 的拼装 、 焊接 主桁 梁及 索塔 的拼装 、 焊接是 主桥 的关 键工程 。拼 装 、 的质量 焊接 () 3落实岗位责任制。 对焊接工焊接的 ̄ - Ut  ̄头均要打上施焊者的 直接关系到主桁梁及索塔的运营功能。因材料的质量亦至关重要, 故对 编号钢印, 以加强每个焊工的责任心。 () 4坚持按焊接顺序施焊。通过现场试验, 主桁梁合理的焊接顺序 于主桁梁及索 塔 的各种 材料 , 经材质检验合格方 采购进场 。 均 是下弦 、 下平联 、 弦 、 、 平联 、 内锚箱 。主桁 梁横截 面内先 中间 上 腹杆 上 梁 3 主桁 梁的组装 . 1 腹杆 再 施工前, 对主桁梁各杆件的下料长度 、 夹角、 长短轴均进行 了理论 后 两边对 称焊接 , 先焊下 面接头 , 焊上面部分 。索塔 对接 对称 同 焊接 计算 , 并绘制 了展开图�

斜拉桥主桥合拢转换施工技术探讨

斜拉桥主桥合拢转换施工技术探讨

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驳船接住底篮 , 边跨底篮 直接落地 , 当底篮下放至一定高度时 , 用风缆校正驳船 和底篮 的相对 位置 , 中后 、 对 中边跨 交替点动
卷 扬 机 下 放 底 篮 , 至卷 扬 机 钢 丝 绳 全 部 松 开 , 开 捆 绑 钢 绳 , 直 解 将 驳 船 移 至 岸 边 用 吊车 直 接拆 除底 篮 各 结 构 件 。
[ A d rsnA S h m sJO T es uc f r - y l c p c- 7 】 n eso , o a .h o reo s c ce a a i T i f t t l si i e 0 [ . P w rS uc s 0 1 9 /8 4 8 y o n L F P 4 J J o e o re , 0 , 7 : 9 — s ] 2 9
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斜拉桥分析注意事项

斜拉桥分析注意事项

斜拉桥的设计过程与一般梁式桥的设计过程有所不同。

对于梁式桥梁结构,如果结构尺寸、材料、二期恒载都确定之后,结构的恒载内力也随之基本确定,无法进行较大的调整。

对于斜拉桥,由于其荷载是由主梁、桥塔和斜拉索分担的,合理地确定各构件分担的比例是十分重要的。

因此斜拉桥的设计首先是确定其合理的成桥状态,即合理的线形和内力状态,其中起主要调整作用的就是斜拉索的张拉力。

确定斜拉索张拉力的方法主要有刚性支承连续梁法、零位移法、倒拆和正装法、无应力状态控制法、内力平衡法和影响矩阵法等,各种方法的原理和适用对象请参考刘士林等编著的公路桥梁设计丛书—《斜拉桥》。

MIDAS/Civil 程序针对斜拉桥的张拉力确定、施工阶段分析、非线性分析等提供了多种解决方案,下面就一些功能的目的、适用对象和注意事项做一些说明。

1 .未闭合力功能通常,在进行斜拉桥分析时,第一步是进行成桥状态分析,即建立成桥模型,考虑结构自重、二期恒载、斜拉索的初拉力(单位力),进行静力线性分析后,利用未知荷载系数’的功能,根据影响矩阵求出满足所设定的约束条件(线形和内力状态)的初拉力系数。

此时斜拉索需采用桁架单元来模拟,这是因为斜拉桥在成桥状态时拉索的非线性效应可以看作不是很大,而且影响矩阵法的适用前提是荷载效应的线性叠加(荷载组合)成立。

第二步是利用算得的成桥状态的初拉力(不再是单位力),建立成桥模型并定义倒拆施工阶段,以求出在各施工阶段需要张拉的索力。

此时斜拉索采用只受拉索单元来模拟,在施工阶段分析控制对话框中选择体内力”第三步是根据倒拆分析得到的各施工阶段拉索的内力,将其按初拉力输入建立正装施工阶段的模型并进行分析。

此时斜拉索仍需采用只受拉索单元来模拟,但在施工阶段分析控制对话框中选择体外力”但是设计人员会发现上述过程中,倒拆分析和正装分析的最终阶段(成桥状态)的结果是不闭合的。

这是因为合拢段在倒拆分析和正装分析时的结构体系差异,导致正装分析时得到的最终阶段(成桥阶段)的内力与单独做成桥阶段分析(平衡状态分析)的结果有差异。

市政工程技术——斜拉桥施工技术要点

市政工程技术——斜拉桥施工技术要点

市政工程技术——斜拉桥施工技术要点1、斜拉桥类型通常分为:预应力混凝土斜拉桥、钢斜拉桥、钢―混凝土叠合梁斜拉桥、混合梁斜拉桥、吊拉组合斜拉桥等。

2、斜拉桥组成斜拉桥有索塔、钢索和主梁组成。

3、裸塔施工宜用爬模法,横梁较多的高塔,宜采用劲性骨架挂模提升法。

4、倾斜式索塔施工时,必须对各施工阶段索塔的强度和变形进行计算,应分高度设置横撑,使其线形、应力、倾斜度满足设计要求并保证施工安全。

5、必须避免上部塔体施工时对下部塔体表面的污染。

6、混凝土主梁在零号段浇筑前,应消除支架的温度变形、弹性变形,非弹性变形和支承变形。

7、当设计采用非塔、梁固结形式时,施工时必须采用塔、梁临时固结措施,必须加强施工期内对临时固结的观察,并按设计确认的程序解除临时固结。

8、主梁采用悬拼法施工时,预制梁段宜选用长线台座或多段联线台座,每联宜多于5段。

9、为防止合龙梁段施工出现的裂缝,在梁上下底板或两肋的端部预埋临时连接钢构件,或设置临时纵向预应力索,或用千斤顶调节合龙口的应力和合龙口长度,并应不间断地观测合龙前数日的昼夜环境温度场变化与合龙高程及合龙口长度变化的关系,确定适宜的合龙时间和合龙程序。

合龙两端的高程在设计允许范围之内,可视情况进行适当压重。

合龙浇筑后至预应力索张拉前应禁止施工荷载的超平衡变化。

10、斜拉桥主梁施工方法可分为顶推法、平转法、支架法和悬臂法;悬臂法分悬臂浇筑法和悬臂拼装法。

悬臂法是最常用的方法。

11、斜拉桥施工监测①施工过程中,必须对主梁各个施工阶段的拉索索力、主梁标高、塔梁内力以及索塔位移量等进行监测。

②监测数据应及时将有关数据反馈给设计等单位,以便分析确定下一施工阶段的拉索张拉量值和主梁线形、高程及索塔位移控制量值等,直至合龙。

③施工监测主要内容变形:主梁线形、高程、轴线偏差、索塔的水平位移;应力:拉索索力、支座反力以及梁、塔应力在施工过程中的变化;温度:温度场及指定测量时间塔、梁、索的变化。

大跨径钢桁梁斜拉桥节点受力分析

大跨径钢桁梁斜拉桥节点受力分析

大跨径钢桁梁斜拉桥节点受力分析一、引言介绍大跨径钢桁梁斜拉桥节点在结构力学领域的研究现状和重要性,阐明本文研究目的和意义。

二、节点受力分析方法介绍大跨径钢桁梁斜拉桥节点受力分析的基本理论和方法,包括有限元方法、节点刚度矩阵法、位移转换法等,并对其优缺点进行比较分析。

三、节点受力分析模型建立大跨径钢桁梁斜拉桥节点受力分析的数学模型,包括节点刚度矩阵、边界条件等,并对其进行简化和优化处理。

四、节点受力分析结果与分析运用所建模型进行大跨径钢桁梁斜拉桥节点的受力分析,根据分析结果对节点受力状况进行评估和优化,并分析节点受力变化趋势。

五、结论与展望总结大跨径钢桁梁斜拉桥节点受力分析的研究成果,并对今后研究工作做出展望和建议,指明未来研究的方向和重点。

第1章引言随着城市化的发展,越来越多的桥梁建设被应用在现代交通和经济工业的发展中。

而在大跨桥梁的建设中,斜拉桥是重要的桥梁形式之一。

因其长跨径、大荷载等特点,斜拉桥所需要的节点极具挑战性。

本文将针对大跨径钢桁梁斜拉桥节点受力分析问题,介绍节点受力分析方法、建立节点受力分析模型,并对模型进行分析。

第2章节点受力分析方法大跨径钢桁梁斜拉桥节点的受力分析方法有很多种。

其中比较常用的有以下几种。

1.有限元方法有限元方法(Finite Element Method,FEM)是一种数字计算方法,它将大系统划分成许多小模型,再求解这些小模型的方程组,从而得到大系统的结果。

有限元法在结构力学领域有广泛的应用,因其可适应不同复杂度的问题,尤其适用于纤维增强复合材料、混合材料等非均匀材料的分析。

2.节点刚度矩阵法节点刚度矩阵法(Node Stiffness Matrix Method,NSMM)是一种结构力学计算方法,它将节点化为一个简单的结构系统,并利用节点刚度矩阵求解该节点的受力和位移。

这种方法适用于较简单的问题,但对于复杂的结构,节点刚度矩阵法的计算量往往较大。

3.位移转换法位移转换法(Displacement Transformation Method,DTM)是一种结构分析方法,它通过转换节点位移,来计算节点受力。

大跨径公路斜拉桥钢箱梁施工技术解析

大跨径公路斜拉桥钢箱梁施工技术解析

大跨径公路斜拉桥钢箱梁施工技术解析摘要:分析斜拉桥钢箱梁施工技术及必要性,研究了斜拉桥钢箱梁施工技术,包括钢混合结合施工技术、标准梁段施工技术、中跨合龙段施工技术,以期为大跨径公路斜拉桥钢箱梁施工提供借鉴。

关键词:大跨径公路斜拉桥;钢箱梁;施工技术0引言大跨径公路斜拉桥能有效跨越江河,满足人们的交通需求,且具备较强的欣赏性,在交通建设领域的应用日渐广泛。

大跨径公路斜拉桥钢箱梁施工存在诸多技术难点。

为有效保障大跨径公路斜拉桥施工质量和使用性能,有必要加强对斜拉桥钢箱梁施工技术的灵活应用。

1斜拉桥钢箱梁施工技术及必要性在斜拉桥工程工程施工中,钢箱梁施工占据着至关重要的地位。

钢箱梁施工技术对于斜拉桥工程整体施工质量具有直接影响。

斜拉桥钢箱梁施工存在诸多技术和施工难点,因此,施工人员有必要深入理解和熟练掌握钢箱梁施工技术,并基于大跨径公路斜拉桥工程实际情况,对斜拉桥钢箱梁施工技术进行灵活应用,才能确保斜拉桥钢箱梁施工取得良好的施工效果,并有效保障大跨径斜拉桥的施工质量和使用性能【1】。

2斜拉桥钢箱梁施工技术在大跨径斜拉桥中,钢混结合段占据着重要地位。

通常,可将钢混结合段分为两个梁段,可用N段和N"段表示。

其中,N段为钢箱梁,该段钢箱梁通常选用加劲U肋,其梁端具有多格室结构,其内部填充混凝土。

同时,借助剪力键、钢板二者与混凝土形成的相应摩擦力传递弯矩、轴力以及剪力。

钢隔室腹板通常选用PBL剪力键,从纵向上使混凝土箱梁结合预应力钢束。

调整N梁段使其符合指定位置,对N"梁段开展施工,同时一次性浇筑同边跨箱梁。

对N"梁段以及N梁段相应钢格室共同浇筑高性能混凝土。

在浇筑前,要用搅拌站对混凝土进行拌制,严格遵循相应的施工配合比,用电子秤进行钢纤维称重,将称量误差控制在1%以下。

搅拌结束后,用罐车将混凝土运输至施工现场索塔处,将混凝土泵送入模中,并借助软管实施分层布料,将分层厚度控制在20~30cm范围内。

铁路大跨度钢箱桁梁斜拉桥无砟轨道施工探究

铁路大跨度钢箱桁梁斜拉桥无砟轨道施工探究

铁路大跨度钢箱桁梁斜拉桥无砟轨道施工探究摘要:多年以来,我国铁路在部分特殊桥梁结构中采用的仍然是有砟轨道,严重制约了列车的行驶速度。

钢桥自身重量较轻,造型比较美观,并且具有较大的跨越能力,在铁路中得到广泛应用。

随着我国高速铁路的快速发展,大跨度钢桁梁斜拉桥也逐渐得到应用,轨道是直接承受列车荷载的结构,在桥梁结构设计中占有重要地位。

本文针对高速铁路大跨度钢箱桁梁斜拉桥无砟轨道施工技术展开研究,通过多种新型技术和新型工艺的研发,在某大桥建设工程中得到成功应用,突破了特殊结构无砟轨道施工技术遇到的瓶颈,填补了高速铁路相关领域的技术空白。

关键词:铁路;大跨度钢箱桁梁斜拉桥;无砟轨道;近年来,我国铁路事业发展比较迅速,乘客对交通舒适性的要求越来越高,为了促进我国高铁建设质量的进一步提升,众多学者参与到了铁路大跨度钢箱桁梁斜拉桥无砟轨道施工研究工作之中,目的就是为了获取不同轨道结构在铁路大跨度斜拉桥中的应用特点和适用性。

当前阶段,铁路大跨度钢箱桁梁斜拉桥无砟轨道施工技术仍处于初级发展阶段,本文结合某大桥工程对高速铁路大跨度钢箱桁梁斜拉桥无砟轨道施工技术展开研究。

1、工程概况某大桥建设工程项目主桥采用(70+130+340+140+70)米双塔钢箱桁梁斜拉桥,全长778米,主桥平面曲线位于直线上,纵坡为“人”字形,坡度为1.6‰,轨道形式为cRTSⅢ型板式无砟轨道,斜拉桥无砟轨道起讫里程为DK487+112.145一DK487+926.645,长度836.7米(含主桥及两端各两孔简支箱梁)。

采用单向滑动支座与纵向滑动支座作为斜拉桥支座,属于半漂浮体系。

白密实混凝土、混凝土底座、混凝土垫层、cRTSⅢ型轨道板和桥面防水层以及其他桥面附属结构共同组成斜拉桥无砟轨道结构层,通过伸缩调节器将钢梁与两边简支梁连接在一起。

2、工程施工重点和难点此工程是大跨度钢箱桁梁斜拉桥,多向支座和纵向支座发挥着支撑桥梁的作用,主桥属于半漂浮体系。

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大跨度钢桁梁斜拉桥合拢施工技术要点分析
摘要:某特大桥项目主跨部分400m,结构形式为钢桁加劲梁公路斜拉桥,边跨
结构和主跨结构合拢段的监控使用无应力状态法,并配合几何线型进行联合控制,基于无应力状态的基本原理,只要分析单元的无应力实际长度等确定,则最终合
拢后的成桥状态、应力分布、线形形式是确定的。

在温差引起的温度应力作用下,保持合拢节段长度,采用强制拖拉方式进行节段合拢;借助主动拖拉、索力微调、温差平衡等方式以联合控制钢桁架位置,防止出现合拢错位,保证合拢过程无应
力状态,最终满足设计成桥线形要求。

关键词:桥梁工程;钢桁结合梁;合拢;施工技术
1工程概况
某特大桥主跨400 m,钢桁梁桥全长760 m,桥上部承载结构为钢桁架,中
心间距值为26m,主桁架高度值为6m,主桁架由两片N字型主桁、横向联系、
纵向联系、平联和桥面铺装系构成。

其中,两岸的引桥部分主梁结构形式为预应
力混凝土连续梁结构。

主梁钢桁架结构总共划分为65个节段,第33个节段位于
合拢控制位置。

B1、B1’各1个为边合拢节段。

相应的主跨桥型立面图如下图1所示:
图1:某特大桥桥型布置(单位:m)
2合拢技术要点分析
2.1合拢段施工主要难点
(1)钢结构线形、长度等受温度影响大,难以控制安装;
(2)跨中合拢位置相比边跨位置的施工控制难度更高,由于主梁钢桁架与
杆件之间的连接借助高强螺栓,不但合拢点多,而且精度要求相当高;
(3)桥面系设置双向组合梁,钢桁梁的竖向变形刚度值得以提升,相应的
竖向变形控制难度提升;
(4)位置偏离的影响因素较多;其中,顺桥向偏差值x,主要受到温度、结
构刚度、安装误差等因素影响;竖向的位移偏差y,主要受到竖向荷载、斜拉索
力等因素影响;轴向的偏差值z,主要受到太阳光照、斜拉索力及斜拉索安装应
力的影响;
(5)合拢段施工前需解除各方向和各部件的临时约束;结构体系转换频繁;主梁设有纵坡,线形控制难度大;
2.2钢桁梁线形敏感性分析
山区大跨径斜拉桥施工过程中,影响桥梁结构内力及线形的因数多,因结构
参数的不确定性,极不利于成桥状态的稳定性,所以必须进行桥梁结构参数敏感
性分析。

因在合拢过程中,需将调节敏感因素作为主要施工手段。

桥梁结构参数
敏感性分析的主要参数为荷载参数、刚度参数、温度参数,其分析结果见表1、2:由上表可以得出:主梁线形主要敏感因素有:索梁温度、斜拉索弹性模量;主梁线形次要敏感因素有:桥面自重、钢桁梁自重;主梁线形不敏感因素有:钢桁梁弹性模量、索塔弹性模量、斜拉索重量;
2.3合拢方案的选择
合拢方案有拖拉法合拢、温度法合拢两种方案,他们的各自特点如下:
(1)温度法合拢:利用温度变化自动调节合拢口距离,速度快、精度要求
不高;施工受温度环境改变影响大,采用此法合拢,成桥结构受力状态与设计要
求存在一定的差异;
(2)拖拉法合拢:采用主动强制扩大合拢口;环境温度变化不确定的情况
下仍顺利合拢;以拖拉座及千斤顶等为主,无需大型设备;此方案对精度要求高;专业性相对较强;
(3)因现场合拢时,结构温度难以达到桥梁设计温度要求,所以主要采用
拖拉法,并辅助结合温度法的调节优势;
2.4临时约束解除
为了确保合拢节段能够顺利吊装进入对应的合拢口,必须将钢桁梁结构向边
跨位置拖拉,增加合拢口距离,以最大程度释放温度应力影响,所以,必须解除
钢桁梁拖拉一侧的临时约束结构,通过模拟计算,临时约束撤除后,相应的影响
情况如下表3所示:
由上表分析可以得出,撤除5、6号墩台位置的临时约束,导致的不平
衡水平力和钢桁梁位移,5号位置的墩台降低显著,因此撤除5号墩台位置的临
时约束,更为合理。

3边跨梁段合拢技术要点
3.1限制侧向位移
(1)边跨位置第五梁段架设在辅助墩的墩顶位置后,应在侧墙的内部布设
千斤顶,调节钢桁梁位置;
(2)钢桁梁同侧墙之间安装侧向的临时约束,钢桁梁的水平位移就可受到
限定;
(3)辅助桥墩的墩顶位置侧向的临时约束条件布置图如下图2、3所示:
图3:辅助墩顶竖向临时支座
3.2限制竖向位移
(1)在相应的辅助墩墩顶部,布设钢制箱梁配重结构,并在配重箱箱梁内
浇筑混凝土材料,确保临时约束支座受到竖向位移约束;
(2)竖向约束支座顶部滑移值,能够释放由于温度应力及拖拉引起的竖向
位移值;
3.3拖拉装置选定
实际分析推力情况为:支反力辅助墩及主墩分别为208*2、234*2;辅助墩及主墩摩阻系分别为0.15,0.1;考虑其它综合影响因素最终计算得出单侧所需顶推力为1046kN;中跨合拢的拖拉力达到单点1640kN;故选用拖拉主要设备为
25OOkN液压千斤顶;拖拉装置如图4所示:
图4:边跨合拢时拖拉装置示意图
3.4边跨合拢段安装
(1)边跨合拢位置在合拢施工前必须将辅助墩和过渡墩的固定支座布设在
垫块的顶部;通过微调支座的方式使其始终处于顶推状态;
(2)边跨位置的梁节段应在安装完成后,将其拖拉反力支座微调为拖拉应
力状态,并将悬臂钢桁梁拖回至拖拉前的位置;
4中跨梁段合拢技术要点
4.1准备工作
(1)在梁段主塔位置配备配重,主梁合拢阶段应进行必要的高程调整;
(2)主梁的纵向约束支座撤除后,钢桁架在受到不平衡斜拉索力的影响下,采用临时支顶,将钢桁梁预先顶紧,使其不会向边跨位置滑动;
(3)在竖向临时约束撤除后,斜拉索主塔位置的钢桁梁不能被拉动,防止
梁段完全成为漂浮状态,其中,应先逐步释放靠近1号墩台的斜拉索索力;
4.2合拢口距离确定
(1)合拢段的拖拉实际距离小时,不能够提供吊装钢桁架需要的作业空间,因此,难以实现相应的拖拉作用;
(2)必须深入结合模型分析结果及现场实际观测情况对钢桁架的拖拉力及
拖拉距离加以控制,必须满足相应的吊装作业空间;
4.3拖拉力及拖拉装置确定
与边跨合拢计算类似,需考虑摩阻力影响,考虑其它综合影响因素最终计算
得出单侧所需顶推力为1640kN。

在边跨合拢拖拉装置基础上改装为中跨合拢拖拉装置,中跨拖拉装置如图5所示:
4.4合拢段安装
(1)节段合拢位置的选定:根据前述分析结果可知,由于桥面系和钢制桁
梁结构自重作用的影响,上述因素对主梁成桥后的线形情况影响非常显著,可以
通过微调钢桁梁高程缓解影响,主梁合拢位置同悬臂端连接后将出现一定程度的
挠曲变形,为了充分利用地形条件,可以考虑选取主桥南侧为合拢控制点;
图5:中跨合拢时拖拉装置示意图
(2)主梁桁架的下弦杆安装:将主桁架的下弦杆整体吊装至合拢位置,在
岸边埋设斜拉索的锚定设施。

具体详见下图6:
图6:下弦杆安装示意图
(3)主梁桁架上弦杆件安装:在安装上弦杆件的过程中,主桁架和下弦杆
已经成为整体结构,所以,上弦杆件的开口值较大,上弦杆件的安装应以合拢口
尽可能缩小为基本目的;为了降低安装限制条件,上弦杆件同腹杆之间的节点连
接可以暂时不设节点;采用高强螺栓将节点板和杆件可靠连接,撤除6号墩台的
临时约束,最终主桁架结构顺利合拢。

5结论
在某特大桥大跨度钢桁梁合拢施工中,因环境温差大、合拢点多、偏位调节
影响因素多,施工难度大。

通过分析现场施工情况,本文探讨的大跨度钢桁梁合
拢施工,其拖拉法是主要施工技术,并得出拖拉合拢方法的主要特点如下::(1)主动克服温度影响:通过拖拉微调控制,调整合拢位置的距离,并抵
消由于温度应力导致的各种结构承载不利因素;
(2)临时约束撤除后的防护措施:在钢桁架、过渡墩、横向联系梁位置布
设临时约束支座,防止临时约束撤除后,导致钢桁梁出现较大的位置偏离;
(3)边、中跨分别拖拉合拢:其中边跨及中跨位置应分别拖拉合拢:在斜
拉索主塔的下部设定横向连系梁,并配套布设拖拉设备,通过变化拖拉形式实现
顶推;
(4)中跨钢桁梁起拱处理:采用钢桁梁悬臂端压重的方案,来调节转角及
高程,完成上弦杆安装;
(5)温度法辅助合拢:以调节纵向位移为主,温差调节为辅,最终完成下
弦杆合拢;
本文所分析的大跨度钢桁梁斜拉桥合拢施工技术要点,在实践中能保证大跨
度钢桁梁斜拉桥在短时间内顺利合拢,并丰富了同类型大跨度桥梁施工实践经验。

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