预应力混凝土拱桥整体顶升方案分析
预应力混凝土系杆拱桥整体顶升受力分析
构产生 附加应力 ,从 而影 响结构受力体 系尤其是 吊杆 的拉力 ,所 以建议在顶升过程结束后重新进 行 吊杆 索 力 测 试 , 照 测 试 结 果 进 行调 整 。 对 下 承 式 系 杆拱 桥 多为 单 拱 结 构 ,整 体 结 构 属 于静 定 结 构 , 采 用整 体 顶 升 方式 , 主 要 应 分 析 如 则 其 局 部 受 力 即顶 升 点 附 近位 置 的局 部 应 力 ,采 用 A S S进 行 三维 有 限元 分 析 。 NY
为 二 次 抛 物 线 , 算 跨 径 为 L为 5 . 计 算 矢 计 50m, 高 f 1 . m, 跨 比为 15 为 36 矢 :。主 桥 的 系 杆 、 拱肋 、
风撑 、 横梁 、 端 中横 梁 采 用 C 0混 凝 土 , 车 道 板 5 行 采 用 C 0混 凝 土 , 间铰 缝 采 用 C 0钢 纤 维 混 凝 4 板 5
5 0
桥梁结构
城 市道 桥 与 防 洪
21年4 00 月第 4 期
预 应 力混凝 土 系杆拱桥 整体顶 升受 力分析
徐长节 , 郭鲁军 , 林 刚 刘耿耿 。曹玉泉 。 , ,
(. 1 浙江大学建筑工程 学院 , 浙江杭州 30 5 ;. 10 8 2 杭州市钱 江新城管理委员会 , 浙江杭州 3 0 1 ; . 10 6 3浙江省港航管理局 , 江杭州 3 0 1 ) 浙 10 1
在顶升可行性研究 中选取下 承式拱桥 的某一 具体桥梁进行结 构计算和理论分 析, 对顶升 过程 中可 能 出现 的各 种 工 况 下 的结 构应 力 应 变进 行 分
收 稿 日期 :09 1— 0 20 — 2 1
i 置l宙 攀 《毒 导 -
图 1 桥梁 主跨立 面布置 图
预应力混凝土系杆拱桥荷载试验与计算分析
综 合 评价 , 对 其 在 新 的 设 计标 准 下 应 采 取 的技 并
术措 施 给 出建 议 。
2 1 荷载试 验 测点 及测 试 截面 布 置 .
高 , 些 桥 梁承 受 的荷载 等级 也随 之提 高 , 至远 这 甚
维普资讯
预 应 力 混 凝 土 系杆 拱 桥 荷 载 试 验 与 计 算 分 析 —— 曹海 波
钱振 东
预应 力混凝土 系杆拱桥 荷载试验 与计算分析
曹海波
( 南大学 东 摘 要
钱振 东
南 京 2 09 ) 10 6
对 桥 梁 进行 荷 载 试 验 是 为 了查 明 和鉴 定其 实 际 受 力 状 况 和 质 量 的 较 为直 观 的 手 段 。
文献标识 码 : A 中图法分类号 : 4.2 U4 8 2
我 国在 役 公 路 桥梁 中有许 多拱 桥 , 中一 部 其
通 过对 结构 应 变 、 挠度 的 测试 , 识别 结构 的实 际工 作 状 态 和结 构 参 数 , 桥 梁 的 实 际 承载 能 力作 出 对
分修 建 于2 世 纪 9 0 0年代 , 当时 的设 计 荷 载等 级较
千 秋 大 桥 主 桥 为 系杆 拱桥 , 了 检 验 其 运 营 1 为 3a后 的 实 际 结 构 状 态 和 工 作 性 能 , 该 桥 进 行 了荷 对
载 试 验 研 究 , 定 了结 构 关 键 截 面 的 挠 度 和 应 变 , 建 立 了桥 梁 的 有 限 元 模 型 , 不 同 加 载 状 况 进 测 并 对 行 了 计 算 分 析 , 实 际 测 试 值 与 理 论 计 算 值 进 行 比较 , 桥 梁 的 工 作 状 态 作 出 了 评 估 。结 果 表 明 , 将 对 该 桥 目前 工 作 状 况 良好 , 提 升 该 桥 设 计 荷 载 等 级 , 要 对 其 上 部 结 构 进 行 加 固处 理 。 若 需 关键词 系 杆 拱 桥 ; 载试 验 ; 应 力 混 凝 土 荷 预
关于桥梁整体顶升技术的分析
3 施 工 工 艺
3 . 1 施 工 准备
和其对应的支撑高度 没有关 系或者关 系不大 。该 特 性 为 桥 梁 整 体 顶 升 技 术 的应 用 奠 定 了理 论 基 础 。以该原理为基础 , 若采用符合实际情况的临时 支 座 支 撑 于 桥 梁 的 固有 支座 附 近 ,在 充 分 满 足 原 桥梁受力状态要求的基 础上 ,临时性地 调整整个 桥梁的结构体系 , 即支 撑 桥 跨 结 构 , 使 其 上 升 到 某 种 高 度 ,紧 接着 按 改 造 要 求 抬 升 既 有 支 座 的竖 向 高度 , 最终实现桥梁整体顶升的效果 。 由桥 梁 结 构 受 力 状 态 分 析 和桥 梁 整体 顶 升 技 术特点能够知道 , 在桥梁整体顶升施工 中, 原 桥 梁 的整 体 受 力 状 态 不允 许 有 太 明显 的变 化 ,如若 不 然, 将 会 造 成桥 梁 结 构受 到 一定 程 度 的损 伤 。由该
2 工 程 概 况
某 大桥 是 一 座 跨 径 为 3 0 m 的简 支 T梁 桥 , 由
造 了较理 想 的经济 效 益 和社 会 效 益 。
1 桥 梁整体 顶升原 理和适 用性分 析
桥 梁 具 有 相 对 复 杂 的空 间结 构 ,就 力 学 模 型 角 度 而 言 ,上 部 桥跨 结 构 借 助 与之 匹 配 的 支 撑 条 件 最 终 作 用 在 基 础 之上 【 2 l 。 就 理论 层 面 而言 , 结 构 的受 力 状 态 取 决 于 支 撑 边 界 的 各 项 约 束 条 件 , 而
收 稿 日期 : 2 0 1 5 — 0 1 — 2 8 作者简介 : 杨 海忠 ( 1 9 7 3 一) , 男, 福建 漳卅1 人, 高级 工程师 , 现从 事高速公路施 工管理工作 。
桥梁顶升纠偏工程施工方案
一、工程概况本工程为某高速公路桥梁顶升纠偏工程,桥梁全长1000米,共有10联桥,桥梁结构为预应力混凝土连续梁。
由于地质条件复杂,施工过程中出现了桥梁偏位问题,需要进行顶升纠偏处理。
二、施工目标1. 恢复桥梁原设计位置,确保桥梁结构安全稳定;2. 顶升过程中,确保桥梁施工质量及施工安全;3. 顶升纠偏工程完成后,桥梁使用寿命延长。
三、施工准备1. 组织施工人员、技术人员进行技术交底,明确施工工艺及注意事项;2. 准备施工所需设备、材料,如千斤顶、液压系统、传感器、测量仪器等;3. 制定施工进度计划,明确各工序的施工时间及要求;4. 做好施工现场的排水、防尘、防火、防盗等工作。
四、施工工艺1. 桥梁顶升前的准备工作(1)对桥梁进行检测,确定桥梁偏位程度;(2)根据桥梁偏位情况,设计顶升纠偏方案;(3)对桥梁基础进行处理,确保基础承载力满足顶升要求;(4)安装传感器,实时监测桥梁变形情况。
2. 桥梁顶升过程(1)采用千斤顶进行桥梁顶升,确保顶升过程中桥梁结构稳定;(2)液压系统控制顶升速度,确保顶升过程平稳;(3)传感器实时监测桥梁变形情况,如发现异常,立即停止顶升;(4)顶升过程中,对桥梁进行加固,防止桥梁结构受损。
3. 桥梁纠偏过程(1)根据桥梁偏位情况,调整顶升高度,使桥梁恢复原设计位置;(2)顶升完成后,对桥梁进行加固,确保桥梁结构安全稳定;(3)检测桥梁变形情况,如满足要求,则顶升纠偏工程完成。
五、施工质量控制1. 施工过程中,严格按照设计要求及施工规范进行操作;2. 加强对施工设备、材料的检查,确保其符合质量要求;3. 定期对桥梁进行检测,确保桥梁结构安全稳定;4. 做好施工记录,为桥梁维护提供依据。
六、施工安全措施1. 施工现场设置警示标志,确保施工安全;2. 对施工人员进行安全教育培训,提高安全意识;3. 施工过程中,加强现场安全管理,防止安全事故发生;4. 做好施工现场的消防、防尘、防盗等工作。
拱桥顶升的方案选择与顶升过程的受力分析
( C o l l e g e o fC i v i l a n d T r a f i f c E n g i n e e r i n g,H o h a i U n i v e  ̄ i t y ,N a n i f n g,J i a n g s u 2 1 0 0 9 8 ,C h i n a )
V0 1 . 1 1 No . 6 De c .. 201 3
D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 2—1 1 4 4 . 2 0 1 3 . 0 6 . 0 1 4
拱 桥 顶 升 的 方 案 选 择 与 顶 升 过 程 的 受 力 分 析
抗拱脚产生 的纵 向水平推力。详 细分析 了桥体与 限位柱 的协 同受力原理 , 并采用 M I D A S / C i v i l 有 限元 软
件模拟顶升过程 , 分析 了桥体水平推力 、 应力 、 变形随顶升高度的变化规 律 , 得 出顶升最不利位置 为顶 升 最高点 , 但托换平 台最不利工况为初始顶升位置 。分析表 明 , 限位柱刚 度对桥体 内力影 响较小 , 对变形 影响略大 ; 限位柱接触 面摩擦 系数对桥体 、 限位柱 内力影 响不大 , 但对托换 平板影 响显著 。工程 中宜采 用较大 限位柱刚度 , 尽量减小界 面摩擦力 。
吴二军 , 邹 晔, 陈福兆
( 河海大学 土木与交通 学院 , 江苏 南京 2 1 0 0 9 8 ) 摘 要: 结合湖南某拱桥整体顶升工程 , 通 过 4种顶 升方案 的对 比提 出了全过程接 触限位拱 桥顶升方
法 。在顶升全过程中 , 与桥体两端全过程接触的竖向限位 柱不仅能够提供纵横 向过程接触限位 ; 纵 向水平推力 ; 协同工作 ; 软件模拟
桥梁顶升施工方案
桥梁顶升施工
工程概况
现状秋石快速路二期工程2014年竣工投入运营,设计荷载标准公路-1级,根据总体设计方案需对主线落地段进行调坡改建,桥梁纵断面由现状-4%下坡调整为0.3%上坡,调坡角度达2.5°,桥台位置最大抬升高度约8.9m。
改建桥梁配跨为3x30+4x30m,共计2联7孔18m标准宽预应力混凝土连续梁,上部结构总重8675t。
下部结构采用H型桥墩,钻孔桩接承台基础。
逐墩顶升高度明细表
设计院根据竣工图资料针对现状下部结构在顶升以后受力情况进行了复核验算,主要结果如下:
现有桥墩桩基均满足改建后结果受力需要。
7号墩现状桥台位置承台需拆除改建,其余承台均可利用。
现有桥墩立柱接高后可继续利用。
浅谈桥梁的整体顶升施工技术
浅谈桥梁的整体顶升施工技术摘要:目前,现存的大量年代已久的桥梁出于种种原因,致使其应用高度不能满足新交通规划的要求,严重影响了交通的同时也对交通规划发展的需求形成阻碍。
桥梁整体顶升法作为是一项新的施工技术,可在不影响桥梁交通通行与结构安全的前提下,解决桥梁构造高度上的问题。
结合对大量桥梁整体顶升案例的工程实践研究,总结其中的技术要点,归纳了桥梁的三种整体顶升方法,并简单分析了桥梁顶升过中的几项关键施工技术。
关键词:整体顶升;顶升方式;液压同步;Abstract: At present, for various reasons the existing large number of old road bridge , cause its application height cannot meet the new traffic planning requirements, seriously affect the traffic and transportation planning development needs to impede. The whole bridge jacking method as it is a new construction technology, without affecting the bridge to traffic and the safety of the structures of the premise, to solve problems on bridge structure height. Based on the research of large number integral bridge jacking case on engineering practice, summarizes the technical points, and summed up of three kinds of integral bridge lifting method, and simple analysis of the bridge beam lifting in several key construction techniques.Keywords: Integral lifting;Jacking method;Hydraulic synchronization;1. 引言随着铁路运输和市政改造工程的发展的需求,已建设的桥梁虽结构完好,但不能满足现今的行车需要。
预应力混凝土梁拱组合桥梁顶推施工新工艺
#桥 梁#收稿日期:2009-06-25;修回日期:2009-09-09作者简介:苏国明(1971)),男,高级工程师,1993年毕业于同济大学,工学学士。
预应力混凝土梁拱组合桥梁顶推施工新工艺苏国明1,陈 铭1,续宗宝1,孙爱田2,蒋传绵2,牛德元2(1.中铁第五勘测设计院集团有限公司桥梁院,北京 102600;2.中铁六局铁建公司,北京 100036)摘 要: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131m,分3段浇筑3615m +8611m +814m,中间段8611m 长为顶推梁段,两侧为原位现浇。
设计顶推最大跨度达3815m,顶推过程中需要设置前后钢导梁,其长度分别为28m 及1710m,顶推距离为7813m,顶推运行轨迹为半径2300m 竖曲线,顶推重为52809k N 。
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。
关键词:梁拱组合桥;既有线;顶推法;施工中图分类号:U 4451462 文献标识码:A 文章编号:1004-2954(2009)11-0056-031 概述北京市通州区通顺路改建需上跨既有京承铁路,与既有京承铁路夹角为28b ,桥位处规划有首都机场铁路和京承城际铁路客运专线,呈平行等高布置,跨线桥桥下净空应大于716m,以满足客运专线净高的要求。
考虑以上因素,结合两侧线路线形及纵坡要求,所设计上跨桥主桥跨应大于128m ,且主梁高度不能高于218m 。
为避免对既有铁路运营的干扰,跨线桥优选桥型为采用转体施工或顶推法的T 构(包括斜拉桥)或拱桥,由于梁高的苛刻要求,仅拱桥方案适用于本桥。
经比选,拟定的全桥孔跨布置为:1孔40m 简支箱梁+1孔128m 下承式简支钢管混凝土拱桥+1孔40m 简支箱梁,主跨位于R =2300m 的竖曲线上。
预应力混凝土梁拱组合桥梁顶推施工新工艺浅谈
工方 法 。由于该 桥梁 此 处机 场 铁路 专 线上 , 为避 免 铁路 运 营对 桥梁 的干扰 , 该
一是 每 分钟 的前 进 速度 , 考虑 顶推 速 度 。 二 是采 用 点动 操作 方 桥梁采用了顶推法。 桥梁为梁拱组合式结构 , 跨线桥下 的净空为7 . 8 m, 跨桥主 以下 测试 工作 : 记 录好 每一 次 点动 的距 离 , 为 顶 推操 作提 供依 据 。在试 顶 阶段 , 应 检查 桥 桥跨 为 1 3 6 m。在方 案 选 择上 , 该 桥 孔跨 布 置 如下 : 1 孔4 0 m的简 支 箱 梁+ 1 2 8 m 法, 的下 承 式 混凝 土拱 桥 , 主跨 设 于R = 2 3 1 2 m竖 曲线 上 。 梁总 长 为 1 3 5 m, 分三 段进 体结构的平稳性。如果有异常情况应检查清楚后再进行试顶。三是控制好墙 行浇 注 : 3 7 . 5 m、 8 8 . 1 m、 9 . 4 m, 两 侧 是原 位现 浇 , 中 间为 顶推 梁段 。 体启动时的顶力大小 , 了解不锈钢板与 四氟板的摩擦系数大小。 ( 三) 正式 顶推 阶段 二、 预 应 力混 凝土 梁拱 组合 桥 梁顶 推原 理及 参数 分析 在正是顶推阶段 , 首先应采取手动方式 , 按下前进订按钮 , 观察主控 台的 操 作 情 况 ,油 泵 作 业 人 员通 过 调 节 溢 流 阀 来 限 制工 作 压 力 ,对 3 0 %、 7 0 %、 ( 一) 顶 推原 理 顶 推原 理如 下 : 在 箱 梁重 力 作用 于 支撑 墩 时 , 支 撑墩 将 重 力传 至 桩 基 、 承 台, 在 箱梁 主体 工程 施 工 完成 后 , 千斤 顶通 过 拽拉 梁 体 中 的预 埋钢 绞 线 , 能够
2 0 m、 3 6 m、 2 1 m。
大跨径钢管砼系杆拱桥整体顶升施工工法(2)
大跨径钢管砼系杆拱桥整体顶升施工工法大跨径钢管砼系杆拱桥整体顶升施工工法一、前言随着城市发展和交通需求的增加,大跨径桥梁的建设变得越来越重要。
钢管砼系杆拱桥作为一种常见的大跨径桥梁结构,其整体顶升施工工法因其高效性和经济性而得到广泛应用。
本文将介绍大跨径钢管砼系杆拱桥整体顶升施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析及工程实例。
二、工法特点大跨径钢管砼系杆拱桥整体顶升施工工法具有以下特点:1. 作业空间小:整体顶升施工可以在有限的工地条件下进行,无需过多的土建工程。
2. 工期短:整体顶升施工可以大大缩短施工周期,提高工程进度。
3. 施工成本低:相比传统的分段施工,整体顶升施工可节省人力、材料和机械设备等资源,降低施工成本。
4. 施工质量高:整体顶升施工采用一次性完成桥梁的方法,可以保证整个桥梁的施工质量和结构稳定性。
5. 具有较好的适应性:整体顶升施工工法适用于各种地形条件和桥梁跨度的建设。
三、适应范围大跨径钢管砼系杆拱桥整体顶升施工工法适用于跨度较大的桥梁结构,特别适用于:1. 高速公路和铁路等交通干线的桥梁建设,以满足快速通行的要求。
2. 郊区乡村的桥梁建设,可以提高基础设施建设的效率和质量。
3. 无法使用传统分段施工方法的特殊地形条件下的桥梁建设。
四、工艺原理大跨径钢管砼系杆拱桥整体顶升施工工法的实际工程基于以下原理:1. 结构分析与设计:通过对桥梁结构进行详细的受力分析和结构设计,确定整体顶升的可行性和稳定性。
2. 拱桥预制段砼工艺:采用预制段砼工艺制造桥梁的拱形段,确保材料的质量和结构的稳定性。
3. 变截面钢管脚手架支撑技术:采用变截面钢管脚手架支撑技术进行整体顶升,实现桥梁结构的整体升高。
4. 综合应用岩栓支护技术:通过综合应用岩栓支护技术,增强钢管砼系杆拱桥的整体稳定性和抗震性能。
五、施工工艺大跨径钢管砼系杆拱桥整体顶升施工工法的施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 基础准备阶段:包括土方开挖、基坑支护、钢筋混凝土基础浇筑等工序。
预应力混凝土拱桥整体顶升方案分析
预应力混凝土拱桥整体顶升方案分析摘要:本文对拱桥顶升的可行性进行了初步探讨。
以下承式系杆拱桥为例,对顶升时需要考虑的因素进行了分析,以求对以后类似桥梁改造提供有效的思路。
文中重点应用ANSYS有限元软件对各种顶升方案进行了分析,得出了应力-误差规律,为方案必选和施工提供了可靠有力的依据。
关键词:拱桥顶升有限元分析应力监测引言近年来,在苏南地区,很多骨干航道现有大部分桥梁梁底中心标高过低(这些桥梁最初建成时能满足较低等级的通航要求),已无法满足航道通航等级提高后的通航要求。
这些桥梁大部分具有结构完整,功能完好等特点,部分桥梁体现了当时国内较先进的设计水平,但是这些桥梁由于建造时间比较长,已不能满足各骨干航道进一步建设发展的需要,特别是通航高度的不足更是如此。
通过分析比较及初步可行性论证后,建议将国际先进、国内已有初步工程应用的同步顶升技术应用到苏南骨干航道旧桥改造工程中,这样可在不损坏现有桥梁结构的基础上,采用同步顶升技术对桥梁进行顶升,以满足高等级通航净空的要求。
桥梁顶升施工技术在50年代开始用于铁路桥梁架设、移位和落梁。
60年代,随着液压技术的快速发展,液压顶升技术开始用于整体屋面同步顶升。
近年来顶升技术已经逐渐应用于桥梁与路桥等的加高技术之中,在国内该技术已有初步工程应用,典型工程应用主要包括:天津狮子林桥、204国道盐城总渠公路桥、上海吴淞大桥北引桥、湖州屺风大桥、湖州南林大桥等,但目前尚无相关的技术规范可供参考,对顶升技术应用于桥梁等工程的可行性研究及相关的技术研究分析仍远远落后于工程实践。
1 有限元分析模型在顶升可行性研究中选取下承式拱桥的某一具体桥梁进行结构计算和理论分析,对顶升过程中可能出现的各种工况下的结构应力应变进行分析,以对桥梁结构进行顶升的方案比选和可行性作出判断,同时为施工监测具体部位做参考。
实际顶升过程中可能会因为顶升过程中对结构产生附加应力,从而影响结构受力体系尤其是吊杆的拉力,所以建议在顶升过程结束后重新进行吊杆索力测试,对照测试结果进行调整。
桥梁整体顶升施工技术应用
场 实际施 工介绍 了如何 实施整体顶升方案 , 旨在为类似工程提供一定的施工经验 。
[关键词 ]预应力混凝土连续梁 ;整体 顶升 ;工程应 用
[中图分类号 ]U445.4
[文献标志码 ]A
[文章 编号 ]1001—523X (2016)01-0122-02
Overall Lifting of Bridge Construction
线 上,纵坡为 0.82%,墩 台径 向布置 。由于 C匝道起点位于桥 案 的优 点是 基本不影 响原 结构受力 且完全满 足规范 要求 ,可
梁第 一跨上 ,所 以第一 联桥面 宽度从 16.94m 渐变至 12m,其 以将梁体完全调整至所需的横坡 ,同时所需的人力、物力较少 ,
余桥跨桥面宽度均为 12m。
1 工 程 概 况
本方 案主要通 过程控 的多 台千斤项 同步顶 升预制 梁,通
大桥左 幅桥 跨组合为 9m×20m,分为两联 ,其 中 1~ 4跨 过调 整横 向各 个 千斤顶 的行 程使 梁体 整体 绕设 计 中线旋 转,
为第 1联 ,5~ 9跨为第 2联 。桥梁平 面位于 R=1800m 右偏 曲 将横坡 由 2% 调整至 2%,然后加高垫石和挡块 (图3)。本方
直接 工程 费较低 ;本 方案 的缺 点是对 同步顶 升的 同步性要 求
桥梁 上部 结构采 用预应 力小 箱梁,先 简支后 连续 ,桥 面 很 高,如果 同步顶升 出现个 别千 斤顶 不 同步的情形 ,将 产生
铺装层 为 8cm 厚钢筋 混凝土 +10cm 厚沥青混 凝土 。在 桥梁调 很大 的 附加 内力 ,严 重 的可 以破坏 结构 ,有 较大 的风险 ,技
收稿 日期 :2015.12—23 作 者简 介 :田 渭军 (1979一 ),男, 甘肃 渭 源, 大学 本 科, 工程 师
桥梁顶升施工方案范本
桥梁顶升施工方案(正式版)编制:___________________审核:___________________ 日期:___________________桥梁顶升施工方案一、工程概述1、该桥为一座东西走向的预应力钢筋混凝土简支梁桥, 全长90米, 跨径组合为3*30米, 全宽21米, 由七片小箱梁组成, 桥面横坡为2%。
该桥下部采用多柱式墩台结构。
二、支座更换部位施工要求对全桥支座进行更换0号台与3号台支座规格为250x66f4滑板支座, 1号、2号墩柱为375x77。
本次维修加固产生变形、老化支座全部更换, 对全桥支座全部更换。
对该桥部分支座垫石开裂的顶升后凿除, 凿除后加相应规格及厚度钢板或用灌浆料重新浇筑垫石。
三、编制依据(2)、《城市桥梁设计规范》(CJJ11-20__)(3)、《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-20__)(4)、《城市道路工程设计规范》(CJJ37-20__)(5)、《公路工程技术标准》JTG B01-2003。
(6)、《城市桥梁养护技术规范》CJJ99-2003(7)、《公路桥技术状况评定标准》(JTG/T H21-20__)(8)、《公路桥梁加固设计规范》(JTG/T H22-2008)(9)、《公路污工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)(10)、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)(11)、《公路桥涵设计通用规范》(JTJ004-89)(12)、《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D60-2004)四、施工准备1、人员准备:组织有丰富施工经验的作业队伍施工;2、机械设备:千斤顶、发电机、液压泵等3、技术准备:(1)根据工程施工需要准备相应的技术资料, 如施工图纸、施工规范等。
(2)提前对施工人员讲解施工技术, 组织学习相关技术要求及施工注意事项等。
(3)根据需要准备好相应的技术资料和各种记录表格。
4、材料准备:根据施工实际进度情况, 确定材料进场的数量和时间, 设备最少要有20%富余量, 保证不耽误工程进度为原则。
拱桥工程施工方案
拱桥工程施工方案一、工程概况本工程为一座跨河拱桥,全长300米,桥面宽度为10米,设计荷载为30t。
拱桥采用预应力混凝土结构,桥墩为倒T形桩基,拱肋采用整体浇筑方式施工。
该拱桥位于交通要道上,通行量较大,是一座重要的交通枢纽。
施工期限为12个月。
二、施工组织1. 施工团队本工程施工团队由总承包商负责组织,主要包括项目经理、工程师、监理工程师、施工队长、技术工人等。
同时,还需要和相关部门进行协调,如设计单位、监理单位、土建施工单位、设备租赁单位等。
2. 施工队伍配备(1)项目经理:负责全面组织、协调和管理施工任务,协助总工程师处理工程相关事宜。
(2)工程师:负责技术工作的组织协调和技术管理。
(3)监理工程师:负责对施工过程进行监督检查,确保施工符合设计要求。
(4)质量管理人员:负责施工过程中的质量管理和检查。
(5)安全管理人员:负责施工期间的安全管理和事故处理。
(6)技术工人:负责具体的施工任务,包括拱桥浇筑、桥梁预应力、桩基施工等。
三、施工准备1. 项目启动阶段在项目启动阶段,需要做好相关的准备工作,包括组建施工团队、签订施工合同、确定施工计划和方案、准备施工设备和材料等。
2. 施工前勘测在施工前,需要进行现场勘测,确定施工场地、桩基布置、拱桥曲线等关键参数,保证施工的准确性和合理性。
3. 施工设备和材料准备在施工前需要准备各种施工设备和材料,包括起重机、搅拌站、模板、钢筋等,保证施工进度和质量。
四、施工工艺和流程1. 桩基施工(1)桩基基础准备:进行地基处理,镇压软土,挖掘河床,浇筑桩基。
(2)桩基浇筑:采用倒T形桩基,进行预制、拼装和浇筑。
2. 拱肋施工(1)模板搭设:搭设预应力混凝土拱肋的模板,进行调整和固定。
(2)预应力施工:安装预应力筋,进行预应力张拉,在拱肋整体浇注混凝土。
3. 桥面铺设(1)钢筋加工:对桥面钢筋进行加工和焊接,并进行质量检查。
(2)混凝土浇筑:采用搅拌站进行混凝土制作,进行桥面浇筑。
对某桥梁上部结构整体同步顶升过程桥墩稳定性分析
关键词 : 桥梁 ; 桥梁 顶升 ; 稳定性分析 ; 临界 失 稳 高 度 中图分类号 : U 4 4 5 . 7 文献 标 志 码 : B 文章编号 : 1 0 0 9 — 7 7 6 7 ( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 0 4 3 — 0 3
P i e r S t a b i l i t y An a l y s i s o n S y n c h r 0 n i z a t i o n J a c k i n Hale Waihona Puke Pr o c e s s o f
元和 b e a m 4 4单 元来 模 拟 , 主 梁 为连 续 变截 面 . 桥 墩为
2 ex r 2 1 / 1 的矩形 截 面 。先通 过 t a p e r 命 令建立 连续 变截
对 于 弹性 稳 定 问题 , 分 欧 拉 稳定 性 问题 与 极 值稳 面梁段 , 用简 支支 承来模 拟 主桥与辅 桥之 间的连 接 。 由 定性 问题两 大 类【 3 欧拉 稳 定 性 问题 是 指 系统 初 应 力 于主桥 为对 称结构 , 】 主梁 与桥墩 运用 刚性 连接 模 拟 , 所
需求 , 解 决 航 道 桥 梁 通 航 净 高 不 足 的 问题 , 桥 梁 整 体
对于任意一个[ △ 】 要 满 足式 ( 1 ) , 则 ] 十九[ 醐 行
同步 顶升 技术 得 到 人们 越来 越 多 的重 视 。由于桥墩 属 列 式 的值 就 为 0 , 可 以求 得 稳 定 分 析 中各 阶失 稳 模 态 于长 细 比较 大 的 构件 , 因此 考 虑桥 墩 的 稳 定性 问题 并 的稳 定特 征值 。 在工程 中 , 只有最 小稳定 特征 值 一 确 定 其 临界 失 稳 高度 可 以 为桥 梁 顶 升施 工 及 使 用 阶 才有 实 际意义 , 因此 可将 段 不发 生失 稳 破坏 提供 可靠 依据 。 作 为结 构 的稳 定 特征值 。 由于桥 梁 结 构 一般 是 采 用 弹性 理 论 进 行 设 计 _ 5 _ 。
连续梁桥整体顶升过程中梁体应力变化分析
截面测点及全桥拉应力和压应力实测最大值 ; 同时
计算 出在 该高 差下 , 各截 面测 点 处 及 全桥 拉 应 力 和 压应 力理 论最 大值 , 进行 比较 , 表 l3 示. 如 一所
2 梁体应 力变化 实测值 与理论值对 比
2 1 应 变 测点布 置 .
根 据 现 场条 件 , 箱 梁 内壁 表 面 安装 振 弦式 应 在 力 计. 变 测试 截面 布 置 如 图 2所 示 , 取 支 座 、 应 选 边 跨跨 中、 中跨 跨 中 和 中跨 L 4跨 处 共 8个 测 试 截 / 面. 由于箱 梁 为变截 面 , 截面 测点 根据 各 截面情 况 横 进 行 布置 , 一般 如 图 1所 示 , 置 有 横 向 、 向和 纵 布 竖 向应 变测 点. 升全 程 实 时 自动 采 集应 变数 据 计 算 顶 出应 力 , 测各 测点 的应 力变 化. 监
一
顶 升 大部 分 行程 比较 平稳况进行分析 , 此时应力 实 测值 变化 比较 明显 , 它 因素 对 梁 体 应 力 的影 响 其 比重会 降低 , 以更好 的反 映顶 升 高 差 对 梁 体应 力 可
的影 响.
在一 定程 度 上可 以反 映各支 点有 顶升高 差 时梁 体应
技术 日 趋成熟 , 可以达到提高桥下净空的要求 , 与拆 除重建 相 比, 但 可 以节 省 费用 , 不 而且 对交 通和 环境 的影 响都 较小 .
连续 梁 桥 是 一种 超 静 定 结构 , 减小 梁 体应 力 为 变化 , 般采取 整 体 顶 升 , 一 即各 支 点 同步进 行 顶 升 , 顶升 高度 相 同. 在具 体 施 工 中各 支 点 顶 升 高度 不 但 能完 全控 制一 致 , 会有 一定 的偏 差. 种顶 升高 差类 这 似 于支座 不 均匀沉 降 , 会引 起结 构次 内力 [ ] 1. 某 桥 为三 跨 变截 面预 应 力 混 凝 土连 续 箱梁 桥 , 跨径 组合 8 1 15m+8 全 长 2 5m, 向独 5I+ 2 T 5m, 9 横 立分 幅 布置 , 采用 半 幅封 闭交通 进行 整 体顶升 施工 ,
预应力混凝土连续箱梁桥顶升施工技术
DOI:10.19551/ki.issn1672-9129.2021.08.051预应力混凝土连续箱梁桥顶升施工技术耿学江㊀孙剑隆㊀艾宇航(中国建筑土木建设有限公司㊀北京㊀100100)摘要:在交通工程建设中,桥梁承担着跨越障碍的主要任务㊂在长期的内外在作用下,使得桥梁结构耐久性㊁安全性存在一定程度的降低,从而产生缺陷或损害㊂因此为适应需求㊁减少投资,就需要对其进行加固或改造㊂在目前的各项改造加固技术中,顶升技术因为施工便捷㊁加固效果佳㊁投资成本低等特点受到了普遍关注㊂对此,在实际探究该技术时就需在明确基本力学原理的前提下,对其中的具体内容进行分析㊂关键词:顶升技术;连续箱梁桥;预应力混凝土中图分类号:U445.4㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1672-9129(2021)08-0059-01㊀㊀引言:在交通事业的迅速发展下,大多数在役桥梁已经无法满足日渐增长的交通需求,两者之间出现了一定矛盾㊂但如果桥梁在满足其结构承载力的基础上,只是因为线形达不到要求就对其拆除势必会造成巨大浪费,也会给社会带来一定不良影响㊂作为一种新型的改造加固技术,桥梁顶升因为经济实用㊁施工快捷㊁效果优良,被广泛应用在桥梁沉降㊁旧桥和新桥合拢等问题的解决上,因此对该技术展开分析具有极大现实意义㊂1㊀桥梁顶升的力学原理桥梁顶升是要应用专门的仪器设备使原有桥梁实现竖向顶升以及平向调坡㊂整个过程中,不仅能够实现对构件运行形式和应力分布的有效控制,还能够使构件在空中长时间滞留同时进行细微调节,从而完成一些人力无法实现的任务㊂桥梁结构是一种非常复杂的空间结构类型,从其力学模型来看,其上部结构主要是应用适合的支撑条件作用在基础上㊂从理论方面来看,其结构受力状况只和支撑边界的约束条件有很大关系,与支撑高度等基本无关,这就给顶升实施打下了基础㊂在这一原理支持下,倘若通过适当的临时结构支撑到原先支座的周围,就可以在达到原桥梁受力状态需求的基础上,将桥梁跨径或者结构体系作出临时性改变,使结构被支撑起来并达到既定高度,再把原有支座的竖向位移适当抬高,从而促使桥梁被升高[1]㊂在上述原理的作用下,钢架桥结构㊁梁式结构㊁拱式结构等只要支撑约束位置没有过大的水平力,同时约束解除之后其受力状况没有过大变化,都可以应用顶升技术进行加固㊂2㊀顶升技术分析某一桥梁上部结构为预应力混凝土连续箱梁,下部是门式墩以及群桩承台式结构,桩基是钻孔灌注桩,引桥是预应力砼空心板,基础为柱式墩㊁钻孔灌注桩㊂其横向分两幅布置,通航净孔达不到四级航道的通航规范,所以必须对其进行改造㊂2.1托换体系㊂在该工程中,由于其主桥桥墩处在水面之下同时引桥也没有能够利用的承台,所以就直接给该主桥和引桥这两大主要部分,进行断柱和上下抱柱梁这两项顶升技术的托换体系运用㊂其中引桥抱柱梁的顶面标高应当保持其处在地面之下,那么在顶升之后不需要对其进行拆除作业,减少施工时间,直接加固其基础即可㊂给桥台应用直接顶升技术,以及承台与梁底托换体系的过程中,需要注意的是,还应当给梁底横向安装钢分配梁来缓解承压的问题,这一操作步骤能够使其成为千斤顶在顶升过程中的受力点,缓解压力㊂同时,还应当在梁底和钢分配梁间预留出一定缝隙,并通过高强灌浆料将其完全填实[2]㊂抱柱梁,通过其名称分析,就可以知道它的主要施工范围,这是一种处在原墩柱周围的钢筋砼梁,其基本原理主要是依靠新老砼的摩擦力来实现力的传递㊂它作为一种托换结构,并不会使桥墩上部结构的传力方式被改变,同时体积比较小,应用更加便捷,能够直接被放置在千斤顶的顶端㊂2.2控制系统㊂在很多大型构筑物的顶升过程中基本都是应用半自动的液压系统,这样的技术虽然能够有效解决重载问题,但却由于难以实现多点同步顶升的基本工作要求等问题,存在不完善的现象㊂针对于此,该工程在顶升当中则直接采用多点同步液压升降控制系统㊂它能够依照用户的实际需求到达顶升的最终值,同时自动确定轴心点,设定顶升速度,并发出指令,实现顶升速度调节,确保各点顶升速度和实际位移之间的速度误差能够得到自动修正,最后实现同时达到最终值的目的㊂2.3千斤顶应用㊂在顶升操作中,千斤顶是非常重要的一项工具㊂一般这类工程常用的主要有液压式和随动式的,其中前者能够带来顶升动力,后者则是油缸上机械螺纹承担相应的被动压力㊂实际使用时优先液压式,如果液压式发生故障则用随动式进行支撑,避免整个操作过程中使桥梁结构被损坏,强化操作的安全性㊂实际作业时,千斤顶基本都是倒置安装,能够给具体操作和垫块倒运带来更多便利,并确保轴线的垂直性,降低侧滑或者倾倒的问题㊂为使整个操作中桥梁上部结构保持良好的平衡性,还需要把顶升一边桥面的纵向中心线作为中心,将全部千斤顶进行对称设置并由一台控制设备进行操作㊂因为引起千斤顶偏移的因素比较多,一旦水平位移过大,就会造成比较严重的事故,所以整个操作过程中必须对其水平位移进行有效控制㊂2.4支撑结构㊂支撑结构主要采取钢管和垫块,其中垫块应用精加工的钢板焊接,再给其内部填充砼以此提升强度,被应用在主桥的随动千斤顶支撑方面,其他位置的都应用钢管进行支撑㊂2.5立柱接高㊂当整个液压系统和千斤顶完全处在稳定状态之后,再切割和加固桥墩立柱,并实施加高连接㊂加高时直接使用和原立柱规格相统一的砼与钢筋,连接好原立柱切割预留的钢筋和新浇筑的立柱主筋之后,再浇筑自密实砼,并配合科学的振捣手段最大程度上强化砼的密实性㊂3㊀结束语总的来说,顶升技术的应用能够改变桥梁线形,并使之更加流畅,最大程度提升车辆通行安全性㊁舒适性㊂与常规的拆除新建相比,能进一步缩短工期,且不会过大改变原桥受力情况,可以在优化使用性能的前提下,减少投资和给周围环境与交通组织带来的影响,社会效益与经济效益极佳,十分值得推广应用㊂参考文献:[1]预应力混凝土连续梁桥施工技术探讨[J].建筑技术开发,2019,46(01):117-118.[2]陆明峰.预应力混凝土连续箱梁施工质量控制要点[J].建材与装饰,2020,No.607(10):232-233.㊃95㊃。
桥梁顶升_精品文档
桥梁顶升工程情况介绍一、顶升背景桥梁整体同步顶升技术是最近越来越多得到使用的一项桥梁改造技术。
通常,这种改造技术一般在桥梁净空不足的航道桥梁、跨线立交桥梁以及桥梁支座的更换中运用。
目前,我们已在内河航道网的升级改造中成功运用,通过顶升使跨河桥梁的净高满足了通航要求。
我们总结,桥梁顶升技术具有以下优点:1、施工时对周围的干扰少;2、不需要征地拆迁或占用大量的施工场地;3、能缩短施工周期;4、避免重复投资,具有良好的社会和经济效应。
二、实施项目我们已成功完成了湖嘉申线屺风大桥与长湖申线南林大桥的顶升施工,取得和很好的效果。
1、屺风大桥顶升:屺风大桥是2002年建成投入使用的一座公路桥。
该桥上部结构为:主跨为73.3m桁架梁,引桥两端各为7孔13m预应力空心板,下部为钻孔灌注桩。
设计荷载为汽-20、挂-100。
航道等级为Ⅵ级,通航净空为4.5米。
湖嘉申线按三级通航标准改造,通航净空为7米,横跨在航道上的屺风大桥通航净空已无法满足航道要求,如果拆除重建,不仅浪费建设资金,其负面影响也较大。
根据屺风大桥结构型式,并参照国内桥梁顶升成功范例,采纳了对屺风大桥实施顶升方案。
根据桥梁的结构形式,将桥梁净高4.5米提高到7米,施工单位于2006年3月初进场施工,在完成前期作业后于5月12日开始实施顶升,仅用10天时间,64个千斤顶同时将总重达4000吨左右、长230米的整座大桥整体顶升2.5米。
2、南林大桥顶升:重点向大家介绍下我们近期完工的南林大桥顶升工程。
南林大桥建于1997年,是连接南浔镇内运河两岸的重要交通要道。
因航道等级提升,桥梁净空不满足航道要求,需将全桥整体抬升3.0米,并对南引桥进行调坡处理。
南林大桥的桥梁跨度组成为7×16m(南引桥)+(36+60+36)m(主桥)+7×16m(北引桥),总长356m。
主桥结构形式为(36+60+36)m 预应力混凝土变截面连续箱梁;北侧引桥为Y字形交叉,分A、B匝道,为现浇7跨16米普通钢筋砼整体空心板梁;南引桥为现浇7跨16米普通钢筋砼整体空心板梁。
预应力混凝土桥梁顶推法施工
The Incremental Launching MethodIn Prestressed Concrete Bridge Construction——选自:《VSL INTERNATIONAL LTD. Berne / switzerland》1. Introduction1.1. GeneralFig. 1: Principle of constructionThe incremental launching method is one of the highly mechanized erection methods used in bridge construction. The method consists of manufacturing the superstructure of a bridge by sections in a prefabrication area behind one of the abutments; each new unit is concreted directly against the preceding one and after it has hardened the resultant structure is moved forward by the length of one unit (fig.1). This principle has already been used for many years in the construction of steel bridges. This is hardly surprising, in view of the equal strength of steel in tension and compression since, provided the design is suitable, the alternating stresses which occur when the bridge is slid forwards can be accepted without difficulty. This is not so with concrete, which can withstand only small tensile stresses without damage. Special measures are therefore necessary to enable concrete bridges to be slid forward by steps; the skilful use of prestressing is the most important of these measures.The incremental launching method as applied today for prestressed concrete bridges was first used in 1965 at the Inn Bridge Kufstein, Austria. After the Second World War, bridges were designed on the principle of the minimum consumption of materials. Later on, the labor component of the construction costs became increasingly large, as a consequence of thecomplication of formwork and falsework, so that construction methods which were less labor-intensive came to the fore, in which a certain excess consumption of materials was more than compensated by savings in the labor costs. These conditions are especially predominant in the incremental launching method. The development of teflon and related products which enable sliding of units to be carried out with a low coefficient of friction finally provided the conditions in which the method could be used with success.The incremental launching method is generally economical for bridges of spans of 30 to 60 m and already for quite small projects of lengths exceeding about 150 m. By the end of 1976 about 80 bridges, having a total area of about 300,000 m2 (equivalent to a total of 25 km of bridges of 12 m width) had been constructed by the incremental launching method. The method has therefore proved eminently successful.1.2. Preconditions for use of the methodThe incremental launching method can be used for straight bridges, or where the superstructure has a spatial curve of constant radius throughout the length. This means that it is even possible to construct bridges which are curved both horizontally and vertically, provided that the radii are constant.The superstructure should consist of a beam of constant section, for which the slenderness ratio, that is the span-to-depth ratio, is not more than 17 when completed. Normally, the ratio lies between 12 and 15, the first value applying to larger, the second to smaller spans. It is of advantage, with regard to design and detailing, if all the spans except the end ones are equal or almost equal in length; the length of the end spans should not exceed 75% of that of the standard spans.The most suitable cross-sections are the single-cell box section or the double T-beam; double-cell box sections have also been used, but their construction is somewhat more complicated in respect of shuttering and supports.It is evident that a sufficient area of suitable load bearing ground must be available behind one abutment for the construction yard. If the bridge has a longitudinal gradient, it is preferable for the construction yard to be behind the lower abutment, so that no braking equipment is necessary during launching.If some of the preconditions for the use of the incremental launching method do not already exist, the modifications required are frequently quite small. It is however to be hoped that in the future increased attention will be paid at the design stage to the possible use of the incremental launching method.1.3. Features of the incremental launching methodThe method is characterized by the following features:Construction is carried out completely without falsework, so that there is no problem in passing over obstacles below, such as roads, railways, rivers, buildings or conservation areas (see also fig.1).The fabrication yard is stationary and located behind one abutment, which makes accurate construction possible. The concentration of plant in one area also keeps the site investments and overheads relatively low and the transportation distances extremely short.The superstructure is made up of units of 15 to 25 m length, each completed in one week; there are no joints, since each unit is concreted directly against the preceding one.During the construction stage the superstructure is centrally prestressed, to limit the tensile stresses produced by the bending moments. Small tensile stresses should be permitted (partial or limited prestressing), even if such stresses are not permitted in the completed structure; they considerably improve the economics of the method, without detracting from the safety of the structure.Fig. 2: critical moments during construction2. Suggestions for structural design2.1. Loading casesIn addition to those loading cases which must in general be considered, the erection conditions are of especial importance to the structural design when the incremental launching method is to be used; these conditions influence both the superstructure and also the piers and abutments. During launching the superstructure is subjected to continually alternating bending moments (fig. 2). Each cross-section moves from regions of positive moment: into regions of negative moments and vice-versa, so that tensile stresses occur alternately at the button and top parts of the section. The use of central pre stressing reduces the tensile stresses to the permissible value.After the superstructure has been completely launched it must be raised successively by 5-10 mm at each pier by means of jacks, so that the final bearings car be installed. This, however, does not constitute a special loading case, since the influence of differentia settlements at the supports must in any case be inves tigated. Regular check level readings are taken to ensure that the figures assumed in the design are not exceeded. It may therefore be necessary to provide adjustment devices, to permit wedging up of the bearings.When the horizontal jacking equipment is installed only at the abutment (the VSL equipment is of this type), the bridge piers will be subjected toa horizontal force in the direction of launching at the level of the bearings due to friction. This must be allowed for by appropriate design and reinforcement (possibly prestressing) or by guying or anchoring of the piers.2.2. PrestressingIn contrast to all other construction methods, a central prestress is required during the construction stage in the incremental launching method. As already mentioned in this section, this is due to the alternating bending moments. What however does central prestressing really mean? Central means that prestressing cables are so arranged that the resultant compressive stresses at all points of the cross-section are equal and therefore it makes no difference whether the tensile stresses produced during launching occur in the upper or lower parts of the section.This type of prestress is, of course, quite incorrect for the pattern of moments in the completed state and moreover cannot be subsequently adapted to that pattern. (This was in fact done in the first bridge constructed by this method but the expense proved to be too great). By adopting a relatively low span/depth ratio, however, it is possible to keep the central prestressing low and economical. The arrangement of the central prestressing cables is such that, in conjunction with the reinforcement, they provide the necessary factor of safety against rupture during construction.When the bridge superstructure has been completely launched, the continuity tendons are pulled or pushed through and stressed. Their lay-out is designed according to the bending moments in the completed state in which they supplement the central prestressing, which, of course, remains active. In planning the stressing programme, careful consideration is given to the changes in forces and stresses which will be produced.预应力混凝土桥梁顶推法施工1 介绍1. 1 概况顶推法是一种机械化程度很高的桥梁施工方法。
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预应力混凝土拱桥整体顶升方案分析摘要:本文对拱桥顶升的可行性进行了初步探讨。
以下承式系杆拱桥为例,对顶升时需要考虑的因素进行了分析,以求对以后类似桥梁改造提供有效的思路。
文中重点应用ansys有限元软件对各种顶升方案进行了分析,得出了应力-误差规律,为方案必选和施工提供了可靠有力的依据。
关键词:拱桥顶升有限元分析应力监测
引言
近年来,在苏南地区,很多骨干航道现有大部分桥梁梁底中心标高过低(这些桥梁最初建成时能满足较低等级的通航要求),已无法满足航道通航等级提高后的通航要求。
这些桥梁大部分具有结构完整,功能完好等特点,部分桥梁体现了当时国内较先进的设计水平,但是这些桥梁由于建造时间比较长,已不能满足各骨干航道进一步建设发展的需要,特别是通航高度的不足更是如此。
通过分析比较及初步可行性论证后,建议将国际先进、国内已有初步工程应用的同步顶升技术应用到苏南骨干航道旧桥改造工程中,这样可在不损坏现有桥梁结构的基础上,采用同步顶升技术对桥梁进行顶升,以满足高等级通航净空的要求。
桥梁顶升施工技术在50年代开始用于铁路桥梁架设、移位和落梁。
60年代,随着液压技术的快速发展,液压顶升技术开始用于整体屋面同步顶升。
近年来顶升技术已经逐渐应用于桥梁与路桥等的加高技术之中,在国内该技术已有初步工程应用,典型工程应用主
要包括:
天津狮子林桥、204国道盐城总渠公路桥、上海吴淞大桥北引桥、湖州屺风大桥、湖州南林大桥等,但目前尚无相关的技术规范可供参考,对顶升技术应用于桥梁等工程的可行性研究及相关的技术研究分析仍远远落后于工程实践。
1 有限元分析模型
在顶升可行性研究中选取下承式拱桥的某一具体桥梁进行结构计算和理论分析,对顶升过程中可能出现的各种工况下的结构应力应变进行分析,以对桥梁结构进行顶升的方案比选和可行性作出判断,同时为施工监测具体部位做参考。
实际顶升过程中可能会因为顶升过程中对结构产生附加应力,从而影响结构受力体系尤其是吊杆的拉力,所以建议在顶升过程结束后重新进行吊杆索力测试,对照测试结果进行调整。
下承式系杆拱桥多为单拱结构,整体结构属于静定结构,如采用整体顶升方式,则主要应分析其局部受力即顶升点附近位置的局部应力,采用ansys进行三维有限元分析。
1.1工程概况
本次分析所采用桥梁模型上部结构为预应力混凝土系杆拱+预应力空心板,下部结构为柱式墩、钻孔桩配承台基础,桥台采用柱式台和桩基础。
该桥主桥为下承式预应力混凝土系杆拱桥,总跨径55.38m,桥面宽度为2×0.5m(防撞墙宽)+2×1m(系杆宽)+17m (机动车道宽)。
拱肋轴线为二次抛物线,计算跨径为l为55.0m,
计算矢高f为13.6m,矢跨比为1:5。
主桥的系杆、拱肋、风撑、端横梁、中横梁采用c50混凝土,行车道板采用c40混凝土,板间铰缝采用c50钢纤维混凝土。
吊杆采用内芯61φ7mm的高强钢丝束的拉索,型号为ovmlzm(k)7-61 i型冷铸锚式吊杆。
拱截面刚度
ei=0.29×1020。
图2.1.1 桥梁主跨立面布置图
1.2 分析方法与工况
本次采用ansys进行建模,系杆拱桥作为上部静定结构,分析采用三维模型,顶升点设置在端横梁上,考虑顶升时误差的影响。
系杆拱桥从上部结构来看属于静定结构,外加位移不会产生附加应力。
但从实体结构来看,顶升时有若干个顶升点以及限位装置,对其位移产生限制,若顶升时产生不均匀位移,则会在结构中产生附加内力;同时顶升时横梁和系杆的应变也会引起拉杆及拱肋受力的变化,从而产生附加内力。
桥梁顶升时不可避免会产生误差,而误差的允许阀值却鲜有研究。
本部分同过使用ansys模拟同一截面各不同千斤顶的误差来分析系杆和拱的受力,通过误差逐渐增大的方式来观察轴力和弯矩的变化,最终得到误差的允许阀值。
同时考虑桥面铺装结构的应力作为参照。
本桥梁顶升假定使用四个千斤顶,分别布置于端横梁上,并在每一工况中假定一千斤顶不工作,另一千斤顶以每次1mm竖向位移
逐级顶升来模拟误差,直至产生的应力超过材料的强度极限。
工况一为某一千斤顶产生误差的情况;工况二为对角千斤顶同时产生误差的情况。
通过分析得出最不利工况后,以次工况中最薄弱受力处截面刚度作为判断值,以得到系杆拱桥整体顶升可行性标准。
1.3有限元模型与分析结果
图2.3.1 有限元分析模型(不含桥面结构)
分析模型中拱、系杆、横梁部分采用三维梁单元,拉杆采用杆单元,桥面铺装采用壳单元,截面信息在实常数中赋予。
工况一时结果如下图所示:
图2.3.3 工况一下桥梁轴力图(δ=14mm)单位:kn
图2.3.6 工况一下桥梁变形图(δ=14mm)单位:kn·m
工况二时结果如下图所示:
图2.3.8 工况二下桥梁轴力图(δ=10mm)单位:kn
图2.3.11 工况一下桥梁变形图(δ=10mm)单位:kn·m
2 数据总结与分析
以下为顶升时桥梁结构受力总结表,其中应力是由轴力换算得出,顶升最大误差由结构应力强度控制。
表3.1 桥梁结构受力表
力类型
误差值轴力(kn)应力(mpa)弯矩
(kn·m)剪力
(kn)面板应力(mpa)
正负压拉
工况一12mm 23.40 -39.08 1.46 -2.44 -2282 247.64 -1.12
14mm 27.30 -45.59 1.71 -2.85 -2662 288.91 -1.31 工况二9mm 16.25 -41.94 1.02 -2.62 -1655 237.56 -0.98
10mm 18.06 -46.59 1.13 -2.91 -1839 263.95 -1.10 由以上不均匀误差顶升引起的桥梁结构受力分析可以看出,在工况一情况下容许的误差在12mm,此时控制值是拉应力,发生在一侧拱脚附近;工况二情况下容许误差在9mm,此时控制值也为拉应力,发生在两侧拱脚。
3 结论
(1)由应力可见,系杆拱桥对顶升时的误差比较敏感,顶升时发生较小的误差就会引起拱较大的受力,所以顶升前应针对特定桥梁做顶升受力分析,在受力较大位置做重点监测,同时在拱脚、1/4拱、1/2拱、系杆的相应位置也应做应力监测,一旦发现顶升过程中应力较大,就应该及时寻找原因,调整千斤顶顶升值,进行补偿性顶升直到过大的应力消除才开始进行下一步施工。
同时在顶升时对桥梁挠度要做重点观测,以校对顶升误差。
(2)千斤顶顶升容许误差和截面刚度呈线性关系,对应于千斤顶同步顶升的误差为5mm,则该系杆拱桥顶升时最薄弱处(即拱脚处)刚度要求经线性换算为ei≥0.52×1020。
另系杆拱桥拱受力较
为较大,一般不允许带裂缝工作,所以仅做无裂缝顶升控制。