多联三桁变高连续钢桁梁桥设计与应用研究报告
钢桁梁桥梁设计中的节点连接技术研究
钢桁梁桥梁设计中的节点连接技术研究钢桁梁桥梁是现代化桥梁建设中常见的结构形式,采用钢材为主要材料构建横梁、竖杆、斜杆等构件,通过节点连接技术将构件联接成完整的桥梁结构。
钢桁梁桥梁节点连接技术的先进程度,对桥梁的强度、稳定性等性能要求很高,因此本文将对钢桁梁桥梁节点连接技术进行研究。
第一章分类和性能要求节点连接技术按构件连接方式主要分为焊接、螺栓连接和锁紧连接等。
焊接连接是最为常见的连接方式,通过在节点处焊接构件使其联接成整体,具有强度高、抗震性能好等优点。
螺栓连接则是通过将构件用螺栓连接器连接在一起,操作简便、连接紧密度高等。
锁紧连接则是通过卡箍或者卡夹等元件实现节点的连接。
节点的性能要求包括抗延性、抗剪性、刚度以及疲劳寿命等方面。
节点的抗延性和抗剪性通常与构件的设计有关,使用高强度材料可以提高节点的抗延性和抗剪性。
刚度方面是保证节点连接后整体刚度的一项重要指标,需要注意整体刚度的设计。
疲劳寿命则是指节点连接在不断承受变荷载、反复应力的情况下的使用寿命,因此需要结合桥梁的实际情况去设计节点的疲劳寿命。
第二章节点连接设计节点连接设计通常是根据桥梁设计的荷载、应力等参数进行计算。
节点连接通常会涉及到互相之间的受力关系,一些节点连接可能会对整个桥梁结构的性能产生巨大影响。
节点连接设计需要满足一些要求。
首先,节点连接的安全性和可靠性应得到保障。
其次,节点连接要容易施工和维护。
第三,节点连接除了满足设计要求的力学性能以外,还应满足外观要求,使得连接处的外观整洁美观。
节点连接设计的参数包括连接方式、连接方式的尺寸和尺寸公差等。
连接方式的选择包括焊接、螺栓连接和锁紧连接等;连接方式的尺寸包括焊缝大小、螺栓直径和长度、卡夹类型和和卡箍尺寸等;尺寸公差包括对结构中的精度要求和材料厚度变化的考虑等。
第三章模拟分析在节点连接设计中,当实际情况与计算结果有出入时,可通过数值仿真进行验证和优化。
数值仿真方法有有限元分析和计算机流体力学方法等。
UHPC-NC_混合梁连续刚构桥合理桥跨布置研究
总第323期交 通 科 技SerialNo.323 2024第2期TransportationScience&TechnologyNo.2Apr.2024DOI10.3963/j.issn.1671 7570.2024.02.015收稿日期:2023 12 04湖北省交通运输厅科技项目(2020 2 1 3)资助第一作者:郭福宽(1990-),男,硕士,工程师。
UHPC NC混合梁连续刚构桥合理桥跨布置研究郭福宽 李 秋(中交第二公路勘察设计研究院有限公司 武汉 430056)摘 要 为了减轻自重提升跨越能力,文中提出将连续刚构桥主跨跨中普通混凝土(NC)替换成超高性能混凝土(UHPC),并开展其桥跨布置和经济性研究。
结果表明,恒载作用在总内力中占很大比重,故将恒载作用下墩顶弯矩平衡、边跨支座受压、结合段弯矩小等指标作为评价标准;当边主跨比犽1介于0.55~0.70区间,墩顶弯矩基本平衡,边跨支座受压且数值较低;此时,UHPC段长度与主跨跨径比值犽2介于0.30~0.40区间,结合段弯矩接近0,墩顶和UHPC跨中弯矩较低;与原桥方案相比,混合梁连续刚构方案材料总费用降低11.4%。
因此,犽1和犽2分别介于上述两区间时,混合梁连续刚构桥能够达到良好的受力状态且具有经济性优势。
关键词 连续刚构桥 UHPC NC 桥跨布置 经济性中图分类号 U442.5+4 超高性能混凝土(UHPC)是过去30年中最具创新性的水泥基工程材料,具有强度高、耐久性好、黏结性能好、收缩小等优点,被土木工程界广泛认为是最具潜力的建筑材料[1]。
利用超高性能混凝土的优点可以解决现有普通混凝土(NC)桥梁所面临的结构自重过大、跨越能力受限、抗裂性能差和耐久性不足等问题[2 4]。
结合NC和UHPC材料性能、经济成本,以及现有桥梁结构的力学性能,已有一种新型混合桥梁结构,即在预应力混凝土连续刚构桥主跨跨中区域采用UHPC梁段替换原普通混凝土梁段,减轻跨中主梁重量,提升跨越能力。
简支双线钢桁梁桥设计与施工技术研究
简 支 双 线 钢 桁 梁 桥 设 计 与 施 工 技 术 研 究
侯 勇
( 中铁 二 院工程 集 团有 限 责任 公 司 , 成都 6 0 3 ) 10 1
摘要 : 究 目的 : 研 简支钢桁梁设计 、 施工较为复杂 , 设计过程 中必须考虑相应 的施工方案 , 针对 不同的施 工方案 作相应的计算 、 设计 。本文 以漯阜铁路颖河特大桥为例 , 18n 简支双线钢桁梁的桥梁设计与施工提供参考 。
21 0 0年 1 0月 第1 0期 ( 15 总 4)
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N .0 Sr15 O 1 ( e.4 )
文章编号 :0 6— 16 2 1 )0— 0 2— 5 10 2 0 ( 0 0 1 0 6 0
man b d eba rse h n h ie h t sa 1 ls a ia l v ra d i rq i ste b —drcin n vg t n i r g isco sste Yig e R v rta V ca sn vg ber e n t e ur h i— i t a iai i i i e e o o
Absr c Re e r h p p s s:As t e d sg n o sr to fsmp y—s p o d se lt s id ra e c mp e t a t: s a c ur o e h e in a d c n tucin o i l u p se te r sgr e r o lx,t e u h c re p n i g c n t cin p o r ms mu tb o sd r d a d t e c re p n i g c lu a in n e in mu tbema e fr or s o d n o sr to r g a s e c n i e e n h o s o d n a c l t sa d d sg s d o u o t e d fe e tc n t c in s h me i h e in p o e s n t i a e ,t k n n h id e o o h ifr n o sr t c e sn t e d sg r c s .I h sp p r a i g Yig e Br g fLu he—F y n i y u o u a g Ral wa a n ea l sa x mp e,t e ito u t n i ie o t e r s a c n nay i ft e d sg nd c nsr to ft e 1 8 m i l h n r d c i sgv n t h e e r h a d a lsso h e in a o tucin o h smp y o 2
下承式钢桁梁桥在城市桥梁中的应用及结构设计
下承式钢桁梁桥在城市桥梁中的应用及结构设计王朝华【摘要】以长春市西安桥改造工程为例,介绍了钢桁梁桥的结构设计特点与拖拉法施工方案,对城市桥梁高度受限情况下的结构设计有一定的参考意义.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2014(040)001【总页数】2页(P185-186)【关键词】钢桁梁桥;桥梁设计;应用【作者】王朝华【作者单位】沈阳铁道勘察设计院有限公司,辽宁沈阳110013【正文语种】中文【中图分类】U4420 引言随着城市交通的飞速发展,下承式钢桁梁在城市立交高度受限的桥梁中的应用也日益增加。
钢桁桥综合了钢材和桁架结构的特点,具有建筑高度低、跨越能力强、钢桁架结构抗压能力强、整体性好等特点,同时钢桁架构件适合于工业化制造,便于运输和工地安装,易于修复和更换。
本文以长春市西安桥改造工程为例,介绍了下承式钢桁梁在市政桥梁应用中的结构设计特点以及施工方案,对钢桁梁在城市桥梁中的应用进行有益的探讨。
1 工程概况西安桥位于长春市西安大路上,需同时跨越京哈铁路和长春轻轨3号线,桥梁与铁路正交。
西安大路道路等级为城市主干道,设计桥梁荷载采用公路—Ⅰ级、设计行车速度60 km/h、桥面总宽度为41.2 m。
根据总体规划,本桥为双幅桥,人行道布置于桁架外侧,单幅桥全宽16.4 m,两幅桥净距2.1 m。
此次设计由于桥下京哈铁路净空的要求,桥梁两侧道路需相应抬高。
为减少道路抬高对两侧建筑物及路网的影响,下承式钢桁梁具有一定的竞争力:1)当桥位处梁高受限严重时,下承式钢桁梁的结构高度具有特殊的优势。
2)钢桁梁施工周期短,可以在两侧拼装完成后,然后采用拖拉架设等便捷的施工方法,对既有铁路线影响小。
3)钢桁梁造型美观,可以满足城市桥梁对美学的较高要求。
虽然钢桥具有造价较高,后期维护费用大等缺点,但在特定的桥位与限制条件下,钢桁梁仍是一个经济合理的选择。
本桥由于桥梁建筑高度和施工周期受限严重,经过多方案的技术比较后,确定采用下承式钢桁梁方案。
钢桁梁桥设计与计算详细解读,从基础开始~
钢桁梁桥设计与计算详细解读,从基础开始~一、钢桁梁的组成1、分类:按桥面位置的不同分为上承式桁梁桥、下承式桁梁桥、和双层桁梁桥2、组成:由主桁、联结系、桥面系及桥面组成(一)主桁它是的主要承重结构,承受竖向荷载。
主桁架由上、下弦杆和腹杆组成。
腹杆又分为斜杆和竖杆;节点分大节点和小节点;节间距指节点之间的距离。
(二)联结系1、分类:纵向联结系和横向联结系2、作用:联结主桁架,使桥跨结构成为稳定的空间结构,能承受各种横向荷载3、纵向联结系分上部水平纵向联结系和下部水平纵向联结系;主要作用为承受作用于桥跨结构上的横向水平荷载、横向风力、车上横向摇摆力及离心力。
另外是横向支撑弦杆,减少其平面以外的自由长度。
4、横向联结系分桥门架和中横联;主要作用为是增加钢桁梁的抗扭刚度。
适当调节两片主桁或两片纵联的受力不均。
(三)桥面系1、组成:由纵梁、横梁及纵梁之间的联结系2、传力途径:荷载先作用于纵梁,再由纵梁传至横梁,然后由横梁传至主桁架节点。
(四)桥面桥面是供车辆和行人走行的部分。
桥面的形式与钢梁桥及结合梁桥相似。
二、主桁架的图式及特点⌝三角形桁架(Warren trussesυ节间距较小时不设竖腹杆,较大时可设竖腹杆υ弦杆的规格和大节点的个数较少,适应定型化设计,便于制造和安装υ我国铁路中等跨度(L=48m~80m)下承式栓焊钢桁梁桥标准设计。
⌝斜杆形桁架(Pratt trusses)υ斜腹杆仅受压或受拉υ弦杆和竖杆规格多,均为大节点。
⌝双重腹杆桁架(Parallel chord rhombic truss)υ斜杆只承受节间剪力的一半υ受压斜杆短,对压屈稳定有利。
υ适用于大跨度钢桁梁,如武汉、南京长江大桥和我国铁路标准设计(L=96m~120m)下承式简支栓焊钢桁梁桥。
主桁架的主要尺寸⌝先确定桥梁跨度,再确定主桁架的主要尺寸包括:桁架高度、节间长度、斜杆倾角和两片主桁架的中心距。
⌝在拟定上述尺寸时,要综合考虑各种影响因素,相互协调,尽可能采用标准化和模数化,目的在于使设计、制造、安装、养护和更换工作简化及方便。
跨运河桁架式梁拱组合体系钢-混凝土渡槽伸缩装置创新研究
跨运河桁架式梁拱组合体系钢-混凝土渡槽伸缩装置创新研究张福强
【期刊名称】《治淮》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】引江济淮淠河总干渠渡槽由钢槽和混凝土槽组成,钢槽和混凝土槽相对间隔设置使两者之间形成伸缩缝,针对钢-混凝土渡槽因钢材的热胀冷缩变化,导致渡槽出现缝隙和局部渗水的问题,设计了能自由适应钢-混凝土渡槽之间的不规则/不同步变形的伸缩装置。
为了评价装置的防渗性能,开展了伸缩装置的试验室水密试验和场内充、排水试验,根据试验结果可知,该伸缩装置满足渠道桥伸缩量要求,同时具有渡槽的承压和导水功能,并具有渡槽密水性能。
【总页数】3页(P27-29)
【作者】张福强
【作者单位】中国铁建大桥工程局集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TV321
【相关文献】
1.连续钢桁梁-桁拱组合桥节点的局部受力分析
2.大跨连续钢桁拱-梁组合体系桥梁在万州长江铁路大桥的应用
3.钢-混凝土组合桁梁桥施工预拱度设置研究
4.钢混组合梁混凝土现浇顶板支吊组合施工关键技术——以韩庄运河特大桥简支钢混组合梁工程为例
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钢桁架的工程应用
1.3桁架的历史演变
第1章绪论
1.1钢桥的发展
1894年建成滦河大桥,该桥上部结构由多孔钢桁梁和钢板梁组成。在修建过程中,外国工程师遇到困难而告退,最后由我国工程师詹天佑完成。这是我国工程师第一次主持修建钢桥。1905~1909年满清政府在人民群众“收回路权”这一爱国运动的压力下,被迫用自己国家的资金和人力,修建京张铁路,詹天佑任总工程师。这一条铁路上的钢桥,都是由我国自己设计、制造和安装的。京张铁路的建设,摆脱了帝国主义的控制,靠自力更生建成,在我国铁路史上谱写了光辉的一页。1937年我国建成了钱塘江大桥。该桥全长1072m,公路桥面布置在上层,铁路桥面布置在下层,正桥为16孔65.86m简支钢桁梁,钢梁为铆接,采用浮运架设。该桥为我国著名桥梁专家茅以升负责设计和监督施工,是我国历史上由自己工程师设计和监造的第一座双层公、铁两用大桥。
1.2钢桥的建设
1.2.1钢桥所用的材料
桥梁结构使用的钢种主要有碳素钢和低合金钢两类。50年代我国钢桥主要采用甲3桥低碳钢(A3q),武汉长江大桥的3×128m连续钢桁梁就是用低碳钢制造的。对于焊接钢梁,用的是16桥钢。由于低碳钢的屈服强度低(240MPa),用以建造大跨度钢桥,使杆件不可避免地要采用较大的截面尺寸,因而使钢桥的自重加大,钢材用量增加。为了减轻钢梁自重,50年代后期我国开始研究在桥梁上采用高强度低合金钢。我国矿藏资源十分丰富,许多铁矿中已天然带有如锰、硅、钒、钛、铜等各种合金元素,用普通的冶炼方法,即可炼出高质量的低合金钢,其强度、塑性、韧性及焊接性能良好。16锰桥钢(16Mnq)是在60年代研制成功的普通低合金钢,其屈服强度为340MPa。首先用于成昆线上的铁路桥梁,建成了四座跨度为112m的系杆拱桥。又用16Mn桥钢建成南京长江大桥,其最大跨度160m,钢梁总重31545t,比用低碳钢节省钢材约15%。从此,16Mn桥钢成为制造钢梁的主要钢种。为适应发展大跨度栓焊钢梁的需要,自60年代中期起,我国开始研制强度更高的新钢种。70年代研制成功的15锰钒氮桥梁钢,其屈服强度达420MPa,曾用于京承线白河桥和京山线永定新河桥,比用16Mn桥钢节约钢材10%以上,焊接钢板最大厚度达40mm。为改善15MnVN桥梁钢的焊接性能,提高焊后的低温冲击韧性和时效冲击韧性,根据不同部位,将其分为A、B、C三级。A级(15MnVNA)用于非焊接部件;B级(15MnVNB)用于受压工字形或次要焊接部件;C级(15MnVNC)用于受拉和受疲劳控制的主要杆件。C级15MnVN钢的化学成分(%):C≤0.18;Si=0.2~0.6;Mn=1.3~1.7;P≤0.02;S≤0.015;V=0.18;N=0.018。C级15MnVN钢的机械性能:极限强度≥560MPa;屈服强度≥420MPa;伸长率δ5≥19%;低温冲击值ak,-10。c≥49J/cm2;时效冲击值a′k≥49J/cm2。
铁路变高度连续钢桁梁桥检修车结构设计
轮箱制作成拱形 , 实现了检修小车的过跨行走 , 一 台检修车 即可完成全桥检 修工作 , 可有效降低成本 ; ( 3 ) 侧 面
悬挂工作台采取轻质可伸缩的桁架式 吊笼 , 并在桁架上采用限位保护装置 , 可实现上弦侧面及腹杆 的全面、 安全 检修 ; ( 4 ) 本文介绍的技术方案可供变高度、 横向跨度大的同类型钢结构桥梁检修设备设计提供参考 。 关键词 : 检修车 ; 变高度 ; 钢桁梁
R e s e a r c h c o n c l u s i o n s : T h e s c h e m e o f t h e m a i n t e n a n c e v e h i c l e p r e s e n t e d i n t h i s p a p e i s a s f o l l o w s :( 1 )T h e
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ma i n t e n a n c e v e h i c l e c a n t r a v e l i n wa l k t y p e b y c o n t r o l o f t h e e l e c t ic r p l u g p i n de v i c e,wi t h n o o p e r a t i o n b y p e r s o n o n t h e c h o r d me mb e r .Th e a n t i r o l l i n g d e v i c e i s i n s t a l l e d b e t we e n t he t h e v e h i c l e a n d t h e r a i l t o e n h a n c e t h e c o n s t uc r t i o n s a f e t y
变截面钢-混凝土组合连续梁桥施工要点研究
施工技术2018年第09期2251 工程概况某公路桥梁工程采用变截面钢-混凝土组合连续梁桥进行施工,桥梁设计宽度为40m,设计桥跨为(73+90+73)m,主要分为南半幅和北半幅,桥面结构如图1所示。
桥桁架使用Q345D 钢材制作而成。
上弦杆、斜腹杆、下弦杆都采用箱形截面,每榀主桁架一共划分成了34个节间,各个节间的设计长度为6.0~7.4m,使用整体式节点板作为主桁,钢结构为全焊接结构。
文章以此工程为例,对变截面钢-混凝土组合连续梁桥的施工要点进行了分析和探讨。
图1 变截面钢-混凝土组合连续梁桥桥面结构2 变截面钢-混凝土组合连续桁梁桥设计难点大跨连续组合桁梁桥施工过程中,支点混凝土桥板会因为负弯矩作用会产生一定的拉应力,这种作用会造成桥面板发生开裂,对桥面板的耐久性产生一定的影响,下弦钢板因为长期处于受压的状态,对下弦钢板的稳定性产生影响,所以,为了增加其稳定性,通常会应用到数量较多的加劲肋以及厚钢板,这样导致制作过程相对困难,而且会产生一定的残余应力。
所以,在连续组合桁架施工的过程中,最为重要同时也是最为关键的就是控制下弦杆钢板的稳定性。
在该工程中,为了能改善连续组合桁梁桥负弯矩区的受力性能,对施工工序进行了优化,具体有6个方面:(1)浇筑负弯矩区下弦杆混凝土,同时架设钢桁架和支撑,进而形成组合截面;(2)对现场相关数据进行资信测量,进而调整拼接段的长度,焊接上下衡量以及主桁架;(3)正弯矩区桥面板的浇筑,需要凭借剪力钉连接钢桁架上弦杆和混凝土;(4)降临时支撑拆除,只有这样,下弦杆才能承担起正弯矩区桥面板的重量;(5)在进行负弯矩区混凝土桥面板的浇筑工作时,为了尽可能地降低温度给桥面板带来的板拉应力,需要预留后浇带;(6)完成浇带混凝土的浇筑后,需要将临时支撑拆除,完成桥面铺装施工。
3 变截面钢-混凝土组合连续桁梁桥施工难点3.1 工厂预制、拼装文章涉及到的工程涉及到的项目有4榀钢桁架,而每一个榀钢桁架包含13个单元,另外还包含11个阶段和2个端横梁,具体施工图如图2所示。
大节段钢桁梁整体制造与架设关键技术及工程应用
大节段钢桁梁整体制造与架设关键技术及工程应用随着经济的不断发展和城市化的不断推进,桥梁建设成为城市交通建设的重要组成部分。
在桥梁设计中,大节段钢桁梁因其具有开挖深度小、施工难度小等优点,受到了越来越广泛的关注和应用。
本文主要介绍大节段钢桁梁整体制造与架设关键技术及工程应用。
大节段钢桁梁(下文简称大桥梁)制造技术是指将整个桥梁分段加工,反面焊接后钢构件整体制造的方法。
其主要特点是工艺简单,操作方便;焊接热影响区小,不会影响钢构件性能;具有较好的完整性和可靠性;整个桥梁可以在工厂中进行加工和试装,保证工期和质量等。
大桥梁整体制造技术的主要步骤包括预制加工、拼装、反面焊接、弯曲校正、成形、机械加工和质量检验等。
1、预制加工大桥梁的预制加工是整个制造过程的第一步。
其主要工序包括钢板切割、端面平整、焊接准备、焊缝预定位等。
预制加工的关键在于保证钢板的切割精度及加工精度,以便在拼装时保证尺寸的精度。
2、拼装拼装是大桥梁整体制造的第二步。
其主要工序包括将预制加工的钢板组装成对称的桥梁横梁,同时将其他钢构件,如护栏板、大板等与桥梁横梁进行组装。
拼装时要保证连接件的拼装精度,以免影响最后的焊接品质。
3、反面焊接反面焊接是大桥梁整体制造的关键步骤,主要是指将桥梁横梁与其他钢构件进行连接,并进行反面焊接。
反面焊接需要对焊缝的位置、焊接电流、焊接电压、焊接速度等进行严格控制,以保证焊缝的质量和焊缝表面的光滑度。
4、弯曲校正弯曲校正是指对焊接后的桥梁横梁进行弯曲矫正,消除弯曲偏差,并确保整个桥梁表面的平整度和垂直度。
5、成形成形是指为了保证整个桥梁工件在使用中的稳定性和耐久性,对桥梁进行整体的折弯成形处理。
成形工序的关键在于保证成形的精度和成形的均衡性。
6、机械加工在进行大桥梁制造的整个过程中,机械加工是一道必不可少的环节。
在生产过程中需要钻、铣、切等加工,以确保整个桥梁的精度和质量等。
7、质量检验质量检验是大桥梁整体制造的最后一道环节,是保证整个桥梁质量的重要保障。
第十章 连续钢桁梁
第十章 连续栓焊桁架桥
桥梁工程
四、连续桁架桥的杆件截面初步拟定
连续桁架梁为超静定结构,在求算杆件内力时,必须 先知道杆件的截面尺寸。为此,在分析内力之前需先拟定 杆件截面。杆件截面初步拟定有下列两种方法。
1、等截面惯性矩梁法
此方法是把连续桁架梁看成具有等截面惯矩的连续
梁。
A3 A5
例如,要拟定下图中弦杆 截面,可先画出具有等
第十章 连续栓焊桁架桥
桥梁工程
2.主要尺寸 ⑴两跨连续桁梁采用两跨度相等,三跨连续梁可采用边跨 与中孔不相等,但边跨与中跨跨长的比例,要考虑端支点不 会产生负反力,一般边跨的长度等于中间跨长的0.6~0.8左 右,边跨弯矩和中跨弯矩就大致相近,跨度比例也比较协 调、美观,但一般跨度小于100 m的连续梁采用不等跨时,节 约钢材有限,若不是桥位需要,一般都采用等跨布置。 ⑵连续梁的竖向、横向刚度都较简支梁有利,如连续桁梁 的桁高仅需跨长的1/7~1/8左右,而简支桁梁则为1/5.5~1/6.5, 在我国铁路钢桥的标准设计中,考虑到制造的标准化程度较 高,所以连续桁梁的桁高、节间长度、主桁中心距一般还都 采用与简支桁梁相同的模式。
当连续桁梁受拉区长度大于80m纵梁需断开,则断开点设在跨中,而制 动撑架则设置在支点与纵梁断开点间的中部,如下图所示。
第十章 连续栓焊桁架桥
桥梁工程
⑶支座的布置 连续桁架梁的几个支点中只有一个支点设置固定支座,
而作用在梁上的制动力却较同跨度的简支桁梁大几倍。制动 力的绝大部分是通过固定支座传递到墩、台上去的,因此, 最好将固定支座布置在高度较低而基础较好的墩、台之上, 以使墩、台及基础的用料可以得到节省。
接桁架的计算图式 ①等截面惯性矩梁法求主桁杆件的内力 思路如下: a.利用等截面惯性矩梁法初选截面; b.利用结构力学力法的计算思路,计算在所求杆件在
刚性悬索加劲连续钢桁梁大桥拼装工艺探究
刚性悬索加劲连续钢桁梁大桥拼装工艺探究发布时间:2021-09-28T06:11:00.064Z 来源:《城镇建设》2021年第14期作者:苗尧华[导读] 近年来,在城市河流以及大的江河流域乃至跨海工程上,均需要建设公路桥梁或苗尧华陕西华山路桥集团有限公司陕西西安 710016【摘要】近年来,在城市河流以及大的江河流域乃至跨海工程上,均需要建设公路桥梁或者轨道交通桥梁。
而公路与轨道交通合建必然带来节约桥位资源、共同受力、增加结构刚度等系列优点,一般说来,公轨合建能够节约总的工程投资,因此越来越多的公轨合建桥梁涌现出来。
本文通过对刚性悬索加劲连续钢桁梁结构施工技术的研究总结了一套施工方法为中国大型公路与轨道交通一体化桥梁的建设积累了宝贵的经验。
【关键字】刚性悬索加劲连续钢桁梁预拼装主桁平弦悬臂拼装【前言】本工程结合案例是某主桥钢梁采用刚性梁柔性拱方案。
主梁采用带竖杆的等高度三角形桁架,桁高16.0m,节间14.0m,桁宽30m,横向布置两片主桁。
柔性拱肋按圆曲线布置,矢高30.0m,矢跨140.0m,矢跨比为1/4.67,拱肋在拱脚与支点处斜杆通过节点相连。
大桥上部结构为(128+3×180+128)m刚性悬索加劲连续钢桁梁结构,采用多点顶推法架设施工。
导梁为变截面三片桁结构,采用带竖杆的N形三角桁架,上弦、下弦、腹杆采用箱型截面,平联、横联、桥门架采用工字型截面。
杆件间采用高强度螺栓连接。
【正文】一、总体施工方案钢箱梁、钢桁梁、工字梁等钢构件在专业工厂加工制作,其中钢箱梁、钢桁梁工厂预拼装完成,经验收、编码后运输至施工现场,现场拼装成节,试拼装后开始在拼装平台组立、连接后,采用累积顶推滑移施工,顶推作业完成后进行根据合拢要求完成合拢作业。
(1)工程特点本桥为12跨连续钢桁梁桥式、上下层公轨合建桥面双层板桁组合式结构,该结构体系施工工序多,技术含量高,主桥钢桁梁横向轴间距30.5m,跨度大,为两片主桁结构,其加工技术难度大,质量控制要求严。
钢桁架连续梁桥施工工艺及监控技术
钢桁架连续梁桥施工工艺及监控技术一、摘要结合某桥梁工程,分析了钢桁架连续梁桥的施工工艺与施工监控技术。
研究表明,钢桁架连续梁施工要按照钢桁梁制造安装、作业平台组拼、梁段吊装、钢桁梁架设、合龙段安装、现场焊接的工艺流程进行施工并加强施工过程监控监测,以保证横桁架连续梁工程质量达到设计要求。
二、引言在钢桁架连续梁桥工程施工中,要制定总体施工方案,仿真计算桥梁临时结构的相关参数,加强关键工序的施工技术控制,做好施工全过程的监控监测工作,以保证桥梁应力、线形、沉降等实测数据达到设计要求。
三、工程概况某桥梁工程为三跨变截面连续钢—混组合桁架桥,跨径330m,桥面宽43m,分左右两幅,中央分隔带宽1.5m,单幅宽20.75m。
主桥面板为现浇混凝土桥面板,厚为28cm,采用分段浇筑工艺,利用T形板和剪力钉连接钢桁架结构。
混凝土桥面板内设置预应力钢束,采用分批张拉施工技术。
主桥采用主跨140m的钢桁架连续梁,每个墩位采用48根钻孔灌注桩,桩长为70m。
四、钢桁架连续梁桥施工工艺及监控技术4.1、施工工艺4.1.1、桁片制造安装流程(1)结合本工程的设计要求,制作桥桁片,制作工艺流程为:制作单元件→涂装单元件→制作桁片→拼装双榀吊装桁片→焊接桁片→桥位防腐涂装。
(2)在制作钢桁架时,按照厂制预拱度设计胎架纵向各点标高,根据相关规范要求设计横向各箱梁底面标高[1];钢桁架的下弦和上弦施工分别采用正拼法、倒拼法,其中两个单元件采用卧拼法。
4.1.2、作业平台组拼(1)在施工现场预制施工平台,采用钢管桩支撑平台,要求施工平台的刚度、强度和稳定性达到规范要求;预压处理作业平台,避免作业过程中出现不均匀沉降;在水上作业平台上预留出30~35cm,用于打顶调梁;在每个焊缝附近均安装临时支撑,防范施工安全风险。
(2)调整梁段,固定作业平台,焊接作业平台的杆件,加强焊接质量控制。
(3)上弦作业平台固定在上弦接口处,采用吊篮形式;下弦作业平台预留出桥位,采用护栏形式。
连续钢箱梁桥主梁线形控制技术研究
连续钢箱梁桥主梁线形控制技术研究摘要:结合X大桥,分析了主梁线形控制技术,给现场监控提供理论基础,施工时应严格按照线形进行施工控制。
关键词:连续钢箱梁;线形控制;几何控制连续钢箱梁桥具有抗弯刚度大、抗扭刚度大等优点,同时又具有钢结构强度高、自重轻、跨越能力大、工期短等优点,且外形优美,因此越来越受到重视。
大节段吊装施工技术由于灵活、施工效率高,随着施工技术的发展而应用越来越多。
随着连续钢箱梁跨度不断增大,控制技术、线形控制等要求也随之提高,施工难度越来越大,桥梁施工过程的控制也越发重要。
1工程概况X大桥是全长接近50公里,主体工程长度约35公里。
其中主体工程桥梁工程CB03JK合同段包括深水区通航孔桥和深水区非通航孔桥。
非通航孔桥釆用连续钢箱梁体系,中间缴一侧设置固定减隔震支座、另一侧设置横向滑动减隔震支座,其他中墩与过度墩一侧设置纵向滑动减隔震支座、另一侧设置双向滑动减隔震支座.等宽段标准联釆用6110m六跨钢箱连续梁桥,K13+413 ~K17+263区段,位于直线段上.108+783 ~ K22+083区段,位于半径R=5500m的平曲线上。
主梁釆用整幅等截面钢箱连续梁,顶板为正交异性板结构。
钢箱梁梁宽33.hn。
钢箱梁梁髙4.5m,梁高与跨径比值为1/24.4。
2 主梁线形控制技术2.1预拱度标准预拱度是计算线形的基础,预拱度的设置根据梁单元模型计算得出的全桥累计变形+ 1/2活载变形计算。
预拱度设置如图1所示。
图1纵向预拱度设置2.2小节段制造参数计算本节以第二联首跨跨中5个小节段SD2、SE、SF、SE、SD1为例,说明线形控制参数的计算方法,为类似工程提供参考依据。
(1 )胎架线形参数计算计算所得的3个小节段控制点的相对里程与相对高程如表1。
根据相对里程与相对高程的结果即可在胎架相应位置调整线形。
表1 胎架线形参数节段SD2 SF SE SE SD1小里程大里程小里程大里程小里程大里程小里程大里程小里程大里程相对里程21.5m 31.5m 31.5 m 41.5 m 41.5m 55.5m 55.5m 65.5m65.5m 75.5m预拱度相对值(1)cm 18 95 25.02 25.02 28.66 28.66 29.31 29.3126.70 26.70 21.92竖曲线相对值(2)cm 15.59 22.01 22.01 28.12 28.12 35.97 35.9741.08 41.08 45.78相对高程=(1)+(2) 24.44 47.03 47.03 56.78 56.78 65.2865.28 67.78 67.78 67.70(2)钢箱梁下料参数计算以底板为基准时顶板修正量=梁髙tan (梁段间夹角/2),据此可得出顶底板考虑误差前后的下料长度。
三主桁钢桁拱桥合龙口微调装置设计与应用
± 10
± 26
± 15
在主跨系梁合龙口每根弦杆上下翼缘板均布 设 1 套顶、拉装置(见图 7),其中每套上弦杆顶、拉 装置配 1 台套 250 t 千斤顶,张拉力按 250 t 设计,拉 杆采用直径 40 mm 钢绞线;即系梁合龙口共布设 250 t 千斤顶 6 台套(倒用拱肋设备)。
4 微调装置设计
“零误差”合龙的条件。计算分析结果与应用效果显示,采用 Q370 钢材通过不同厚度钢板利用正交熔透焊组合的
方法形成整体结构,可以满足 250 t 顶拉力需要;合龙时通过先粗调至 10 ~ 15 mm 时再采用微调装置调整效果良
好,可以满足多点同步合龙的需要,提高了合龙施工效率与经济效益,该微调装置结构设计与使用方法对同类桥梁
桥面双层布置,上层为双向八车道公路,两侧 为人行道,下层两侧预留双车道,中间为管线走廊。 桥面总宽:主桥 43. 2 m(见图 2)。
图 1 主桥立面示意(单位:m)
图 3 中跨合龙段立面示意
3 合龙口调整措施遴选
通过采用桥梁通用有限元软件 MIDAS CIVIL 建立整桥有限元模型[3 - 4],对各项合龙调整措施进 行了模拟,分别计算分析了合龙口对各项措施的敏 感性,为合龙施工过程中合理选择调整措施[5- 提6] 供理论依据。大桥整体有限元模型如图 4 所示。
图 4 有限元模型
钢桁拱桥合龙时可采取的调整措施主要有:
(1)边墩/ 辅助墩顶落梁;
(2)调整吊索索力;
图 2 中跨断面示意(单位:mm)
(3)在合龙口施加竖向力; (4)在合龙口施加对顶力;
2 合龙方法
(5)整体升降温度 。 [7]
大桥主桥中跨设一个合龙口,即在中间 A39 节 点(见图 3)。合龙时将 27#墩侧钢梁整体向大里程 侧纵移 400 mm,同时安装纵向限位装置进行锁定。 钢梁整体调整完成后,爬坡吊机在吊索塔架的辅助 下向跨中逐节间大悬臂架设钢梁至中跨合龙口 A39 节点,并在架设过程中按照设计要求分别挂设张拉 三层扣索。然后通过扣索调整、纵移 27#墩侧钢梁 及边跨顶落梁等方式进行中跨合龙口姿态调整,达
跨兰西高速公路特大桥主桥连续梁-钢桁组合结构设计
b a se lt s o o i tu tr 8 +1 8 8 e m—te r sc mp s e s cu e( 0 6 + 0)m a d pe o h i rd e h e msae u t r w sa o td frt eman b ig .T eb a r
p e sr s e o c ee c n i u u b a s o ig e o o b e el si e e t ra g lr t e tu s s r —te s d c n r t o tn o s e m f sn l b x d u l c l tf n d wi tin u a se l r s e f h wih n t e r n e o 5 . T i u p ri g s se c n it fp e sr se o c ee c n i u usb a t i h a g f1 6 m he man s p o tn y t m o ssso r —te s d c n r t o tn o e m a d se lsi e e tus . Th n fc mp st tucu e c n ma e t e b i g r tf,wi h r e n t e t n d—r s f e kid o o o i sr t r a k h rd e mo e si e t tece p h d fr to sa d t r a ge tb a — n e u e r al S n e t e se ltus t f n h a o to e o mai n n u n— n ls a e m e d r d c d g e t y. i c h te r ssi e st e we k p ri n f o h r —te s d c n r t o tn o sbe m ,t e v  ̄ia t f e so h rd e b c m e r n f r y ft e p e sr s e o c e e c n i u u a h e c lsi n s ft e b i g e o s mo e u io ml f d srb t d, n tt e s me tm e h ih ft rd e sr c u e ha e n r d c d. iti u e a d a h a i eg to he b i g tu t r s b e e u e K e r s:Co tn o sbe m ;S e ltu s Co o i tu t r y wo d niu u a t e r s ; mp st sr cu e;Ba lsls r c e l te sta t a
三跨变梁高连续梁桥专项施工方案(挂篮悬臂灌注)
目录1 工程概况 (4)2 基础及下部结构施工 (6)2.1 钻孔灌注桩施工 (6)2.2 承台、立柱施工 (6)3 主跨箱梁施工 (7)3.1 0#块施工 (8)3.1.1 支座安装 (8)3.1.2 临时支座 (8)3.1.3 墩梁临时锁定装置 (8)3.1.4 支架布置 (11)3.1.5 模板施工 (16)3.1.6 钢筋及波纹管施工 (16)3.1.7 混凝土施工 (17)3.1.8 预应力张拉与锚固 (17)3.1.9 预应力真空压浆施工 (20)3.2 现浇悬臂连续梁施工 (21)3.2.1 挂篮使用注意事项 (21)3.2.2 挂篮的设计、制作及安装 (21)3.2.3 挂篮预压 (22)3.2.4 连续梁悬臂浇筑 (23)3.2.5 箱梁施工标高控制及挠度观察 (24)3.2.6 边跨现浇段箱梁施工 (25)3.2.7 合拢段施工及体系转换 (27)4 施工监控 (30)4.1 概述 (30)4.2 监控的目的和方法 (30)4.2.1 监控目的 (30)4.2.2 监控方法 (30)4.3 监控工作内容 (31)4.3.1 结构计算 (32)4.3.2 施工监测 (33)4.3.3 合拢优化方案 (36)4.3.4 施工技术安全复核 (37)4.4 施工监测流程 (37)4.4.1 0#块施工阶段 (37)4.4.2 循环悬臂浇筑阶段 (38)4.4.3 合拢及合拢后阶段 (39)4.4.4 提交监测成果形式 (40)5 质量保证体系 (41)5.1 质量目标 (41)5.2 质量保证体系 (41)5.3 完善各种质保制度的措施 (41)5.4 设备、材料计划 (42)6 应急预案 (43)6.1 危险源的识别 (43)6.2 应急准备中遵循的原则 (43)6.3 应急响应中必须遵循的原则 (43)6.4 各类事故的预防及其应急预案 (44)6.4.1 高处坠落事故的预防及其应急预案 (44)6.4.2 触电事故的预防及其应急救援预案 (45)6.4.3 物体打击事故的预防及其应急预案 (49)7 安全生产保证措施 (51)7.1 高空作业安全保证措施 (51)7.2 施工用电安全保证措施 (51)7.2.1 施工现场电缆线路敷设规范化 (51)7.2.2 加强安全用电培训教育 (52)7.3 交通安全保证措施 (52)7.4 公共管线保护 (52)8 文明施工保证措施 (54)8.1 文明施工责任制 (54)8.2 文明施工措施 (54)9 环境保护措施 (56)9.1 全面运行ISO14000环境保护体系 (56)9.2 对持续改进和污染预防的承诺 (56)9.3 土方运输环境管理规定 (56)9.4 施工现场废水控制管理规定 (57)9.5 施工现场扬尘控制管理规定 (57)9.6 施工噪声的管理 (58)10 主要施工机械表 (59)附件:挂篮结构受力计算 (60)大桥专项施工方案1工程概况XX市高架道路工程是XX市整个快速系统的一部分,由XX路、XX路和城北干道三段组成,高架道路系统总长度为29.55km。
大跨度钢结构桁架桥施工技术探讨
大跨度钢结构桁架桥施工技术探讨摘要:近年来,随着社会经济的快速发展,建筑空间结构的形式也呈多样化发展的趋势,大跨度刚结构具有施工速度快、节能环保、建筑造型美观、抗震性能好等特点,因此发展非常迅猛,并广泛应用于大型桥梁建筑中。
本文介绍了钢结构的建筑特点,并论述了大跨度钢结构桁架桥的施工工艺。
关键词:钢结构;桁架桥;施工工艺Abstract: in recent years, with the rapid development of social economy, the construction of the space structure of the form and the development trend of diversification, large-span steel structure has the construction speed is quick, energy conservation and environmental protection, building modelling beautiful, seismic performance is good wait for a characteristic, because this is developing very fast, and widely used in large bridge building. This paper introduces the architectural features of the steel structure, and discusses the big span steel structure truss bridge construction process.Keywords: steel structure; Truss bridge; Construction technology引言在大跨度桥梁的设计中,钢结构桁架桥以其承载力高、跨越能力大、外形雄伟壮观等优点受到越来越广泛的重视和应用。
钢桁桥梁施工技术
钢桁桥梁施工技术钢桁桥梁是一种广泛应用于现代工程中的重要结构形式。
它以钢材为主要结构材料,通过精确的力学计算和结构设计,实现了高效、安全的桥梁建设。
本文将详细介绍钢桁桥梁的施工技术,包括施工前准备、安装施工、质量检测与验收等环节。
一、施工前准备在开始施工前,需要进行充分的技术准备和物资准备。
需要进行详细的设计和勘察,确定桥梁的结构形式和承载能力。
然后,根据设计要求,进行详细的施工方案设计和施工图绘制。
同时,还需要进行必要的施工现场准备,包括清理场地、修建临时设施等。
二、安装施工钢桁桥梁的安装施工是整个施工过程中的关键环节。
其主要步骤包括:1、钢桁梁的制作和运输:根据设计要求,在工厂内制作钢桁梁,并在运输过程中确保其不受损伤。
2、桥墩和支座的安装:在桥墩上安装支座,确保支座的平整度和稳定性。
3、钢桁梁的安装:将钢桁梁按照设计要求进行拼装,然后使用起重设备将其安装在桥墩和支座上。
4、固定和焊接:在钢桁梁安装完成后,进行固定和焊接工作,确保桥梁的稳定性和安全性。
三、质量检测与验收在钢桁桥梁安装完成后,需要进行严格的质量检测和验收工作。
其主要内容包括:1、外观检测:检查桥梁的外观是否符合设计要求,是否存在明显的损伤或变形。
2、几何尺寸检测:测量桥梁的几何尺寸,包括跨度、宽度、高度等,确保其符合设计要求。
3、结构性能检测:通过试验和计算,检测桥梁的结构性能是否符合设计要求,包括承载能力、刚度等。
4、验收评审:组织专业人员进行验收评审,对桥梁的整体质量、安全性和稳定性进行评估,确保其符合设计要求和使用安全。
四、结语钢桁桥梁施工技术是现代工程建设中不可或缺的一部分。
通过科学合理的施工前准备、精确细致的安装施工以及严格规范的质量检测与验收,可以确保钢桁桥梁的高质量、高效率和高安全性。
未来,随着科技的进步和工程实践的不断发展,钢桁桥梁施工技术将不断优化和完善,为我国的现代化建设事业做出更大的贡献。
铁路桥梁钢桁梁各种施工方法施工工艺一、概述铁路桥梁是铁路建设中的重要组成部分,而钢桁梁则是铁路桥梁中常用的结构形式之一。
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多联三桁变高连续钢桁梁桥设计与应用研究报告中铁工程设计咨询集团有限公司2015年09月北京目录一、概述 (1)二、设计构思 (4)三、主桥设计研究 (7)四、引桥设计研究 (10)五、主桥钢梁架设安装技术研究 (13)六、主桥钢梁检查车设计研究 (24)七、主要技术特点与创新点 (61)八、推广应用前景 (64)一、概述郑州黄河大桥效果图1.简介新建郑州黄河大桥为郑焦城际客运专线铁路暨改建京广铁路跨越黄河的共用桥梁,为四线铁路特大型桥梁。
大桥位于黄河大观景区东北侧,黄河下游河道的最上端,距既有京广铁路郑州黄河大桥下游110~190m处,线路走向与既有京广线夹角约2°。
本河段黄河主槽宽度约为2000m,主桥采用大跨度钢桥,结构形式为多联变高度三桁连续钢桁梁,长度2200m。
滩地引桥以预应力混凝土简支箱梁为主。
主桥采用四线合建形式,引桥部分郑焦线与京广线分行。
主桥桥型布置图(单位:m)2.桥址桥址位于郑州市北侧的邙山脚下,黄河下游河道的最上端,既有京广铁路郑州黄河大桥下游110~190m处,沁河在桥位上游左岸约1000m 处入汇黄河。
该桥主桥左岸紧靠老田庵控导工程,右岸倚邙山山体,毗邻郑州黄河风景名胜区。
郑焦线与改建京广线南岸引桥跨过江山路后沿既有京广线前行,北岸引桥并行跨越老田庵工程、北卫堤、既有京广线、人民胜利渠、黄河北大堤后分离,郑焦线引桥折向西北,跨过武嘉干渠和共产主义渠后终止,改建京广线引桥折向东,穿过詹店、魏庄后与既有京广线顺接。
桥位经行处为黄河河道和黄河冲积平原段,地形平坦开阔,主要为农田、村舍,植被发育,属中温带干旱、半干旱气候区,以寒冷干燥,大陆型气候为特征,昼夜温差变化较大,桥址处极端最低气温-22.4℃,极端最高气温43.2℃,月平均最高气温(7 月)27.0ºC,月平均最低气温(1 月)0ºC,全年各月平均温差为27.0℃,年平均降水量为538.4mm,最大风速为20m/s。
3.主要技术指标1)郑焦线主要技术标准铁路等级:城际客运专线正线数目:双线列车设计速度:200km/h线间距:4.6m轨道类型:有砟轨道桥梁设计荷载:ZK活载2)京广线主要技术标准铁路等级:国铁Ⅰ级正线数目:双线列车设计速度:160km/h线间距:4.4m轨道类型:有砟轨道桥梁设计活载:中-活载3)地震设防烈度Ⅶ度,桥址区属中软场地,场地类别为Ⅲ,反应谱周期0.55s。
4)通航标准:通航要求为IV(2)级通航标准,净空高度为8m5)最高通航水位:采用2063年水平1/10的洪水位100.71m(85高程)6)设计洪水位:采用2063年水平1/100的洪水位101.43m(85高程)7)设防水位:采用2063年水平桥位处设防流量22000m3/s对应的洪水位102.13m(85高程)二、设计构思(1)整体设计原则郑州至焦作铁路是中原城市群轨道交通网的重要组成部分,线路连接郑州、焦作两大城市,途经武陟、修武,为时速200km/h城际客运专线铁路。
既有郑州黄河大桥是京广铁路跨越黄河的重要桥梁,为71-40m钢板梁。
由于设计、修建时间较早,既有京广线在黄河大堤处穿黄河大堤而过,黄河大堤缺口的存在成为了黄河防洪渡汛的隐患。
并且既有京广铁路郑州黄河大桥病害严重,客货车均限速行驶,不仅限制了京广铁路大动脉的正常运营,也给铁路安全和黄河渡汛留下了隐患。
综合线路走向与既有京广铁路黄河大桥病害因素,最终选择的桥位位于既有京广铁路郑州黄河大桥下游110~190m处,一次建成四线铁路特大桥,一侧双线为郑焦铁路黄河大桥,另一侧双线为京广铁路新黄河大桥。
大桥建成后,京广铁路将改行新桥,以全立交方式跨越黄河大堤。
郑焦铁路设计时速200km/h,客运专线动车组列车安全、舒适的运行对桥梁结构刚度要求较高;京广线为客货混跑,荷载大,要求结构有足够的强度。
结合桥址处建桥条件以及不同标准铁路合建桥型的特殊性,为了满足结构、防洪、通航、水文、地质、抗震等条件的要求,确定本桥以下几点设计原则:1)桥梁结构形式尽量采用国内成熟应用的结构型式。
2)对桥式方案进行综合比选,选用可靠性、经济性、美观性较好桥式。
3)桥梁结构要满足时速200km/h客运专线铁路和160km/h客货共线铁路的功能要求,结构物的强度、刚度、稳定性以及旅客乘车的舒适性必须满足规范要求。
4)桥址位于邙山脚下,为郑州黄河风景名胜区景观的一部分,设计应从整体景观考虑。
5)桥梁孔跨布置应满足黄河防洪、通航的技术要求。
(2)桥梁总体布置郑州黄河大桥总长20925.21双线延米,分为郑焦城际客运专线铁路和京广铁路两部分。
郑焦线设计范围:郑焦线DK24+087.80~DK33+718.76段,南起黄河景区站,北至嘉应观,正线桥梁长度9.6km。
跨度布置如下:郑焦线梁跨布置概略图京广改线设计范围:既有京广线里程K639+400.00~K653+500.00段,京广改线里程GDK24+094.19~GDK35+388.44段,北起京广铁路詹店站南侧,立交跨越黄河大堤后向南经过既有京广线、黄河,于黄河风景区南侧落地,桥梁全长11.3km。
跨度布置如下:京广线梁跨布置概略图主桥总长2200m,分11联,每联2×100m的连续钢桁梁。
67#墩设在目前黄河主槽以南滩地上,89#墩设在既有京广线黄河大桥北桥头以北。
(3)桥式主桥总长2200m,根据黄委会要求,本河段主跨应不小于100m。
主桥桥式方案如下:2x100m钢桁梁方案桥式立面布置图2×100m连续钢桁梁的优点是采用变高曲弦桁架解决受力合理性问题的同时避免了轨道伸缩调节器的设置,提高了列车舒适性。
并且适宜每200m长度作为一个变化段形成韵律,曲线的变化改善了普通钢桁梁平淡、单调的缺憾。
三、主桥设计研究主桥为2×100m下承式连续钢桁梁,共11联,总长2200m。
每联梁长199.8m,跨度99.1+99.1m。
主桁形式为带竖杆的华伦式桁架,节主桥中间联钢梁立面布置间距中支点梁高25m,端部梁高14m,上弦变化曲线为二次抛物线,上弦杆按直线设计,只在节点处按抛物线方法拟合,节间距12.5m。
横向布置为三主桁,主桁宽25m,主桁间距12.5+12.5m。
四线铁路并列布置,郑焦线在上游侧,京广线在下游侧。
主桥边支点横断面布置主桥中支点横断面布置1)主桁主桁上下弦杆均为箱型截面,上弦杆内高1200mm,外宽800~1200mm,板厚28~46mm;下弦杆内高1500mm,内宽800~1200mm,板厚16~50mm;腹杆采用箱型杆件与H型杆件。
竖腹杆宽800~1200mm,高1000~1200mm,板厚16~32mm。
斜腹杆宽800~1200mm,高1000~1500mm,板厚16~42mm。
主桁下弦采用整体节点形式,上弦采用拼装式节点,上下弦杆四面等强对接拼装。
腹杆均采用插入式拼接。
主桁钢材主要采用Q345qE,厚板采用Q370qE,主桁拼接采用M30的螺栓。
主桁弦杆截面2)桥面结构桥面采用与下弦杆一体连接的正交异性钢桥面板结构,每节间主桁节点处设置一根主横梁,每节间范围内增设4根次横梁,次横梁间距靠近两侧支座处间距为2.36m,其余位置间距为2.5m。
线路下方设置两道纵梁,纵梁间距2m。
横梁与主桁下弦等高,高度1500mm,纵梁高1200mm,桥面板厚16mm,板下设置U型纵肋,间距600~700mm。
钢桥面板上铺设环氧沥青柔性防水保护层。
桥面系钢材采用Q345qE,拼接采用M24螺栓。
3)联结系本桥采用交叉斜杆式上平联体系。
平联及横联的截面均为工字型。
由于采用整体桥面,不设下平纵联。
4)下部结构主桥桥墩采用圆端型流线型设计,与引桥墩型保持一致,使全部桥墩过渡自然,无突兀感。
桥墩为圆端型实体墩,墩厚4.2m,宽27.6m,直坡。
中墩基础采用24根直径2m 的钻孔摩擦桩,承台分层设置,下层长29.7m,宽19.1m,厚4.5m,上层长28m,宽10m,厚2m。
边墩基础采用17根直径2m 钻孔摩擦桩,承台分层设置,下层长29.7m,宽13.8m,厚4m,上层长28m,宽7m,厚1m。
交界墩采用16根直径2m钻孔摩擦桩,承台尺寸与边墩相同。
桥墩结构图如下所示:2x100m连续钢桁梁中墩结构图2x100m连续钢桁梁边墩结构图四、引桥设计研究郑焦、京广滩地引桥主要采用40m预应力简支箱梁,跨既有京广铁路采用40+64+40m连续梁,采用120m钢管混凝土系杆拱跨越大堤。
郑焦线陆地引桥主要采用32m标准跨度预应力简支箱梁,40+64+40m系杆拱跨越共产主义渠。
京广线陆地引桥采用32m预应力简支T梁。
引桥简支梁采用并列布置,横断面布置如下所示:滩地引桥横断面布置陆地引桥横断面布置跨大堤系杆拱横断面布置五、主桥钢梁架设安装技术研究本桥主桥总长达到2200m,共计11联长大钢桁梁,普通顶推施工顶推所用的水平连续千斤顶、竖向起落千斤顶及相应的控制系统、液压泵站等投入较多;钢梁前端需要设置导梁;每联之间的临时杆件设置较多,投入较大。
针对上述困难,对施工方案进行了优化。
总体思路如下:在主桥两岸第一孔位置利用栈桥悬拼钢桁梁顶推拼装平台,首先在顶推拼装平台上拼装钢导梁。
钢桁梁先在工厂加工成杆件单元,运输到施工现场后在组拼平台上将杆件单元组拼,完成一联后,开始顶推,在第一联空出位置继续拼装第二联钢梁,如此循环,直至完成钢梁顶推架设。
由于顶推联长短,采用单向单点顶推,构造简单容易控制,避免了设置多点顶推难以同步的问题。
充分利用2×100m变高桁梁自身的结构特点,前端不设置导梁,顶推时可采用一联一顶推,只需移出组拼平台,后续联可在顶推同时开始拼装,施工速度快、大临设施少,满足了大桥建设工期紧张的问题又节约了施工费用。
1、顶推架设施工步骤步骤一:设置钢桁梁拼装支架及墩旁托架、墩顶滑道梁,拼装钢桁梁。
步骤一布置图步骤二:一联钢桁梁拼装完毕,由支架支撑转换为墩顶支撑,形成后端钢桁梁悬臂,在前端墩顶设置钢绞线锚固装置,钢桁梁后端安装顶推平台,安装水平连续千斤顶及液压泵站、自动控制系统,做好顶推准备。
步骤二布置图步骤三:钢桁梁顶推一个节间,滑道梁上竖向千斤顶起顶,滑块向后移动一个节间,千斤顶落梁于滑块上,继续往前顶推。
步骤三布置图步骤四:钢桁梁顶推继续向前顶推,利用前端刚性支点调整前端悬臂扰度,钢梁前端利用滑道梁接应上墩(见图6.步骤四布置图)。
步骤四布置图步骤五:往前顶推一孔以后,将锚固装置往前倒用,重穿一孔钢绞线,继续往前顶推,直到设计位置。
2、需解决的技术难题实现该方案,需解决如下困难:(1)钢桁梁2×100m两孔一联钢桁梁单独往前顶推过孔,钢桁梁前后双向大悬臂时的稳定及钢桁梁受力问题;(2)在钢桁梁顶推过程中,中桁节点处受力达2800t,需解决滑道梁的强度、刚度及主体工程安全性问题。