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湛江海湾大桥钢箱梁设计

湛江海湾大桥钢箱梁设计
湛江海湾大桥钢箱梁设计

青岛海湾大桥栈桥设计、施工及监测

青岛海湾大桥栈桥设计、施工及监测 1栈桥设计 1.1设计依据 对于栈桥设计,我国目前尚没有可以遵循的规范。为此,在栈桥设计中,我们遵循业主发布的青岛海湾大桥土建工程施工招标文件及相关要求和规定,同时遵守国家及相关行业标准、当地水文地质资料和有关设计手册。 国家及相关行业标准: ①《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89) ②《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024-85) ③《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86) ④《港口工程桩基规范》(JTJ 254-98)及2001年局部修订 ⑤《港口工程荷载规范》(JTJ 254-98) ⑥《海港水文规范》(JTJ213-98) ⑦《港口工程混凝土结构设计规范》(JTJ267-98) ⑧《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTJ275-2000) ⑨青岛水利研究院所提供资料 ⑩青岛海湾大桥工程区波浪基本特征. 1.2结构设计 栈桥采用多跨连续梁方案,主要跨径为15m。 贝雷梁结构:采用7×15m一联“321”型贝雷桁架,每联之间设立双墩,断面采用8片贝雷桁架,其间距采用0.9m;桥面宽8.0m; 桥面系:由钢板和型钢组成的正交异性板桥面系; 桩基础:φ600和φ800,δ=10mm厚钢管桩;钢管桩所用钢管,材质为Q235,采用钢板卷焊。 详见: 图1:栈桥桥式平面布置图 图2:一联栈桥结构立面图 图3:栈桥支座处断面图 图4:单孔桥面系构造图

图4单孔桥面系构造图(15m) 1.3结构计算 栈桥的结构设计计算,详细内容见栈桥的结构计算书(附件),在本施工组织正文中只做

①设计荷载组合与设计验算准则 根据业主提出的栈桥施工荷载要求,参照《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)及《港口工程荷载规范》,经反复研究讨论,将栈桥设计,取3种状态、5种最不利工况进行设计验算。 “工作状态”是指:栈桥正常使用车辆荷载与对应工作状态标准的其它可变荷载(风、浪、流)作用的组合。 “非工作状态”是指:在恶劣海洋气候条件下,栈桥上不允许通行车辆,仅承担相应其它可变荷载(风、浪、流)作用的组合。 栈桥施工状态是指:栈桥在自身施工期间可能出现的最不利施工荷载组合,经反复计算,以单跨栈桥通行履带吊施工荷载及履带吊在前端打桩时控制设计。 栈桥作为一种重要的临时结构,根据相关规范要求和具体工程情况,确定设计验算准则:a在工作状态下,栈桥应满足正常车辆通行的安全性和适用性要求,并具有足够的安全储备。b在非工作状态下,栈桥停止车辆荷载通行,此时栈桥应能满足整体安全性的要求,允许出现局部可修复的损坏。 c在栈桥施工状态下,栈桥应满足自身施工过程的安全,但6级风以上时,应停止栈桥施工。 其中工况Ⅰ-工况Ⅲ(贝雷梁)以及提供下部钢管桩的竖向计算荷载,工况Ⅴ用于验算施工状态下上部结构的应力,工况Ⅳ仅用于计算下部钢管桩的横向计算荷载,与前三种荷载组合情况下计算的竖向荷载一同验算下部的钢管桩基础。 表1栈桥的设计状态与最不利工况 设计状态工况 荷载组合 恒载基本可变荷载其它可变荷载 工作状态 I 结构自重汽车超20 对应工作状态标准的风、 波浪和潮流作用 II 结构自重100t履带吊 III 结构自重挂120 非工作状态Ⅳ结构自重— 对应非工作状态标准的 风、波浪和潮流作用栈桥施工状态Ⅴ结构自重100t履带吊— ②设计荷载参数 a 车辆荷载 (1)汽-超20(单列);设计行车速度为15km/h,不计冲击作用。

钢箱梁桥施工方案

钢箱梁桥施工方案 工程名称: 编制单位:制人:编审核人: 人:准批 编制日期:年月日 1

1.总体施工组织布置及规划 1.1工程概况 1.1.1工程简介 该桥梁位于工业大道里程K4+427.235处,为跨越现有铁道及规划铁道而设,桥梁起点位于道路里程K4+394.735处,桥梁终点位于道路里程K4+461.735处,是一跨L=45米钢-混凝土组合梁桥,桥梁总长度67米,总宽度57米,因此,设计将桥梁以中心线分为独立的两幅,桥梁上部结构及下部结构完全分开,按组合梁的布置为依据,上部结构结构组合梁中间断开0.4米,下部结构桥台中间预留2厘米的沉降缝。 1.1.2主要技术标准 (1)设计荷载:城—A级,人群3.5千牛/平方米。 (2)地震烈度:6度,基本地震加速度0.05g;抗震设防烈度:7度。(3)设计基准期:100年。 (4)桥下净空:8.7米。 (5)安全等级:一级。 (6)桥面总宽度:57米。 1.1.3建设项目所在地区特征 1.1.3.1自然特征、地质情况 合浦工业大道跨铁路立交桥主线里程中心桩号为K4+427.235,垂直

跨过合浦-北海铁路。桥位区地处冲、洪积平原的剥蚀残丘部位,现为林地,地形起伏不大,测得钻孔地面高程为28.49~30.15m。 al+bl)Q本次勘察查明,钻探深度内主要分布有第四系中统北海组(2bal)Q(Z含细粒土粗砾砂及湛江组高液限粘土质中砂、低液限粘土质粗砂、1粘土等,未见基岩。现从上往下描述: 2 (1)高液限粘土质中砂③:棕红色,成分主要是石英质中、粗砂及粘性土,湿,可塑状-松散状,无光泽反应,无摇振反应,干强度低,韧性低,下部含粗砂增多,呈厚层状,整个场地均有分布,层厚4.00~10.50m,平均7.22m,与下伏地层岩性界线不明显。 (2)低液限粘土质粗砂④:黄、土黄色,由粘性土及粗砂组成,混少量砾砂及中细砂,稍密状,稍湿,干土强度低,无摇振反应,为中压缩性土。各钻孔均见到;层厚0.80~2.50m,平均1.47m。与下伏地层岩性界线不明显。 (3)粗砾砂⑤:浅灰白、浅黄杂色,湿~饱和,稍~中密状,成分以石英质粗、砾颗粒为主,平均粒径d50=0.85,粒径以0.5~2.0mm 者居多,其次为砾及圆砾约占30%,粘粒约占14%;不均匀系数C=32.9,曲率u系数C=1.66,颗粒级配良好,粗颗粒呈次磨圆状,厚度变化大,为12.40~c19.00m不等,整个场地均有分布,与下伏地层岩性界线明显。该层中局部夹约0.5m厚含细砂粘土透镜体⑤1(灰白黄色、呈条带可塑状),在底有10厘米厚含铁质圆砾层分布。 (4)高液限粘土⑨:上部浅黄红、下部黄白色,主要成分为高岭土,

汕头海湾大桥悬索桥主缆施工技术

汕头海湾大桥悬索桥主缆施工技术 吴清发石国彬张文忠胡利平 摘要汕头海湾大桥是我国第一座现代悬索桥,主桥结构体系为三跨154 m+452 m+154 m双铰预应力钢筋混凝土加劲箱梁的悬索桥.主缆是悬索桥的主要承重悬索结构.主缆系统的施工主要包括猫道架设、索股架设、索夹吊索安装和防腐等项目. 关键词悬索桥;主缆;钢丝束;索夹;吊索 主缆是悬索桥的主要承重悬索结构.汕头海湾大桥主缆长约1030 m,主缆直径为570 mm,采用预制平行钢丝索股架设方法施工.主缆系统的施工主要包括猫道架设、索股架设、索夹吊索安装和防腐等项目.汕头海湾大桥主缆施工流程如图1所示. 图1 悬索桥上部结构安装流程图 Fig.1 Superstructure erection flow chart of suspension bridge

1 猫道施工 猫道是主缆钢丝束拖拉架设、测量、调索、主缆整圆挤紧直至主缆缠丝涂装等工序施工的空中走道和作业平台,在悬索桥的施工中占有很重要的地位.本桥猫道由猫道承重索及其锚头锚固件、猫道面网、防护栏、猫道面滚筒、拖拉主缆锚头的小平车支承索、横向天桥及抗风索组成.考虑主缆架设的需要,设计要求猫道与主缆的空缆线形一致.猫道布置如图2所示. 图2 猫道布置示意图 Fig.2 Layout of catwalk

1.1 导索架设 导索是悬索桥上部结构施工的第一根过海架空索,本桥导索为跨越主跨的φ22 mm往复式牵引钢丝绳,用于拖拉架设猫道承重索的支承索和猫道承重索.导索的架设过程:导索过海前将两塔、两锚的门架安装好并安装必要的滑轮;导索自南主塔承台卷扬机经塔顶转向轮转向后牵拉到南主塔旁边的拖轮上锚固,在封航的条件下以拖轮拖拉,按半空中渡海法驶向北主塔,再提升到北塔顶与事先准备好的φ22 mm转向牵引绳对接,形成跨越主跨的往复式导索. 1.2 猫道架设 猫道承重索是猫道的承重结构,为φ45 mm的钢丝绳.主跨猫道承重索的架设方法是以滑钩组将其吊挂于φ33 mm支承索上,从南主塔由φ22 mm导索于空中拖拉过海,到达北主塔塔顶后以牵引器将承重索锚固在猫道锚固件上,通过测量监控、调节猫道锚固件调节螺杆的长度使承重索的垂度达到空载时的设计垂度.为了确保猫道线形,在猫道承重索下料、制作锚头之前,对猫道承重索钢丝进行预拉,并持荷2 h以消除其非弹性变形. 绳按60% p s 猫道面为4 m宽的钢丝网.为了作业方便,先在地面上将大、小方眼的猫道面网预制成30 m长一节并卷成盘,然后起吊放在主塔顶卷盘支架上,将猫道面网卷一边放开一边沿承重索下滑到位,安装护手、栏杆网、抗风索及横向天桥.当猫道面网由于坡度变小在重力作用下无法自行下滑时,可采用卷扬机施加适当的拉力帮助其下滑. 2 主缆架设 大桥两条主缆各由110束平行钢丝组成,钢丝束由91根φ5.1 mm高强镀锌钢丝按正六角形平行编制而成,全长约1029.6 m,钢丝束两端嵌固于热铸锚头内,主缆结构如图3所示.

浅谈钢箱梁人行桥设计

浅谈钢箱梁人行桥设计 发表时间:2018-05-23T09:57:39.307Z 来源:《基层建设》2018年第6期作者:韩洁[导读] 摘要:主要介绍钢箱梁人行桥设计及结构选型。 深圳高速工程顾问有限公司广东深圳 518000 摘要:主要介绍钢箱梁人行桥设计及结构选型。从平面、立面、断面设计几个方面,通过有限元模拟计算从计算模型、荷载、钢主梁、上部结构基频、上部结构抗倾覆稳定性、局部计算等方面分析阐述钢箱梁人行桥的设计要点,控制因素。为类似桥梁工程设计提出合理化建议。 关键词:钢箱梁人行桥;初步设计及结构选型;有限元计算;设计要点;控制因素引言 随着城市建设的不断发展,市政交通网络的覆盖,越来越多的人行天桥、立交桥出现在了城市交通密集的地区,不仅解决了行人过街的安全问题,同时加强了建筑物之间的联系。钢桥具有跨越能力大、自重小、强度高、可加工性能好且施工快捷等优点,这使得大中城市里人行桥设计多选用钢结构。而城市建筑密集、现场条件复杂、景观要求高等因素使得人行桥设计细节考虑尤为重要。本文将以一个实际钢箱梁人行桥工程为背景,辅以空间有限元结构分析软件MIDAS CIVIL进行计算。对其设计过程中的心得来进行阐述,为类似工程设计提供借鉴。 1.桥梁概况及设计标准 1.1设计条件 项目地处城市核心区,人行桥从北侧高层建筑附近跨越城市二级河道连接两岸绿地。 工程规模:桥长不超过35m,桥宽不超过5m,河道蓝线宽度22m,泄洪驳坎宽约12m,批复要求:构筑物不得侵入驳坎范围,桥台不得进入蓝线范围。桥梁净空:2.5m;河道水位(m):4,5m; 1.2设计标准 设计荷载:4.5kPa; 设计安全等级:二级; 环境类别:Ⅱ类 抗震设防烈度: 6度 2.初步设计及结构选型 本桥定位为园区景观桥梁,方案设计中需遵循的以下几个原则:符合科韵路整体规划要求。 服从桥梁总体造型的要求。 坚持以人为本,人与自然合谐的原则。 构造创新独特、结构新颖。 桥梁设计同周边环境统一建筑力求少破坏自然地形。 2.1平面设计 基于上述设计条件,结合两岸环境及景观要求,桥梁平面设计位于半径为46.9米圆曲线上,桥梁全长34.0米,受河道蓝线及驳坎限制,跨径布置分两跨布置,跨径为9.0+25=34米,桥墩置于左侧驳坎边缘。 2.2立面设计 人行桥梁需考虑净空要求,需设置纵坡,纵坡值在满足净空及经济安全的前提下,本桥设置双侧8%纵坡,并在坡顶处设置R=100米圆弧曲线过渡;桥梁大跨处设置通航孔,高度2.5米,宽度4米。 2.3断面设计 钢箱梁断面设计是本桥结构设计的控制性因素,包括梁宽、梁高、桥面横向布置、悬臂造型等诸多因素。考虑由于通行量大不,桥梁全宽定为3.0米;桥面布置为0.25米+2.5米+0.25米=3米; 3.有限元模拟计算 3.1计算模型 本方案主桥静力计算将结构离散成空间杆系模型,采用空间有限元结构分析软件MIDAS CIVIL进行计算。纵桥向设置一个固定支座,其余均为活动支座,模型中支座位置与施工图一致,有限元模型中采用节点弹性连接(刚性)与一般支承实现。模型中单位没有特殊说明处,应力均以MPa为单位。

青岛海湾大桥建设工程项目管理信息系统介绍

青岛海湾大桥建设工程项目管理信息系统介绍 易建科技针对青岛海湾大桥项目的实际情况,设计并实施的工程项目管理信息系统主要包括:工程项目管理子系统、4D形象进度子系统、GPS船舶调度子系统、视频监控子系统、办公自动化系统和公共网站等子系统。该信息系统遵循Java EE行业标准的技术体系,采用三层架构的B/S分布式结构,运用JAVA与XML等语言技术。工程三维形象进度系统采用了清华大学的最新研究成果——建筑工程4D施工管理系统(4D-GCPSU 2006)作为施工管理信息平台。施工现场视频监控系统运用当前最先进网络视频技术,实现无缝的远程监控扩展,系统以IP地址为标识,可直接连入网络,没有线缆长度和信号衰减的限制,实现远程监控和管理。 青岛海湾大桥建设工程管理信息系统建设分为几个层次:面向公众的青岛海湾大桥网站;面向参建单位的工程项目管理系统、青岛海湾大桥4D施工管理系统、施工现场视频监控系统、施工船舶监控调度系统等。通过将现代项目管理学的知识体系与大桥建设项目特点、建设流程以及成熟的工程监理程序相结合,使该项目管理系统具有统筹管理、指挥协同、目标控制和预测等功能,探索出一套适合大型桥梁工程建设的项目管理体系。 工程项目管理子系统 由投资控制、合同管理、进度控制、质量控制、安全控制、招投标管理、材料管理、文档管理、设计管理、工作流等模块组成,全面控制大桥的概算与实际合同执行对比,通过实际投资与概算进行对比,达到有效控制投资目的。通过业主总控制计划来控制施工单位实施计划,达到有效控制大桥施工进度,使工程能够安全施工和更好的控制施工质量,有效跟踪控制大桥建设质量,为大桥建设的质量提供有力保障。通过安全控制,对大桥建设过程进行安全检查与培训,完成对施工安全的严格管理,建立有效的安全保障体系、预防措施和紧急预案,保障大桥的施工建设安全。通过材料管理,对大桥建设的主要材料进行跟踪控制,保障主要材料的质量以及及时供应,既能保证了大桥施工材料的品质、也保障了大桥的建设工期。 4D形象进度子系统 根据系统的功能组成,4D-GCPSU系统可以分为创建3D模型、创建WBS和进度计划、3D工程构件的创建及管理、创建4D模型、4D进度管理、4D资源管理、OpenGL图

钢箱梁桥施工技术方案

钢箱梁桥施工技术方案 1 工程概况 本次设计为南侧上跨下沉广场的两座景观桥,由北向南分别为一号景观桥和二号景观桥。 一号景观桥为20.5+20+19.35m等高变宽钢箱梁桥,主梁高0.9m;桥梁下部结构桥台采用一字式桥台,桥墩采用薄壁墩、扩大基础;墩、台基础均直接置于地下室顶板上。桥面宽度,其中南侧为8.63m,北侧为4.619m,两者间弧线变化,桥面两侧栏杆各0.4m。 二号景观桥位14+14m等高变宽钢箱梁桥,主梁高0.65m;桥梁下部结构桥台采用一字式桥台,桥墩采用薄壁墩、扩大基础;墩、台基础均直接置于地下室顶板上。桥面宽度,其中南侧为8.98m,北侧为5.284m,两者间弧线变化,桥面两侧栏杆各0.4m。

2 钢箱梁桥施工方案 本合同段连续钢箱梁节段,分段在工厂制造,并试拼装全桥后才能正式出厂。 1、材料 (1)钢梁主材采用Q345q钢,应选用国家大型钢厂供料,钢材出厂前,应附有材料质量证明书。进场后,根据设计要求及现行有关标准进行复验。同一炉批、材质、板厚每10个炉(批)号抽验一组试件,进行化学成份和机械性能试验。

(2)涂装材料、焊条、焊丝按有关规定抽样复验,复验合格后,方可使用。 (3)主梁底、腹板及顶板尺寸较大,为减少焊缝、保证质量及节省钢材,拟由厂家制定尺寸供应。 2、放样、号料和切割 (1)放样和下料须根据施工图和工艺要求进行,并预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等加工余量。对重要结构尺寸按1:1比例放样。 (2)样板、样杆拟采用0.3~0.5㎜薄钢板制作,其误差须符合规范有关规定。 (3)号料前先检查钢料的牌号、规格、质量,如发现不平直,有油污、锈斑等污物,应矫直清理后再号料。号料外形尺寸控制在±10mm内。 (4)梁板材下料切割须在专用平台上进行,平台与钢板的接触为线状或点状接触。下料时,板材采用20mm或60mm的平板机平板。 (5)主梁板材拟采用多头直线切割机精密切割下料,箱梁底板、腹板应排版下料,并注意对焊缝的错开距离,腹板下料时,须控制好制造预拱度曲线。 (6)主梁板材精密切割下料时,其切割表面质量应符合有关规定,切割面硬度不超过HV350。 3、矫正和弯曲 (1)钢板矫正前,剪切的反口应修平,切割的挂渣应铲净。 (2)钢板厚度小于20mm,采用20mm的平板机矫平;厚钢板采用60mm平板机校平。 (3)对下料后的马刀弯,采用热矫,其温度控制在600℃~800℃,矫正后钢材温度应缓慢冷却,降至室温以前,严禁锤击钢料或用水急冷。 4、边缘加工 (1)下料后主梁材料,均采用大型铣边机加工。零件刨(铣)加工深度不于3mm,加工面的表面粗糙度不低于25微米;顶紧加工面与板面垂直度应不小于0.01t(板厚),且不大于0.3mm。 (2)焊接坡口采用机加工或精密切割,坡口尺寸及允许偏差由焊接工艺确定。 (3)边缘加工的允许偏差均应符合规范有关规定。

大跨径曲线连续钢箱梁桥设计

黑龙江交通科技 HEILONGJIANG JIAOTONG KEJI 2019年第7期(总第305期) No. 7,2019(Sum No. 305) 大跨径曲线连续钢箱梁桥设计 向红,曾爱 (贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司,贵州贵阳550008) 摘要:针对下穿高速铁路,上跨河流和工厂的山岭重丘复杂地形条件,采用大跨径曲线钢箱梁桥进行跨越,对主跨144 m U 曲线连续钢箱梁进行了设计和计算,为山区交通、地形复杂条件下的城市道路连续钢箱梁桥设计提供参考。 关键词:大跨径;曲线梁;钢箱梁 中图分类号:U442 文献标识码:A 文章编号:1008 -3383(2019)07 -0128 -08 1工程概况 某大桥工程方案左、右两幅分别下穿高铁,同 时跨越河流及污水处理厂,为了避让,采用S 型曲 线分别穿越。左/右幅桥梁全长390/442 m,其余为 路基段。全线地形以山岭重丘为主,地势起伏较 大,结合沿线情况与功能、景观、环保等要求,分别 采用不同的结构形式与施工方案进行比较。在新 建桥型及跨径的选择上要充分考虑地形地势、现有 铁路桥墩及污水处理厂、所跨河流的影响,在桥梁 下部结构设计中应综合考虑场区地质情况和施工 条件等因素。考虑到连续钢箱梁结构方案在适应 场区特点,环境保护要求、保证施工工期方面优势 比较明显,因此将连续钢箱梁结构作为本桥施工图 设计方案。道路等级为城市主干道,单幅桥宽 n m,荷载标准为城市-A 级,设计时速50 km/h 。 2主桥上部钢结构设计 左/右幅主桥分采用(86 +140 +80)/(77 + 2 x 190 +77 ) m 变截面连续钢箱梁,引桥采用跨径为 40 m 等截面钢箱梁°下面仅介绍左幅(80 +140 + 86) m 三跨变截面连续钢箱梁° 左幅主桥跨中及端部断面中心梁高3 500 mm , 主墩顶断面中心梁高6 500 mm,梁高按二次抛物线 变化。主桥钢箱梁采用单箱单室断面,顶宽 19 000 mm,底板宽8 102 mm ,单侧悬臂宽(3 000 ~ tw ) m 叫tw 为腹板厚。桥面横坡均为0 5% ,通过 箱室内外侧腹板高度来调整形成,箱梁底板在横桥 向保持水平,钢板在箱梁内侧对齐。 主桥根据受力区域不同,不同梁段分别采用不 同厚度的钢板,全桥顶板统一采用厚度为22 mm 钢 板。距主梁根部中心线左右25 m 范围内,腹板厚 度为22 mm,其余区段腹板厚度为22 mm °距主梁 根部中心线左右25 m 范围内,底板厚度为32 mm ° 对于142 m 主跨去除20 m 范围后,其余区段底板 厚度为22 mm °对于边跨,在25~40 m 范围内底板 厚度为24 mm,其余区段厚度22 mm ° 顶板主要采用U 型加劲肋,悬臂边缘采用开口 肋,U 肋板厚8mm °底板加劲肋在主墩顶两侧范围 内,采用250 x22 mm,其余区段分别采用220 x 22 mm 和no X n mm °腹板水平加劲肋250 X 22 mm 和106 X n mm °为了节约钢材用量、减少自 重及施工操作空间方便性,梁高小于2.2 m 时箱室 内设置挖空横隔板,其余横隔板采用V 型横撑的形 式。为提高其整体和局部稳定性,除设置一定数量 的纵、横向加劲肋外,支座支撑处各设置实腹式横 隔板两道并开入孔。 主桥用钢采用Q345qD,全桥采用焊接工艺。全桥 划分为n 个梁段,最大梁段重量246.3 w 采用工厂制 造,预装检验合格后,运至现场拼装形成整体。 3主桥上部结构验算 3.】主梁验算 采用Midas Civil 和桥梁博士分别进行计算,全 桥划分为320个单元,全桥施工阶段共有2个,第1 阶段为安装钢箱梁阶段,第2阶段为施工桥面铺装 等二期恒载°两个软件的计算结果吻合较好,下面 仅给出主要计算结果° 承载能力极限状态,最大拉应力为06 MPa (出现 跨中截面的底板下缘),最大压应力为102 MPa(出现 墩顶截面的底板下缘);最大主拉应力为02 MPa,最大 主压应力为102 MPa,最大应力幅60 MPa (在距墩顶根 部约「4的底板处),满足规范要求。 正常使用状态,在汽车活载作用下的正负挠度 绝对值之和为19.8 cm,小于「500(L = 142 m ),满 足《公路桥梁钢结构设计规范》(JTG D62 -2215)) (以下简称规范)中的4. 2. 3条规定。恒载挠度通 过设置预拱度消5° 3.2主梁腹板验算 根据有限元计算结果,最大剪应力t = 86- 8 MPa ,结构重要性系数Y /=0 1,规范腹板剪应 力应满足 Y /T=95.5 MPa WEg #) =190 MPa ,满足要 (下转第no 页) 收稿日期:2019 -08 -29 作者简介:向红(1975 -),男,贵州遵义人,博士,高级工程师,研究方向:桥梁结构行为与工程应用 -195 -

弯桥研究现状综述

弯桥研究现状综述

目录 1.1弯桥概述 (1) 1.2研究现状 (2) 参考文献 (7)

弯桥研究现状综述 1.1弯桥概述 弯桥通常指桥面中心线在平面上为曲线的桥梁。在各类桥梁结构中,平面弯桥是特殊的一类,无论梁桥、拱桥、斜拉桥还是悬索桥,都有弯桥的工程实例。在各类弯桥结构中,以梁式弯桥最多,斜拉桥次之,拱桥和悬索桥较少。梁式弯桥多的原因是大多数弯桥跨径都在100m以下,这种跨径采用梁式结构无论设计、施工还是经济性都具有优势。超过100m跨径的弯桥,斜拉桥则加入竞争。拱式弯桥多见于低等级路线上的小桥或涵洞,以石桥为主。悬索桥则特殊少见。 图1-1 北京四元桥图1-2 杭州上石立交桥 弯桥,目前大致可分为五种情况:①以直代曲弯桥;②现浇结构弯桥; ③高墩弯桥;④砟道小半径弯桥;⑤钢混结构弯桥。 弯桥的出现大致归为两个原因:①跨越地形地物的需要。山区道路的展线一般要顺应地形,因此路线设计以曲线为主,尤其是高等级公路对线型要求较高,不可避免地要出现大量弯桥斜桥。②线路设计的需要。在高速公路或城市立交的出口或转向,会将常出现弯桥或砟道弯桥。弯桥的出现时桥梁设计发展的必然结果,它一方面给桥梁设计增加了难度,另一方面也使桥梁与自然更为融合,增加了视觉美感。弯桥的发展某种意义上体现了一个国家经济及交通的发展。在国外交通发达的国家中,不仅城市出

现多层次立交枢纽,而且在高速公路、快速干道上,多层次立交桥比比皆是。目前国内交通基础建设也是如此,不仅公路上采用弯桥,铁路上同样采用弯桥。与直桥相比,弯桥的建设并不经济,且在施工工艺方面还有其特殊要求。但就整条线路而言,采用弯桥使线形美观流畅,行车舒适,避免了桥和线路成直角接线,减少了车辆急拐弯造成的行车事故,这种社会效益是不可估量的。 1.2研究现状 据资料显示,最初的曲线梁桥是德国1914年建成的一座铁路钢桁架桥。上世纪70年代以来,曲线梁桥随着钢筋混凝土、预应力混凝土结构的广泛应用在国外城市立交及公路桥梁建设得以大量修建,其中最具代表性的如1972年建造的加拿大西尔维尓路桥、1974年建成的瑞士Cailon桥、法国于1976年完成的Let Naweiliai桥、1982年建成的加拿大弓河桥、美国于1983年建成的北卡罗莱纳州莱茵海湾高架桥等。另外1987年竣工的日本Aomori Bridge为三跨预应力混凝土连续箱梁桥,全桥长496m,其最小半径仅有40m。20世纪90年代后西方发达国家应用的曲线梁桥材料主要以钢板、钢箱梁和钢-混凝土组合梁为主。随着曲线梁桥的大量修建,应运而生发展的施工方法也多种多样,如现浇、悬臂施工、顶推等方法在曲线桥的设计和施工中均得到了较多应用并日趋成熟,表1-1为部分国外已建成的曲线梁桥。 对于曲线梁桥的研究以及应用方面我国起步都晚于国外,因此与国外比存在不小差距。国际上曲线梁桥在70年代得到大发展,而国内是在80年代以后才慢慢赶超;特别是在1979年美国著名的汉斯教授第一次被邀请来到国内介绍了弯梁桥的设计理论后,我国对弯桥的研究及应用才有了迅猛的发展,在之后的公路和城市工程建设中,曲线梁桥开始得以大量修建,而这其中又尤以城市立交发展最快,特别是北京、天津、广州、深圳等一线大城市的立交、高架工程及高速公路工程中,修建了诸多具有代表性的曲线梁桥,使得我国的曲线梁桥的理论研究和工程实践中取得了丰硕的成果。如北京市四元桥、东便门立交桥、天津市蝶形立交桥等。90年代以后,由于对曲线桥理论研究的日趋深入,从而设计和施工水平得到进一步的提高,更是修建了大量的曲线梁桥。

钢箱梁施工方案

(5)钢箱梁施工工艺 1)总体思路 A匝道第三联(2*)、第四联(30m+45m),B匝道第二联(30m+50m+)为钢箱梁,采用分节段工厂预制,在桥位现场搭设临时支墩并搭设临时支架,利用汽车吊分段吊装架设就位后进行拼装、焊接、涂装施工。由于A、B匝道跨越地铁、城铁,应采取保护措施,我单位拟在地铁、城铁上浇筑钢筋混凝土道路,道路宽8m、长20m、厚20cm,并铺设 30cm水泥稳定碎石基层,结构总厚度50cm。 2)工程特点及难点 钢箱梁线形控制精度高。钢箱梁为曲线连续梁,在现场拼装时需要同时保证成桥平曲线线形和竖曲线线形,按线形制造精度要求高,控制难度大。 钢箱梁安装在既有线路上跨线施工,施工过程要求各主要道路交通运营不能中断,尽量减少各类扰民的因素,这对现场安装的施工组织提出了更高的要求。 现场场地有限,运输节段来料存放数量有限,要求严格按架梁顺序供梁,并尽量减少梁段的存放时间;存梁场地与安装位置有一定距离,需要水平运输。同时现场道路比较窄,转弯半径小,都是水平运输的制约因素。 现场焊接工作包括节段间的纵缝和环缝,工作量较大,焊接质量要求高。现场的节点均为焊接,将采用手工电弧焊、CO2气体保护和埋弧自动焊等各种焊接方法,焊接位置将有平位焊、立位焊和仰位焊等各种焊接工位,现场焊缝多为熔透焊,要求进行超声波、磁粉及X射线等无损检测。 高空施工危险性大。钢箱梁的架设高度一般不超过8m,存在着诸多的高空作业,如高空吊装、高空拼装焊接、高空调整、高空涂装等,高

空施工的安全保护,是工程施工的重点。 施工防护措施多。在高空施工要设置施工操作平台,在跨线部分上方施工焊接时,在下面既有线路未封闭时,要在高空进行防护,防止火花、小物件坠落等。 3)分段方案 根据现场条件和本工程结构特点,采用工厂内分段预制,运输到现场后,分段吊装架设的方法。工厂分段方案如下: ①A匝道桥第三联 钢箱梁沿桥长方向划分为24个节段,相邻两节段之间的顶板、底板、及腹板环缝处分别错开200mm,呈Z字形布置。顶板、底板及腹板的纵向加劲肋嵌补长度约为400mm。 ②A匝道桥第四联 钢箱梁沿桥长方向划分为24个节段,相邻两节段之间的顶板、底板、及腹板环缝处分别错开200mm,呈Z字形布置。顶板、底板及腹板的纵向加劲肋嵌补长度约为400mm。

青岛海湾大桥混凝土耐久性设计方案研究

青岛海湾大桥混凝土耐久性设计方案研究 朱晓庆’,王耀青’ (1.青岛海湾大桥工程项目建设办公室,山东青岛266108; 2.中交第一公路勘察设计研究院,陕西西安710075) 摘要:青岛海湾大桥整体耐久性要求很高(设计使用年限为l00a),所处环境较为恶劣(海洋环境并遭受冻融等外部环境荷载),混凝土结构的耐久性很难通过单一措施保证,这就必然要求根据具体的环境条件和设计要求,有机组合多种技术措施,以保证整体耐久性达到设计要求。根据青岛海湾大桥所处的特殊环境,介绍其对混凝土耐久性影响的作用机理,从而采取相应的耐久性设计方案,为今后特殊环境下桥梁混凝土结构耐久性方案设计提供参考。 关键词:耐久性;高性能混凝土;青岛海湾大桥 中图分类号:U448.35 文献标识码:B 1 工程概况 青岛海湾大桥是青岛市道路交通网络布局中胶州湾东西岸跨海通道的重要组成部分。青岛海湾大桥设计起点位于青岛侧胶州湾高速公路李村河大桥北200m处,北距环太原路立交720m,设李村河互通立交与胶州湾高速公路相接;终点位于黄岛侧胶州湾高速公路东]km处,顺接济青南线设计起点;中间设立红岛互通与拟建的红岛连接线相接。路线全长26.707km,其中跨海大桥25.880km。 青岛海湾大桥全线设立三座主航道桥、两座互通立交,其中非通航孔桥均为50m或60m跨径的预应力混凝土连续箱梁或刚构,基础型式为群桩和独桩独柱两种,在互通范围内匝道桥分别为30m、50m左右不同跨径的预应力混凝土连续箱梁。 2 桥梁工程耐久性设计要求 所谓混凝土的耐久性,是指在使用过程中,在内部的或外部的,人为的或自然的因素作用下,混凝土保持自身工作能力的一种性能。或者说结构在设计使用年限内,抵抗外界环境或内部本身所产生的侵蚀破坏作用的能力。 青岛海湾大桥桥梁工程按照l00a设计基准期设计,对混凝土结构工程而言,要求使用寿命达到100a。 3 环境条件调查分析 影响混凝土耐久性的因素有混凝土结构的内在因素和外在环境因素两个方面。外在环境因素主要指气候、潮湿、高温、氯离子侵蚀、化学介质(酸、酸盐、海水、碱类等)侵蚀、冻融、磨蚀破坏等。影响混凝土耐久性的外在环境因素与工程所处的环境条件有着密切的关系,环境条件调查分析的目的就是调查青岛海湾大桥桥梁工程混凝土结构所在地域环境条件,分析影响其耐久性的主要因素。 4 混凝土工程耐久性影响因素及其作用机理 影响混凝土结构使用寿命的荷载可分为两大类,第一类是物理外力,如疲劳荷载、风荷载、海浪和水流冲击、地震力及意外事故撞击等等;第二类主要是化学或物理化学作用力,如:腐蚀、碳化、冻融、碱骨料反应等。物理外力荷载主要由结构设计解决,本方案主要考虑化学或物理化学作用力荷载对耐久性的影响。 一般地,钢筋混凝土的破坏因素主要有:钢筋锈蚀作用、碳化作用、冻融循环作用、碱一集料反应、溶蚀作用、盐类侵蚀作用、冲击磨损等机械破坏作用。 对照环境负荷和腐蚀特点,青岛海湾大桥桥梁工程的环境条件属于典型的北方海洋性环境,其耐久性的主要影响因素是:首先,其处于北方地区,每年均有2—3个月左右的冰期,存在冻融循环引起混凝土破坏的可能;其次,从化学侵蚀和腐蚀方面,主要存在SO “侵蚀的混凝土腐蚀作用和C1 引起的 钢筋锈蚀作用。 4.1 影响因素 对于混凝土的耐久性问题,通常并不是冻融、化学腐蚀和碳化性能等单一破坏因素作用下的耐久性。在实际工程中,结构混凝土的耐久性问题是一种在荷载的作用下碳化、CI 侵蚀、硫酸盐腐蚀或冻融等多种

钢箱梁施工方案1(完整版)

主要施工方法: 本工程钢箱梁为跨长20.84米的挂孔钢梁,分左右两幅桥跨对称布置,挂孔钢梁设计为单箱三室的钢箱梁,单幅桥桥面宽13米,钢箱梁全长21.60米,梁高1.33米,箱梁的横截面为倒梯形截面,所有材料材质均为Q345qD。钢箱梁顶面为14㎜厚的钢板,其下顺桥向焊有8㎜厚,间隔600㎜的U型闭口肋,穿越横向2400㎜间距的横隔板,外侧为两斜腹板,内侧为两直腹板,厚度均为12㎜,底板也为12㎜厚,在钢箱横隔板外侧焊有约2米长的托架支撑着箱外的悬臂桥面板,钢箱梁两端为变截面结构。支撑在砼梁的牛腿顶面,根据钢梁运输及安装条件的限制,钢梁纵向分为5个节段制作,每个节段长4.2~4.5米,宽13米,重约20t,在工厂制作完成后运至现场进行组装焊接,然后利用辅助支架及导梁用施拉法安装。 一. 钢箱梁的制作:钢箱梁在车间采用倒做法,即把面板铺底倒着整体拼装,成形后再分为五段拆开翻身,具体施工方法如下: 1.审核图纸各零件尺寸,对施工人员及工人进行技术及安全交底。 2.组织原材料及焊接材料及焊接材料的采购、检验、验收。 3.钢箱梁制作: 3.1 主要工艺途径:材料采购及检验→钢板喷沙、涂车间底漆,整理各零件下料尺寸清单→各零部件放样、下料、矫正→制作各部件→按起拱要求搭设总体拼装平台→五段面板按对应位置铺上拼装平台并临时固结起来→铺装U型肋→铺装中间隔板→拼装两直腹板(五段)→铺装两边室横隔板→拼装两斜腹板及斜腹板上的纵肋(五段)→铺装托架及纵肋→拼装头尾变截面弧形端板→铺装底板及纵肋(五段分

别铺装,并临时固结起来)→检测外形尺寸→焊接→拆开、五段梁翻身→焊接→焊缝检测及外观检测→清理喷点、打磨焊缝周边氧化皮及油漆损坏部位→涂刷底漆及中间漆→打磨好现场对接坡口→准备运抵现场对接。 3.2 厂内拼装平台:平台采用型钢制作,平台尺寸为13米×22米,根据钢箱梁分段位置相应分为五个不同标高平面,各平面头尾标高尺寸根据钢梁起拱要求确定。 3.3 下料:考虑桥体焊接量较大,放样时长度、宽度方向各加放千分之一的焊接收缩余量,以保证焊后外形尺寸符合要求。腹板接收起拱线整体放样下料,气割时切割边加放2~3㎜切割余量,气割后清除熔渣和飞溅物,并按要求开好坡口,将坡口位置打磨干净,面板底板每段均应在对接缝焊完后再放样下料。 3.4 矫正:各零部件下料后进行检测,对变形超标的零部件均需进行矫正,矫正可采用冷矫正或加热矫正,采用热矫正时,加热温度不应超过900°,且应自然冷却,矫正后零部件均应满足规范要求。 3.5 焊接 3.5.1 焊条采用J507(E5015)焊条,气体保护焊及埋弧焊采用H08MnA焊丝,埋弧焊焊剂采用401焊剂。 3.5.2 本工程厂内钢板对接采用埋弧焊,各角焊缝采用气体保护焊,现场对接采用手工焊。 3.5.3 坡口形式:厂内钢板对接不开坡口,采用双面埋弧焊可保证焊透,现场对接处面板、底板开V型坡口,腹板开X形坡口,U型肋开单面坡口。

苏埃通道工程进展情况简介

苏埃通道工程情况简介 一、苏埃通道项目的工程概况 (一)功能和定位: 汕头市中心城区横跨汕头内海湾及榕江,这种“一市两岸”的格局造成了南北两岸的交通瓶颈。目前汕头市南北联系依靠礐石大桥和海湾大桥,由于通行能力的限制,导致南岸区域经济发展滞后。苏埃通道工程是汕头市交通路网规划中4条跨海通道之一,位于汕头市海湾大桥和礐石大桥之间,项目建成后,将和海湾大桥、礐石大桥、规划的牛田洋大桥,与高速公路、铁路、港口及机场等,共同形成汕头市对外综合立体交通网络,增强汕头市的对外、对内交流能力,增强“区域中心城市”服务功能,促进粤东经济快速发展。 (二)苏埃通道工程设计概况: 苏埃通道工程起点位于汕头北岸龙湖区天山南路与金砂东路平交

口,终点与规划的南滨南路相接,工程全长6.68km,按Ⅰ级公路技术标准,并兼具城市道路功能,双向六车道标准,主线设计行车速度60km/h,南、北两个岸采用互通立交与城市道路连接;海底段采用盾构法施工,盾构隧道内径为13.3m,外径为14.5m,工程总工期计划约54个月。项目总投资约61亿元。 苏埃通道工程平面图 隧道规模统计表 (三)南岸围堰工程: 根据地质资料,南岸基岩突起较高,同时孤石发育、分布不规则,为减少盾构掘进难度,对该段范围采用临时围堰明挖的方法进行处

理。围堰边界按下伏基岩突起范围进行控制,围堰长度400米。 二、项目进展情况 1、2014年7月,完成了总体方案评审,对原工可线位方案进行优化,研讨并确定拉直线位的新方案,隧道采用两管盾构; 2、2014年8月,完成了广东省交通厅组织的初测初勘外业验收工作;

3、2014年11月5日,初步设计已于通过了省交通厅组织的专家评审,一致认为设计深度已超过初步设计的要求。 三、下步工作计划 本项目计划采用ECP(设计施工总承包)模式进行招标,但EPC 模式招标周期长,无法满足2015年春节前开工的目标。因此,计划将本项目的南岸配合隧道施工的临时围堰工程先行招标。 2014年11月21日:必须取得省发改委对调规的批复。 2014年11月28日:必须取得省交通厅对初步设计的批复。 2014年12月1日:正式启动南岸围堰工程公开招标 2015年1月22日:完成招标 2015年1月31日:南岸前期临时配套工程(围堰)工程正式动工。 “附件” 附件:苏埃通道工程总体及南岸围堰平纵面图 2014年11月10日

连续钢箱梁桥设计方法研究

总第281期 2017年第2期交通科技Transportation Science &- Technology Serial No . 281No . 2 Apr . 2017DOI 10. 3963/j . issn . 1671-7570. 2017. 02. 019 连续钢箱梁桥设计方法研究 余祥亮 (中铁大桥局集团有限公司设计分公司武汉430050) 摘要针对连续钢箱梁桥设计中三体系叠加理论的精度问题,以广东省某高速公路连续钢箱梁 设计为工程背景,分别采用三体系叠加理论和空间板单元整体建模进行计算分析对比,得出2种 计算方法纵向应力结果较吻合的结论,而三体系叠加理论计算简便、建模周期短,建议结构设计试 算时优先采用。 关键词钢箱梁三体系叠加法板单元法桥梁设计 1 工程概况广东某高速公路主线上跨宝安大道采用66. 5 m +95 m +66. 5m 连续钢箱梁,箱梁顶宽23. 75 m 、底宽17. 81 m 、翼缘悬臂长3 m ,梁高2. 5? 4.5 m ,梁高变化采用圆曲线。主桥立面布置见 图1。箱梁采用单箱四室结构,顶板厚度根据受 力不同分为16,20,24,30 mm 4种;底板厚度为16,20,24,30 mm 4 种;腹板厚度为 14,20 mm 2种。顶板、底板、腹板不同板厚对接时厚度变化 都在箱梁外侧进行,保持箱梁内侧平顺。钢箱梁 每3 m 设一道纵向横隔板,在支座附近横隔板加 密,以增强其整体刚度。顶板采用U 形纵肋、底 板和腹板采用球扁钢纵肋。箱体及分块节段间连 接全部采用焊接。2主要技术标准1) 道路等级。局速公路。 2) 桥幅宽度布置。主桥为整体式,桥幅宽 度:0? 5 m (防撞护栏)+22. 75 m (行车道)+0? 5 m (防撞护栏)=23. 75 m 。 3) 设计行车速度。100 km /h 。 4) 设计荷载。公路-I 级。 收稿日期:2016-12-275) 行车道数量。单向4车道+辅助车道。 6) 桥面横坡。2%。 7) 桥梁结构设计使用年限:1〇〇年。8) 地震动峰值加速度。0. 10心3结构设计3.1方法一。三体系叠加理论计算钢桥面由顶板和纵横向加劲肋组成,作为主 梁的一部分参与主梁共同受力。钢桥中采用的钢 桥面板,一般纵肋布置较密,横肋分布较疏, 桥面

RC弯桥截面设计

IIl结构分析和试验研究 翼板剪滞系数及有效宽度的比较表、\比较内容 均值应力最大剪滞有效分布总翼板宽有效宽度 (h伊a)系数宽度(nun)度(mm)比 方法类型、\ 上翼板一1.75106∞20400O93变分法 下翼板5.34l091378150092 上翼板一1681203209400080有限元法 下翼板50010814l0150094 上翼板一l75I133333400083试验值 下翼板534l03l加l150093从翼板的最大剪滞系数及有效分布宽度值来看,三者的剪滞系数值比较接近,其中空间有限元法值既精确,又偏于保守,可据此方法来计算翼板在不同情况的有效分布宽度,同时由试验实测结果也说明所建立的箱梁空间计算模型是可行的。 四、结束语 室内模型试验表明简支波形钢腹板组合箱梁在竖向荷载作用下,其上、下翼板均出现了典型的正剪力滞效应,即波形钢腹板与翼板交界处的混凝土翼板纵向正应力大于其他位置的正斑力。上翼板剪滞效应稍大于下翼板,但两者剪力滞系数比较接近。空间有限元分析既可由模型试验结果得到验证,同时又可依据所建立的有限元模型对模型试验梁作更大范围即更多项目的研究。 参考文献 l罗旗帜,俞建立.钢筋混凝土连续箱粱桥翼板横向裂缝问题.桥梁建设,1997(1):4l~44 2蔡千典,冉一元,波形钢腹板预应力结合箱粱结构特点的探讨,桥梁建设。1994.1 3方诗圣,胡成,吴文清.微混凝土模型材料基本性能试验研究.合肥工业大学学报,1999,22(5):76一锣一 4项贻强.箱型梁桥翼板的有效宽度及对规范的建议.中国公路学会桥梁工程学会1989年学术会议论文集。1989.10 RC弯桥截面设计的计算模型分析 张敬珍陈偕民徐岳 (长安大学公路学院) 摘要:随着立交桥数量的不断增多,弯桥也开始被广泛使用。但精确的设计理论还有待进一步完善和深入研究。弯桥的受力较直桥复杂得多,截面设计相应难度大,而弯桥的截面设

大跨度简支钢箱梁设计与施工

大跨度简支钢箱梁设计与施工 姚长见 (中铁九局集团有限公司勘察设计院,辽宁沈阳110051) 摘要:沈阳市南北快速干道工程南段高架桥采用简支钢箱梁跨越沈吉线及新开河,为减小对铁路运营和地面道路交通的影响,采用顶推法施工。运用空间板壳有限元理论对钢箱梁在施工及运行阶段进行了受力分析,保证了钢箱梁施工及后期运行安全。本工程的成功实施为同类型钢箱梁设计及施工积累了宝贵经验。 关键词:大跨度;简支钢箱梁;顶推法;空间板壳有限元理论 箱梁截面抗弯、抗扭刚度大及整体性好,具有较大的跨越能力。钢箱梁与混凝土梁相比自重轻、相同跨径下其梁高小,施工工期较短,为此钢箱梁常被应用于大跨度桥梁和市政高架桥中。钢箱梁的施工方法有支架拼装法、顶推法及转体施工法,各施工方法可根据现场实际情况确定。 1 工程概况 沈阳市南北快速干道工程南段高架桥上跨沈吉线、新北热电厂专用线及新开河,为减少施工对桥下电气化铁路及地面道路交通的影响,采用1孔简支钢箱梁,采用顶推法施工。高架桥为双向4车道,全宽,钢箱梁采用单箱五室闭合截面,箱梁中心线位置梁高。横坡为双向%,横坡通过调整主梁腹板高度来形成。钢箱梁断面见图1。 图1 钢箱梁标准断面 2 有限元分析 采用Midas/Civil运用空间板壳有限元理论对结构进行有限元数值分析,模拟计算钢箱梁顶推施工各阶段及运营阶段桥梁结构受力及变形情况。 有限元模型 采用MIDAS/Civil空间板单元计算,计算模型见图2。 图2 钢箱梁计算模型 计算参数 材料选取 钢材Q345E:弹性模量E=×105MPa,剪切模量G=×105MPa。 钢材抗拉、抗压和抗弯f d=270Mpa 钢材抗剪f vd=155Mpa(根据“公路钢结构桥梁设计规范”选用) 计算荷载 (1)恒载:钢材m3,铺装23kN/m3,防撞栏杆m。

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