矮塔斜拉桥
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矮塔斜拉桥施工方案矮塔斜拉桥简介:矮塔斜拉桥是一种结构简单、造型美观的桥梁形式,其特点是中央矮塔起了斜拉索梁的支承作用,形成了桥梁的主要受力构件。
这种桥梁结构具有承载能力强、抗震性能好等优点,在城市交通中得到了广泛应用。
矮塔斜拉桥施工方案:1. 桥梁设计:根据施工地点的实际情况,确定桥梁的设计方案。
考虑到矮塔斜拉桥的结构特点,设计师要合理确定矮塔的高度和桥面的宽度,以确保其承载能力和稳定性。
2. 基础施工:在桥梁两端的支撑点处施工桥墩基础。
首先进行地质勘察,确定桩基的深度和直径。
然后进行挖孔或者打桩,将混凝土灌注至桥墩基础内,确保其牢固稳定。
3. 矮塔制作:矮塔是矮塔斜拉桥的关键部件,其承载桥面的重量和拉索的受力。
矮塔可以采用钢结构,也可以采用混凝土结构。
根据设计要求,制作矮塔的模板,在模板内浇注混凝土,等待其凝固。
4. 斜拉索施工:根据矮塔斜拉桥的设计要求,确定斜拉索的数量和长度。
首先在矮塔上设置临时支撑,然后将钢丝绳穿过矮塔的孔洞,并通过张紧系统对斜拉索进行张紧,使之保持适当的张力。
最后对斜拉索进行保护措施,防止其受到外界环境的影响。
5. 桥面铺装:将预制的桥面板按照设计要求进行连接,然后将其安装在矮塔和桥墩之间。
在桥面板上进行铺设防滑和保护层,确保行车的安全和桥面的寿命。
6. 环境整治:工程验收合格后,对施工现场进行整治,清理垃圾和破碎物,恢复施工前的自然环境。
总结:矮塔斜拉桥是一种独特的桥梁形式,其施工方案需要综合考虑桥梁的设计、基础施工、矮塔制作、斜拉索施工、桥面铺装和环境整治等多个环节。
通过科学合理的施工方案,可以保证矮塔斜拉桥的安全稳定,为城市交通发展做出贡献。
矮塔斜拉桥的工程实例
矮塔斜拉桥是一种特殊类型的桥梁工程,它通常用于跨越较长
距离的河流、峡谷或其他地形障碍。
这种桥梁通常具有独特的外观
和结构,因此在世界各地都有一些著名的工程实例。
首先,我们可以提及意大利的卢甘诺湖斜拉桥(Ponte Tresa Bridge)。
这座桥梁跨越了卢甘诺湖,连接了意大利和瑞士的边界
地区。
它采用了矮塔斜拉桥的设计,成为当地的地标之一。
这座桥
梁不仅在工程上具有挑战性,还在美学设计上展现出独特的魅力。
另一个例子是美国旧金山的金门大桥(Golden Gate Bridge)。
金门大桥是世界上最著名的矮塔斜拉桥之一,其标志性的国际橙色
桥梁塔成为了旧金山的象征。
这座桥梁不仅在工程上具有创新性,
还在建筑和设计上展现了独特的美学价值。
除此之外,中国的南京长江大桥也是一座著名的矮塔斜拉桥工
程实例。
这座桥梁不仅是中国现代桥梁建设的里程碑,还在世界范
围内具有重要的地位。
南京长江大桥的设计和建造充分展示了中国
工程技术的雄厚实力。
总的来说,矮塔斜拉桥作为一种特殊类型的桥梁工程,在世界各地都有着重要的实例。
这些工程不仅展示了工程技术的创新和进步,还在美学设计上具有独特的价值。
通过这些工程实例,我们可以更好地理解矮塔斜拉桥在现代桥梁建设中的重要作用。
矮塔斜拉桥先梁后索法施工工法矮塔斜拉桥先梁后索法施工工法一、前言矮塔斜拉桥是一种比较新兴的桥梁结构,其独特的构造造型,能够有效地吸引人们的视觉。
目前,矮塔斜拉桥已经广泛应用于城市快速路、高速公路、地铁等路段。
而矮塔斜拉桥的建造,也需要采取一种先进的施工工法,以保证施工质量和效率。
在这里我们介绍一种先梁后索法的施工工法,以期为矮塔斜拉桥的建造提供有益的参考。
二、工法特点先梁后索法是矮塔斜拉桥的一种常用施工工法,其主要特点如下:1、施工周期短,效率高。
2、对材料要求低,节省材料。
3、施工过程中使用的机具设备比较少,节省施工成本。
4、施工工序简单,易于掌握,适用于不同地区的路况。
5、优美的造型,能够给人美的视觉享受。
三、适应范围先梁后索施工方法适用于以下矮塔斜拉桥建设工程:1、桥梁跨径小,主要应用于规模较小的城市道路项目。
2、地形条件相对平坦,没有太大的地形落差。
3、施工地点无交通切断严重的问题。
4、对施工期较为敏感,要求施工周期较短。
四、工艺原理先梁后索法的理论基础是施工阶段划分与施工方法组织。
具体实现时,根据实际情况,采取技术措施,例如:选择适宜的浇筑混凝土、精确控制锚固点位置、严格控制力学状态等。
施工阶段进行如下划分:先浇筑梁,再拉索。
施工过程如下:1、制作模板。
根据桥梁设计图纸制作好模板,用来作为混凝土浇筑的模具。
2、浇筑梁。
在已经制作好的模板上浇筑混凝土,将其浇筑成形。
3、锚固。
当梁的混凝土刚浇筑后,需要进行锚固,以便与后续的钢丝绳相连。
在梁的两端预埋好锚固板,并能够承受梁的重量。
4、张拉索。
在梁的两端,分别固定好张拉机,通过张拉机拉起钢丝绳,使之与梁相连接,从而建成矮塔斜拉桥。
五、施工工艺先梁后索法的施工过程分为制作模板、浇筑梁、锚固、张拉索等多个阶段。
具体的施工过程如下:1、制作模板。
根据设计图纸制作好模板,并安装在梁的两端。
2、浇筑梁。
在模板内倒入预制好的混凝土,混凝土需要通过振动棒进行压实,确保混凝土有较好的密实度。
矮塔斜拉桥亦称部分斜拉桥,是一种新型的桥梁结构。
它既不是梁桥也不是传统的斜拉桥,它的力学行为介于两者之间,矮塔斜拉桥是塔、梁、墩和索四种基本构件组成的组合体系桥,不同的结合方式将产生不同的结构体系。
也可以说,它是一种斜拉桥和梁桥的协作体系。
本论文依据斜拉桥结构分析理论对矮塔斜拉桥的结构体系进行了较为详细的分析。
关键词:矮塔斜拉桥,固结体系、结构恒载、结构活载,内力计算1概述目前,对于斜拉桥与矮塔斜拉桥之间,尚没有一个量化指标来界定,随着高塔型矮塔斜拉桥的出现,以及对矮塔斜拉桥的受力特点的更深层次认识,以往的“塔矮、梁刚、索集中”的宏观界定,已不能很好的区分矮塔斜拉桥和斜拉桥。
在量化指标方面,部分学者引入了矮塔斜拉桥“斜拉索荷载效应影响度”的概念,定量分析矮塔斜拉桥斜拉索工作的实质,并提出能综合反映矮塔斜拉桥结构及受力特征的参数-“矮塔斜拉桥特征参数”。
用“矮塔斜拉桥特征参数”来区分矮塔斜拉桥和斜拉桥。
“矮塔斜拉桥特征参数”的表达式为式中、--矮塔斜拉桥主梁截面的平均惯性矩、弹性模量;n、--主跨内同一索塔上斜拉索根数及其对主梁的影响范围,,其中L为主跨的计算跨度,对独塔斜拉桥=1,双塔斜拉桥的=0.707;--斜拉索的面积、弹性模量、长度、倾角。
可以看出,“矮塔斜拉桥特征参数”同时反映塔高、拉索刚度、主梁刚度等量值对结构的影响,可以定量反映矮塔斜拉桥的综合结构特性。
用比单纯用塔高、索的截面积或主梁的抗弯刚度描述矮塔斜拉桥的结构特性更全面更合理。
通过分析,40-50时,斜拉索对静荷载的荷载效应影响度均小于30%,斜拉索的作用主要是改善主梁的受力,即体外预应力的作用,斜拉索的受力特点表现出矮塔斜拉桥的受力特性,可以界定为矮塔斜拉桥。
2矮塔斜拉桥三种固结形式的图式根据矮塔斜拉桥自身的特点和塔、梁、墩、索的不同结合方式,矮塔斜拉桥结构体系可分为塔梁固结、梁底设支座;塔墩固结、塔梁分离;塔梁墩固结的三种形式。
矮塔斜拉桥施工方案摘要:本文旨在提供一种针对矮塔斜拉桥的施工方案。
矮塔斜拉桥是一种特殊的桥梁结构,其主要特点是桥梁高度较低且存在一定的斜拉角度。
该文将介绍矮塔斜拉桥的设计要点、施工方法以及施工时应注意的问题,以期为相关工程的设计和实施提供参考。
1. 引言矮塔斜拉桥作为一种新型的桥梁结构,具有占地面积小、造价低廉、对地形适应性强等优点,因此在城市交通建设中得到了广泛应用。
然而,由于其特殊的施工方式和结构特点,对施工方案的制定提出了更高的要求。
因此,本文旨在提供一种可行的矮塔斜拉桥施工方案,以期帮助相关工程的设计和实施。
2. 矮塔斜拉桥的设计要点矮塔斜拉桥的设计要点包括桥梁高度、斜拉角度、主梁尺寸等方面。
在确定桥梁高度时,需要考虑桥梁的通行需求以及地形条件,确保桥梁在满足安全要求的前提下尽可能降低高度。
斜拉角度的确定需要综合考虑桥梁结构和施工条件等因素,确保桥梁的稳定性和承载能力。
主梁的尺寸设计需要满足桥梁的承重要求和结构稳定性要求,同时考虑到材料使用效率和工程造价的因素。
3. 施工方法矮塔斜拉桥的施工方法分为几个关键步骤,包括基础施工、塔吊安装、主梁架设和斜拉索安装等。
3.1 基础施工基础施工是整个施工过程的第一步,它包括地基处理、临时支撑结构的搭建以及基础混凝土浇筑等。
地基处理需要根据地质勘察结果确定基础形式,确保基础的稳定性。
在基础施工过程中,需要搭建临时支撑结构以支撑主梁的架设。
3.2 塔吊安装在基础施工完成后,需要安装塔吊用于主梁的架设。
塔吊的安装需要根据桥梁的几何尺寸和施工要求确定合适的位置和高度,并进行精确的安装调整。
3.3 主梁架设主梁架设是矮塔斜拉桥施工过程中的关键步骤。
主梁的架设需要保证准确的位置和高度,而且在架设过程中需要注意材料的保护,确保主梁在架设过程中不受损坏。
3.4 斜拉索安装斜拉索的安装是矮塔斜拉桥施工的最后一个环节。
在安装斜拉索之前,需要确保主梁和塔吊的位置和高度准确无误。
矮塔斜拉桥概述1.1矮塔斜拉桥的定义和特点矮塔斜拉桥为近20年来出现的一种新桥型,瑞士、日本、韩国等一些国家这几年修建了多座这种桥梁。
由于它优越的结构性能,良好的经济指标,越来越显示出巨大的发展潜力。
我国在这种桥型上起步稍晚,2001年建成的漳州战备大桥,是国内第一座真正意义上的矮塔斜拉桥。
对于这种桥型的称谓尚未统一。
日本的屋代南桥与屋代北桥为两座轻载铁路桥,初看起来象斜拉桥,因而日本的桥梁界对其笼统地称为斜拉桥。
小田原港桥是一座公路桥,日本桥梁界没有把它称为斜拉桥,而是沿用了法国工程师1988年提出的名称—Extra-dosed Prestressing Concrete Bridge,即超配量体外索PC桥,简称EPC桥。
实际上屋代南、北桥与小田原港桥其结构体系非常相似,同样可以称为EPC桥。
在美国,这种桥有称为“Extra-dosed Prestressing Concrete Bridge”的,也有称为“Extra-dosed Cable-stayed Bridge”的。
国内的称谓也一直存在争论,1995年我国著名桥梁专家严国敏先生首次把它定义为“部分斜拉桥”。
其含义是:在结构性能上,斜拉索仅仅分担部分荷载,还有相当部分的荷载由梁的受弯、受剪来承受。
“部分斜拉”即源于斜拉索的斜拉程度。
后来国内一些文章根据这种桥型塔高较矮的特点,又把这种桥型定义为矮塔斜拉桥。
矮塔斜拉桥的受力是以梁为主,索为辅,所以梁体高度介于梁式桥与斜拉桥之间,大约是同跨径梁式桥的1/2倍或斜拉桥的2倍。
截面一般采用变截面形式,特殊情况采用等截面。
矮塔斜拉桥的桥塔一般采用实心截面。
塔高为主跨的1/8~1/12,由于桥塔矮,刚度大,一般不考虑失稳问题。
梁上无索区较之一般斜拉桥要长,而且除了主孔中部和边孔端部的无索区段之外,还有较明显的塔旁无索区段。
边孔与主孔的跨度比值较之斜拉桥要大。
一般斜拉桥边孔与主孔的跨度比值一般小于0.5,多数在0.4左右,而矮塔斜拉桥与一般连续梁(刚构)桥相似,为避免端支点出现负反力,边孔与主孔的跨度之比一般会大于0.5,较合理的比值在0.6左右。
浅谈矮塔斜拉桥和多塔斜拉桥
矮塔斜拉桥是介于连续梁与斜拉桥之间的一种斜拉组合体系桥,具有塔矮、梁刚、索集中的特点。
矮塔斜拉桥主梁刚度较大,是主要的承重构件,斜拉索对梁起加劲、调整受力的作用,斜拉索的恒载索力占总索力(恒载索力十活载索力)的比重较斜拉桥大,斜拉索的应力变幅较小,疲劳问题不突出,因而斜拉索的容许应力可取0.6pk f ,从而降低工程造价。
矮塔斜拉桥与连续梁相比具有结构新颖跨越能力大、施工简单、经济等优点;与斜拉桥相比具有施工方便、节省材料、主梁刚度大等优点。
使得矮塔斜拉桥具有广阔的发展空间。
矮塔斜拉桥结构特点:
1、塔高较矮。
拉索倾角较小,拉索为主梁提供较大的轴向力,并且拉索尽可能密集地从塔顶鞍座上通过,锚固于主梁。
一般塔高可取主跨的1/8-1/12;
2、以梁为主,索为辅,梁体高度约是同跨径梁式桥的1/2或斜拉桥的2倍,梁高与跨度之比较大,一般为1/40-1/20,并且主梁自身承受大部分荷载作用约70%斜拉索只承受30%起到帮扶作用;
3、主梁无索区段较一般斜拉桥要长,有较明显的塔旁无索区段,不设置端锚索;
4、边孔与主孔的跨度比值在0.5-0.6左右,类似连续梁;
5、为了充分利用矮塔的高度,拉索多成扇形布置且布置较集中,通常布置 在边跨、中跨跨中1/3附近。
在己建成的矮塔斜拉桥中,索鞍鞍座普遍采用双套管结构,拉索应力变幅一般只有斜拉桥的1/3左右,施工过程及合拢后,基本不需要进行拉索索力调整;
6、适用跨径宜选择在100m-200m 之间,如果采用组合梁或复合梁,则跨径可达300m.
7、尤其适用于多塔多跨和塔高受限制的情形,从刚度和疲劳考虑,它更适用于铁路桥或双层桥面,但采用多跨时存在较大的挠度问题。
矮塔斜拉桥的受力特点:
索塔将斜拉索索力按一定比例分配给主梁的水平和垂直方向,当主梁刚度较大时,就可以降低塔高,以节约材料,并给主梁提供较大的水平分力,以解决主梁体内预应力的不足。
所以矮塔斜拉桥索塔的作用主要是通过分配斜拉索索力,从而实现对结构性能的改善。
索塔对索力的分配作用不仅与自身高度有关,同时还与索力大小有关。
拉索、预应力钢筋的用量和索塔塔高是相互影响的,索塔高些,拉索用量可少些,则预应力筋也可以相应少些,反之,亦然。
在一定的范围内,通过索力优化调整因塔高降低对结构的负面影响,具有十分重要的意义。
同
时在实际工程中,降低塔高对减小工程造价及缩短施工工期有现实意义。
矮塔斜拉桥锚固特点
通过将常规斜拉桥和矮塔斜拉桥的索塔构造进行对比分析,知两种桥型索塔均可以分为两种方式,一为拉索直接锚固在索塔上,另一种方式为拉索贯穿索塔,锚固在桥塔另一侧的主梁上。
矮塔斜拉桥目前主要采用索鞍式构造,并且分丝管索鞍结构逐渐成熟。
(1)矮塔拉桥的拉索锚固型式与斜拉桥有较大差别,一般宜采用分层式鞍座锚固,其构造分为双套管索鞍结构和分丝管索鞍结构,只有极少数矮塔斜拉桥采用交叉式锚固。
(2)分丝管索鞍结构与双套管索鞍结构相比,很好的解决了双套管索鞍结构存在的索鞍下部与混凝土接触部应力过大、穿索困难、钢绞线相互挤压、防腐效果无法检查等问题。
目前分丝管结构逐渐成熟,在矮塔斜拉桥中得到使用和推广。
(3)随着矮塔斜拉桥跨径的逐渐增大,索塔具有足够的锚固空间,钢锚箱等常规斜拉桥锚固形式逐步应用到矮塔斜拉桥索塔体系中。
矮塔斜拉桥发展趋势:
(1)高塔型矮塔斜拉桥。
高塔型矮塔斜拉桥将是矮塔斜拉桥的一个发展趋势。
它不仅保留了矮塔斜拉桥斜拉索的高利用率的特点,同时由于斜拉索水平倾角的增加,提高了斜拉索的竖向荷载分担率。
而且还可以适当降低主梁的高度,减轻主梁自重,减少地震荷载的效应川。
(2)波形钢腹板矮塔斜拉桥。
波形钢腹板不承受纵桥向的轴力,因此预应力施加的轴力全部作用在顶底板上;波形钢腹板主要承受由弯矩与扭矩产生的剪应力。
与相同跨径的普通预应力箱梁相比,波形钢腹板的预应力箱梁其自重可减轻25%--30%。
波形钢腹板预应力箱梁出现后很快就得到了推广应用,其中以法国与日本应用得多。
(3)钢一混凝土混合主梁矮塔斜拉桥。
混合梁斜拉桥具有主跨跨越能力大、边跨预应力混凝土梁能总体上提高整座桥的刚度、减小主梁和拉索的疲劳影响、抗风性能和建筑外观得到改善以及主塔和边跨预应力混凝土梁可同时施工等一系列优点。
多塔斜拉桥是指具有3个及以上桥塔的斜拉桥。
多塔斜拉桥与普通的斜拉桥相比,其最大的不同就是中塔没有边塔的端锚索,在荷载作用下,中塔会产生比较大的位移,中跨也会产生较大的挠度,使本已是柔性结构的斜拉桥变得更加柔,结构刚度问题成为设计关键。
所以,在已修建的多塔斜拉桥上,都用了一定措施来提高整体的刚度,控制塔顶偏位和跨中的挠度。
多塔斜拉桥力学行为
当荷载作用于某一中间跨时,在受载孔中,主梁将产生下挠,拉索索力将增大,桥塔将产生偏向受载孔方向的变位,这使相邻孔桥跨产生上挠。
在相邻孔中,另一桥塔则产生与受载孔桥塔反向的位移。
由于没有边锚索控制中间塔的变位,拉索系统的作用没能充分发挥,多塔斜拉桥的整体变形只有靠主梁和桥塔的刚度来限制。
当荷载作用于相邻孔时,受载孔将下挠,桥塔则产生与前一情形反向的
变形,仍会导致整个结构变形过大,同时,还意味着结构每一构件都要承受
两个相反方向的内力,这将导致构件中较高的应力幅。
以上分析表明,多塔斜拉桥的主要问题是:怎样最有效地控制结构在活
载作用下的变形与内力?从分析中看出,控制中间塔变位是问题的关键环节。
提高多塔斜拉桥整体刚度的方法
(1)增大多塔斜拉桥主要构件的刚度
直接增大多塔斜拉桥主要构件的刚度,是提高多塔斜拉桥结构刚度的有效措施。
增大主梁、桥塔或斜拉索的刚度均有利于提高结构整体刚度。
(2)设置塔间加劲索
在桥塔间设置水平加劲索或倾斜加劲索是提高多塔斜拉桥结构刚度的另一途径。
但应用在多塔斜拉桥中其效果没有多塔悬索桥中好,一方面因斜拉桥刚度通常比悬索桥大,塔顶加劲索对多塔斜拉桥的加劲作用没有对悬索桥的加劲作用强;另一方面,多塔斜拉桥中的水平加劲索没有悬索桥中的美观。
(3)中间跨跨中区段布置交叉重叠索
在多塔斜拉桥的各中间跨跨中区段设置交叉重叠索,对提高结构整体刚度有一定作用,但其效果没有塔间加劲索有效,这是因为重叠索下端锚固于主梁上,而主梁刚度有限,无法有效控制中间塔塔顶纵向位移。
(4)设置边跨辅助墩
为改善斜拉桥的力学性能,常在两塔斜拉桥的边跨设置辅助墩。
但多塔斜拉桥改善结构力学性能的效果没有两塔斜拉桥中显著。
这是因为边跨辅助墩只对边跨、边塔及次边跨产生直接影响,对中间塔和中间跨的影响要通过次边跨来向中间跨传递,作用越接近中跨影响越小,且与传递过程中相关构件的刚度有关。
但在三塔及四塔斜拉桥中,设置辅助墩对提高结构刚度仍然有相当作用,特别在三塔斜拉桥中,设置辅助墩后中塔在活载作用下的位移和内力均降低较多。
在地形容许的条件下,设置边跨辅助墩有利于提高多塔斜拉桥的刚度。
(5)采用矮塔斜拉桥
由于矮塔斜拉桥桥塔矮、梁的刚度较大,对控制塔顶水平位移及梁的变位较为有利,故在中小跨径的多塔斜拉桥中,采用矮塔斜拉桥是解决多跨斜拉桥刚度问题的方法之一。
需注意的是,由于矮塔斜拉桥的斜拉索对主梁的竖向提升力较同跨径的普通斜拉桥小,这使主梁高度比普通斜拉桥主梁高度大,故只有多塔斜拉桥的主跨跨径不太大时,才宜采用矮塔斜拉桥形式.从本质上看,矮塔形式的多塔斜拉桥仍是以较大的主梁刚度抵抗结构的整体变形,当然桥塔高度的降低本身也减小了桥塔的自由高度。