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Value Engineering0引言在桥梁的施工过程中，浇筑0号块时的模板支撑系统是至关重要的，它直接关系到桥梁的施工安全和稳定。
本文旨在研究利用型钢三角托架作为支撑系统，用于双肢薄壁高墩大跨度连续梁0号块支撑。
同时，我们针对传统型钢三角托架结构设计、预压试验存在的一些不足之处进行了创新和优化，以期为0号块支撑系统的设计和施工提供一种新的思路和方法，从而提高0号块支撑系统的承载能力和稳定性。
1工程概况本项目为柳州市沙塘至走马道路上跨衡柳高铁立交工程。
左幅桥长254.5m ，右幅桥长257.0m 。
桥梁与铁路交角63.85°。
主桥上部构造为2-70.0m 单箱双室T 形刚构；其余上部构造为35m 预应力砼小箱梁；下部结构桥台采用U 形重力式桥台和耳背墙式轻型桥台，主墩采用双肢薄壁墩（如图1所示），主墩左、右幅墩身高度分别为27.6m 、28.8m 。
2箱梁0号块现浇支撑方案选择该桥梁主跨长达70m ，主墩采用双肢薄壁墩。
0号块除了两端有较长的悬臂端外，中间还有4.0m 的大跨度悬空段，与常见的单肢主墩存在很大差异。
0号块支撑系统除了要确保支撑两端悬臂外，还需要支撑中间的大跨度悬空段。
为了确保0号块结构的整体性，0号块拟一次浇筑完成。
这对0号块支撑系统的承载能力和稳定性提出了新的挑战。
因此，本项目技术重难点在于根据墩身和0号块的结构特点，施工荷载大小及分布情况，设计出一个稳固、刚度足够、技术可行、造价合理的0号块支撑体系。
针对该项目的具体施工条件和设计情况，初步确定了三种0号块的模板支撑方案。
对这些方案在技术可行性、安全可靠性和经济合理性等方面进行了评估和比选。
具体见表1。
我们的目标是在保证施工质量和安全性的前提下，选择一种造价最低、工期最短的支撑体系。
故，最终选择了墩顶托架法。
同时，还对墩顶托架法的不足进行了改进和创新，以避免潜在的安全隐患。
3托架设计思路及技术的创新3.1三角托架结构设计及技术创新支撑体系总体结构设计如图2、图3所示。
高墩大跨连续刚构桥施工关键技术与病害研究随着我国经济社会不断发展,国家对基础建设投入的不断增加,包括铁路、公路、水电等基础设施,在未来一段时间内我国还将处于高速建设和发展的时期。
随着基础设施的发展必然不断带来高墩大跨径桥梁的出现。
连续刚构桥梁由于在建造工艺及桥跨布置等方面具有较好的适应性,已在我国得到了广泛的应用,成为公路大跨径桥梁的主要桥型之一。
高墩大跨径连续刚构桥梁在近二十年来的交通基础建设中,被广泛地应用并积累了许多宝贵经验,但同时也出现了一些病害,如跨中下挠、腹板出现裂纹等,这其中有设计、施工、运营等多方面原因引起的。
本文以毕威高速公路七星河特大桥为主要工程背景,通过在该桥梁施工过程中对承台大体积混凝土施工、高墩施工控制、0号块施工、挂篮节段施工、合龙段施工等关键工序的总结和分析,以及在施工过程中出现的施工组织与管理等问题的分析,对高墩大跨径连续刚构桥梁的关键施工工序进行总结,将高墩大跨径连续刚构桥梁更好地运用到交通建设中。
具体内容如下：1、通过对高墩大跨径连续刚构桥梁关键工序的施工分析,总结施工难点和注意事项,为类似桥梁提供经验。
(包括承台大体积混凝土施工、高墩施工、0号块施工、挂篮节段施工、合龙段施工)2、特大桥施工组织与管理过程中应注意的问题。
3、连续刚构桥梁常见病害与处治方法探讨。
连续刚构桥双肢薄壁高墩施工阶段单墩稳定性影响因素分析盛伟兵;宁珍
【期刊名称】《市政技术》
【年(卷),期】2024(42)1
【摘要】为解决大跨度连续刚构桥双肢薄壁高墩稳定性问题,以新站特大桥为工程背景,针对该桥最高双肢薄壁墩(墩高114 m),通过Midas/Civil软件建立空间有限
元模型,进行了数值模拟稳定性分析;探讨了墩身混凝土强度,桥墩高度,墩身截面尺寸、截面空心率和系梁位置、数量等设计要素,对连续刚构桥的双肢薄壁墩单墩的线性
稳定性影响。
分析结果表明:在最高裸墩状态下,桥墩的稳定性主要由自重和施工荷
载控制,顺桥向和横桥向的风荷载对高墩的稳定性影响很小;桥墩的高度、系梁设置
的数量与位置对其稳定性具有显著的影响,而混凝土强度、墩身截面空心率、墩截
面顺桥向宽度和横桥向宽度变化对其稳定性的影响相对较小。
因此,在双肢薄壁高
墩设计中应综合考虑这些影响因素,以确保墩体的稳定性。
【总页数】6页(P55-59)
【作者】盛伟兵;宁珍
【作者单位】江西建设职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】U448.23
【相关文献】
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双肢薄壁空心墩设计参数分析与优化摘要：本文介绍预应力混凝土连续刚构桥双肢薄壁墩的优点，并以一座计算跨径为200m的连续钢构为研究对象，建立空间有限元模型，提取上部计算结构，计算出桥墩各几何参数对本桥梁的力学性能的影响，总结出一般性结论，为优化结构设计提供依据。
关键字：刚构桥；几何参数；优化设计1. 连续刚构桥双肢薄壁墩的优点通常对双薄壁墩的定义是指在墩位上有两个相互平行的墩壁与主梁固结的桥墩。
竖直双薄壁墩可增加桥墩刚度，同时其抗推能力小，在桥梁纵向允许的变位大，不仅可以减小主梁墩顶负弯矩，使结构内力分配更趋合理，而且由于其为双墩柱，墩顶弯矩的峰值也不象但单壁墩出现在支点中心，它的峰值出现在两支墩的墩顶，峰值也较单壁墩小的多，两支墩之间负弯矩为下凹的曲线，可减小墩顶截面尺寸，充分发挥材料的受力性能，增加桥梁美感。
在双薄壁墩连续刚构桥设计中，其设计难度较大且很关键的问题是在考虑刚构桥整体受力作用如何合理选择双薄壁墩的墩距和壁厚，传统的技术方法是凭借经验或类比试算来决定墩距与壁厚，具有一定的片面性，其结果则致使工作量大，浪费了大量时间。
2.工程基本资料以某预应力混凝土连续钢构桥为背景，建立有限元模型进行分析。
桥梁基本资料如下：该高墩大跨径连续刚构桥跨径为110+200+110，主粱采用单室箱梁截面，墩顶梁高11，跨中梁高3，梁高沿跨径方向按二次抛物线变化，箱梁底板宽7，顶板悬臂3.25，全宽13.5，主墩高度为120，总体布置，和双肢薄壁空心墩尺寸如下图所示。
主梁箱梁采用混凝土，墩身采用混凝土。
图1刚构桥垮中、墩顶、墩身截面尺寸（单位：）3 分析内容及结果3. 1墩厚变化对墩身内力的影响其余参数保持不变保持不变，令墩厚取值为0.5、0.7、0.9、1.1，计算结果见下表。
表1 双薄壁墩墩身壁厚变化对墩底内力的影响墩身壁厚变化对双肢墩墩底内力影响很大，墩底竖向反力和弯矩随墩身壁厚的增加而急剧增大，特别是墩底弯矩的变化，当墩身壁厚较小时，壁厚增加0.2，双肢的墩底弯矩增大近一倍。
高速铁路大跨度预应力混凝土连续梁桥关键技术研究的开题报告一、选题背景和意义高速铁路的建设是现代化国家运输体系建设的重要组成部分，承载着国家交通基础设施建设的重任。
同时，高速铁路的建设对于促进区域经济的发展，推动整个国家现代化进程，提升人民生活水平具有重要意义。
高速铁路的跨越式发展需要大量高质量的建筑材料，其中，钢筋混凝土连续梁桥作为桥梁建设领域的主流产品，被广泛应用于高速铁路建设中。
传统连续梁桥多采用钢筋混凝土结构，但由于其破坏性相对较大，存在生命安全和环境保护等方面的问题。
因此，研发高强预应力混凝土连续梁桥成为了极具实践意义和研究价值的工作。
在这样的背景下，本课题旨在研究高速铁路大跨度预应力混凝土连续梁桥关键技术，以期实现连续梁桥结构更加安全、经济、可行的施工。
二、研究目的本课题研究混凝土连续梁桥的结构设计、预应力设计和施工技术，旨在探究高速铁路大跨度预应力混凝土连续梁桥的关键技术，为其实现安全、经济、可行性施工打下基础。
三、研究内容和方法1.混凝土连续梁桥结构设计通过混凝土连续梁桥结构的分析和设计，确定桥梁主要结构和关键节点的设计参数，并结合实际情况和设计要求，优化设计方案。
2.预应力设计根据预应力钢丝设计、预应力张拉和松弛控制等方面的要求，设计预应力方案。
3.施工技术研究探索混凝土连续梁桥的施工方案和施工工艺，保证施工质量，提高施工效率。
4.模拟分析通过ANSYS软件对混凝土连续梁桥采取静力和动力稳定性分析，结合理论研究对混凝土连续梁桥的性能进行优化。
四、预期成果和研究意义1.成果研究设计高速铁路大跨度预应力混凝土连续梁桥，包括结构、预应力设计和施工技术研究。
2.意义通过本课题的研究，能够为全国高速铁路建设提供技术支持，保证结构安全并且实现施工可行性，提高施工效率。
同时，本课题研究成果有望在桥梁建设领域向更多混凝土连续梁桥设计中应用，为完善道路建设、优化城市交通环境做出突出的贡献。
高速铁路大跨度预应力混凝土连续梁设计关键技术的研究的开题报告一、研究背景及意义近年来，随着我国高速铁路建设的快速推进，大跨度预应力混凝土连续梁的设计与施工也逐渐成为了一个受到广泛关注的领域。
相较于传统的钢结构连续梁，预应力混凝土连续梁具有更好的经济效益、更高的耐久性和更好的安全性，已经成为了高速铁路建设的主流工程之一。
然而，由于设计与施工技术的不断创新，预应力混凝土连续梁的设计工作依然存在一些关键技术问题，需要进一步深入研究与解决，才能保障其稳定、安全性能的有效提升。
因此，本文研究的开题报告旨在探讨大跨度预应力混凝土连续梁设计的关键技术，提出一些解决方案，以期为高速铁路建设提供参考。
二、研究内容及方法本文的研究内容主要包括以下几个方面：1. 大跨度预应力混凝土连续梁的受力机理及设计原理研究。
2. 大跨度预应力混凝土连续梁梁型的优化设计与分析研究。
3. 大跨度预应力混凝土连续梁的预应力筋布置及预应力张拉控制研究。
4. 大跨度预应力混凝土连续梁的荷载试验与分析研究。
在研究方法上，本文将采用理论研究与模拟分析相结合的方法开展研究工作。
具体地说，将通过文献调研、数学模型分析、有限元模拟分析等方法，综合分析与研究大跨度预应力混凝土连续梁的设计关键技术问题。
三、研究成果与创新点本文将深入探讨大跨度预应力混凝土连续梁设计的关键技术问题，提出一些可行的解决方案。
具体地说，本文将针对大跨度预应力混凝土连续梁设计过程中的梁型优化、预应力筋布置与预应力控制等问题进行全面研究，为工程实践提供指导与帮助。
同时，本文还将运用模拟分析等方法进行具体实例演示，以期从中总结出一些有启示性的经验与教训，并提出一些新的研究思路。
四、预期目标通过本文的研究，预期达到以下目标：1. 研究探讨大跨度预应力混凝土连续梁设计的关键技术问题，深入了解其受力机理与设计原理。
2. 提出可行的大跨度预应力混凝土连续梁梁型优化方案，使设计更加合理、稳定、安全。
铁路高墩大跨连续刚构双肢薄壁墩设计关键技术研究王树旺【摘要】Based on the newly-built continuous rigid frame bridge project of Songjiazhuangchuan extra-long bridge with a main bridge of(60+2í100+60) m on Heshun-Xingtai Railway, this paper fully verifies its scheme selection in perspective of bridge type and pier type, analyzes the key techniques for rigid frame design such as reasonable size of pier body, rigidity, dynamic property, jacking force, construction and bridge stability, summarizes a complete set of comprehensive and practical design concept and method, addresses the characteristics and applications of double-leg and thin-wall piers.%结合新建和邢铁路宋家庄川特大桥主桥(60+2×100+60) m 连续刚构工程，从桥式方案比选到墩形选择进行充分论证，对控制刚构设计的墩身合理尺寸、刚度、动力特性、对顶力、施工及成桥状态稳定等关键技术进行计算分析，总结一套较完整、切实可行的设计思路和方法，阐述双肢薄壁墩的特点及应用范围。
【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】4页(P81-84)【关键词】铁路桥;连续刚构;双肢薄壁;对顶力;刚度;动力特性;稳定【作者】王树旺【作者单位】中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京 102600【正文语种】中文【中图分类】U443.22目前，高墩大跨连续刚构因其受力好、无支座、施工技术成熟、行车顺畅且适应性强等优点在普铁、客运专线及高铁桥梁跨越高山深谷、河流灌渠时得到广泛应用，并朝轻质、高强及新型组合结构方向发展。
收稿日期:20150623;修回日期:20150627作者简介:王树旺(1983 ),男,工程师,2006年毕业于西南交通大学桥梁与隧道工程专业,工学学士,E⁃mail:172543602@㊂第60卷 第2期2016年2月铁道标准设计RAILWAY STANDARD DESIGN Vol.60 No.2Feb.2016文章编号:10042954(2016)02008104铁路高墩大跨连续刚构双肢薄壁墩设计关键技术研究王树旺(中铁第五勘察设计院集团有限公司,北京 102600)摘 要:结合新建和邢铁路宋家庄川特大桥主桥(60+2×100+60)m 连续刚构工程,从桥式方案比选到墩形选择进行充分论证,对控制刚构设计的墩身合理尺寸㊁刚度㊁动力特性㊁对顶力㊁施工及成桥状态稳定等关键技术进行计算分析,总结一套较完整㊁切实可行的设计思路和方法,阐述双肢薄壁墩的特点及应用范围㊂关键词:铁路桥;连续刚构;双肢薄壁;对顶力;刚度;动力特性;稳定中图分类号:U443.22 文献标识码:A DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.2016.02.017Key Techniques for the Design of Double⁃leg and Thin⁃wall Piers ofRailway High⁃pier and Large⁃span Continuous Rigid Frame BridgesWANG Shu⁃wang(China Railway Fifth Survey and Design Institute Group Co.,Ltd.,Beijing 102600,China)Abstract :Based on the newly⁃built continuous rigid frame bridge project of Songjiazhuangchuan extra⁃long bridge with a main bridge of (60+2×100+60)m on Heshun⁃Xingtai Railway,this paper fully verifies its scheme selection in perspective of bridge type and pier type,analyzes the key techniques for rigid frame design such as reasonable size of pier body,rigidity,dynamic property,jacking force,construction and bridge stability,summarizes a complete set of comprehensive and practical design concept and method,addresses the characteristics and applications of double⁃leg and thin⁃wall piers.Key words :Railroad bridge;Continuous rigid frame;Twin⁃legged thin⁃wall;Jacking force;Rigidity;Dynamic property;Stability1 概述目前,高墩大跨连续刚构因其受力好㊁无支座㊁施工技术成熟㊁行车顺畅且适应性强等优点在普铁㊁客运专线及高铁桥梁跨越高山深谷㊁河流灌渠时得到广泛应用,并朝轻质㊁高强及新型组合结构方向发展㊂随着预应力㊁悬臂技术以及桥墩翻模㊁滑膜施工技术的发展[1],200m 以内跨径的铁路连续刚构桥梁设计已非常普遍,且墩高由几十米做到了上百米,表1收集了国内具代表性的铁路高墩大跨薄壁墩连续刚构桥资料[2,3]㊂2 工程背景及桥式方案2.1 工程背景新建和邢铁路为Ⅰ级单线铁路,设计荷载为中-活载,速度120km /h㊂主桥主梁截面形式为单箱单室变高度箱梁,箱梁顶宽7.4m,箱梁底宽5.4m,主墩处梁高7.5m,边墩处梁高4.5m㊂主桥桥位处跨越宋家庄川,位于野沟门水库下游约1.2km 处㊂野沟门水库控制流域面积518km 2,总库容5040万m 3,设计洪峰流量为4025m 3/s,设计水位为402.9m㊂2.2 桥式方案桥型选择应根据桥位处地形㊁地貌及水文等条件,按照受力合理㊁技术成熟㊁安全经济㊁利于养护且与周围环境协调等原则进行㊂本桥桥位处地形地貌复杂,高差约87m,宋家庄川河底至线路最大高程达90m,河道成U 形,百年水位水面宽约175m,由于线路与沟底高程相差大,且U 形河道底较宽,需采用约200m 高墩㊁大跨度结构跨越,如果采用钢桁梁或拱桥方案,主桥跨度势必过大,且墩高较高,对结构受力不利,另外,两种方案经济性差,不便施工,临时工程量大,工期难得到保证,后期维护费用高㊂故本桥仅对64m 简支箱网络出版时间：2016-01-19 14:59:33网络出版地址：/kcms/detail/11.2987.U.20160119.1459.017.html梁造桥机方案及连续刚构方案从施工方法㊁施工工期㊁造价等方面进行比选,见表2㊂表1 国内铁路高墩大跨薄壁墩连续刚构资料m项目南昆铁路内昆铁路襄渝二线宜万铁路渝怀铁路遂渝铁路广珠城际铁路温福客运专线武广客运专线石太客运专线太中银铁路桥名跨径桥墩构造形式最大墩高纵向壁厚喜旧溪河大桥56+88+56双肢薄壁60.08.01.5清水河大桥72+128+72矩形空心墩100.08.01.1乌家坪1号大桥56+88+56双肢薄壁75.06.21.8李子沟大桥72+3×128+72矩形空心墩107.08.01.1牛角坪特大桥100+192+100矩形空心墩98.011.01.3渡口河特大桥72+128+72矩形空心墩128.08.01.2井口嘉陵江特大桥84+144+84矩形空心变圆端96.09.01.5新穿井坝涪江特大桥68+128+68矩形空心70.08.01.8桐子林嘉陵江双线大桥98+168+92双肢薄壁56.09.52.5小榄水道特大桥100+155+100双肢薄壁20.64.01.8田螺大桥88+160+88双肢薄壁32.08.01.5流溪河特大桥94+168+94双肢薄壁22.38.02.5黑水坪特大桥48+3×80+48矩形空心墩61.08.01.2跨河口庙水库特大桥96+168+96矩形空心墩85.09.01.5 注:表中 纵向”对双肢薄壁墩指双肢中心间距,对矩形空心墩指墩纵向宽度㊂表2 桥式方案比选项目连续刚构方案简支箱梁方案桥式方案15-32m 简支T 梁+(60+2×100+60)m 连续刚构+4-32m 简支T 梁9-32m 简支T 梁+9-64m 简支箱梁+1-40m 简支箱梁全桥长/m 953.305945.01施工方法挂篮悬臂施工节段预制造桥机拼装施工临时设施少多施工工期/月1210.5总造价/万元6354.46142.8优缺点优点:河中墩少,行洪通畅;桥高与跨度协调,整体美观缺点:工期较长;造价较高优点:造价较低,施工工期较短;缺点:临时设施较多;墩高跨小,尺寸大,与自然景观不协调 相对64m 简支箱梁造桥机方案而言,连续刚构方案外观简洁明快㊁美观,临时设施少,施工技术相对成熟,综合考虑后确定采用刚构方案,主桥桥跨布置见图1㊂图1 主桥桥跨布置(单位:cm)28铁道标准设计第60卷3 设计特点及重难点高墩大跨连续刚构具有墩高㊁联长㊁温度跨度大等特点,设计时须考虑以下几个重点要素[4,5]:(1)应使其具有适当的纵向抗推刚度,以适应纵桥向温度㊁混凝土收缩徐变等引起的变形,同时应使其具有较大的抗弯刚度以满足其自身的受力需求;(2)应具有一定的横向刚度,抵抗横向列车荷载及风荷载,减小侧向位移,提高行车舒适性;(3)桥墩应满足安全稳定性;(4)墩型应与周围环境相协调㊁方便施工㊂4 桥墩形式研究国内铁路高墩大跨刚构桥墩大多采用双肢薄壁与单体空心墩,双肢薄壁墩与单体空心墩相比,一般而言,单体空心墩特别是箱形截面的抗扭性能好,抗推能力强,但其柔性不如双肢薄壁墩㊂双肢薄壁墩综合抗弯刚度大,而水平抗推刚度约是单体墩的1/4[3],温差引起的温度力较小,墩身允许的水平位移较大,整体性好,当跨度大㊁墩高较高时,考虑到施工中墩的稳定性,一般宜设置系梁[6]㊂此外,双壁墩减小了跨径,对负弯矩的消峰能力强一些,能有效降低梁高㊂但随着墩身高度的不断增加,单体空心墩的柔性逐渐增强,允许的纵向变位也随之增大,且单体空心墩施工及成桥状态稳定性要高于双肢薄壁墩,因此,当墩高不高时常采用双肢薄壁墩,墩高较高时结合受力㊁稳定㊁环境等综合因素采用双肢薄壁墩或单体空心墩㊂本桥对主墩单体空心墩及圆端形双肢薄壁墩从水平抗推刚度及抗弯刚度方面进行了比较分析(图2),分析结果见表3㊂结果表明,在两种墩型混凝土用量相当下,单体空心墩水平抗推刚度为双肢薄壁墩的1.55倍,而抗弯刚度为双肢薄壁墩的0.7倍㊂本桥温度跨度达100m,采用单体空心墩对梁根部应力影响较大,最小拉应力为-2.2MPa㊂经考虑后采用圆端形双肢薄壁墩,其水平抗推刚度较小,双肢间距拉开能有效减小主梁根部负弯矩,改善梁体受力㊂且本桥跨越宋家庄川,圆端形双肢薄壁墩对水流有利㊂表3 单体空心墩与双肢薄壁墩比较结果墩形水平抗推刚度/(kN/cm)抗弯刚度/(kN/rad)混凝土方量/m3单体空心墩970.9142857.12656.1双肢薄壁墩632.9200000.02778.65 设计关键技术5.1 主墩截面参数(b㊁H)的确定(1)墩纵向宽度b图2 主墩横截面(括号内数字为墩底截面尺寸)(单位:cm) 根据表1收集的国内已建高墩大跨连续刚构资料及文献[3]可知,墩纵向宽b一般为0.2~0.4[3]倍中墩处梁高,本桥分别对墩宽b=1.5㊁2.0㊁2.5㊁3.0m时分析其对主梁及主墩的影响㊂对比结果见表4㊁表5㊂表4 墩宽度变化对主梁的影响墩宽b/m弯矩/(kN㊃m)上缘最小应力/MPa下缘最小应力/MPa 边跨主墩中跨边跨主墩中跨边跨主墩中跨1.538093120778493934.04.46.82.61.52.02.037175124883484634.44.14.01.91.42.02.536701127646479924.24.04.13.01.31.93.036445129284477474.34.06.03.01.21.9 注:表中 边跨”㊁ 主墩”㊁ 中跨”分别指边跨跨中截面,主墩处截面㊁中跨跨中截面对应结果㊂表5 墩宽度变化对主墩的影响墩宽b/m墩底弯矩/(kN㊃m)墩底轴力/kN边跨侧肢中跨侧肢边跨侧肢中跨侧肢1.5218061927384832686282.0282072248292400832702.5426702649099634970713.06123534352106475109711从表4中可以看出,墩宽从1.5m变化到3.0m 时,主墩处主梁弯矩增加约7%,边跨跨中及中跨跨中增加约5%,变化不是特别明显㊂墩宽从1.5m变化到3.0m时,对主梁应力影响也较小㊂由此可见,墩宽变化对主梁内力㊁应力影响不大,设计时可仅从墩柱自身受力角度来考虑㊂从表5中可以看出,墩宽从1.5m变化到3.0m 时,墩底弯矩最大增加近3倍,随着墩宽的增加,主墩的刚度也随之增大,主墩受力也相应增加,故设计时应在主墩自身满足受力及变形的前提下,尽量减小主墩纵向宽度[7]㊂经计算,本桥主墩纵向宽度采用2.2m 较为合理㊂(2)墩纵向间距H主墩间距一般与根部梁高基本一致,本桥主墩间距H根据施工悬臂状态最大不平衡弯矩ΔM来确定[8]㊂W=ab3/3+abH2H+b,应力σ=ΔMW≤0.7f ct38第2期王树旺 铁路高墩大跨连续刚构双肢薄壁墩设计关键技术研究 式中,a为横向宽;b为顺桥向宽;H为墩间距;W 为墩柱截面惯矩;f ct为混凝土容许拉应力㊂本桥a= 10m,b=2.2m,f ct=3.3MPa(C40混凝土),施工最大不平衡弯矩考虑一个节段浇筑差+一侧悬臂5%梁体不均匀自重+挂篮掉落组合工况,ΔM= 104243kN㊃m,初定H=6m㊂W=10×2.23/3+10×2.2×626+2.2=100.9m3W′=104243×10-32.31=45.1m3 W>W′满足要求㊂5.2 纵横向刚度及动力特性目前,国内铁路规范未明确刚构桥纵横向刚度限值,为满足列车行车安全及乘客乘车舒适度,参见‘桥规“[9]对墩顶顺桥向弹性水平位移Δ≤5L㊁横桥向弹性水平位移Δ≤4L及横向自振周期进行控制,其中L 为桥梁跨度,墩顶位移采用荷载组合工况:恒载+活载+制动力+风力,计算结果见表6㊂表6 墩顶纵横向位移mm 墩号横向位移纵向位移横向容许位移纵向容许位移主墩1102931.038.7主墩2163240.050.0主墩3103031.038.7刚构横向自振特性参照南昆铁路四桥设计要求(铁道部建鉴[1992]93号文 关于南昆线四座大桥横向刚度的补充技术要求”),以其横向自振周期(第一振型)T=1.7s控制㊂本桥横向自振周期T=1.64s,满足要求㊂5.3 对顶力主梁在中跨合龙后,由于混凝土长期收缩徐变影响,将在墩柱中产生很大的次内力,为改善结构受力㊁优化结构尺寸,提出在合龙前对梁体施加水平对顶力,可有效降低墩身及基础后期的内力,对改善桥墩和基础的受力效果显著[10]㊂经计算,本桥在成桥后运营阶段主梁钢束及混凝土收缩徐变[11]在墩底产生的二次力为13200kN㊃m,通过推算需施加约2000kN的水平顶力来抵消此弯矩㊂注意施工时应采取位移及顶力双控,且顶力应逐级施加㊂5.4 施工及成桥稳定利用有限元软件Midas Civil对主桥施工最大悬臂状态及成桥状态进行屈曲稳定分析[12],施工阶段荷载工况:自重+节段浇筑差+5%梁体重+挂篮掉落㊂成桥状态荷载工况:自重+二恒+风+列车活载,结果见表7㊂表7 施工及成桥状态屈曲稳定结果结构状态最大悬臂成桥阶数特征值屈曲模态140.0纵向侧倾261.4纵向侧弯397.6横向侧倾152.0纵向弯曲268.0纵向弯曲371.5纵向弯曲 从表7看出,在施工最大悬臂状态及成桥状态下,屈曲稳定特征值均较大,满足要求㊂6 结语通过对连续刚构双肢薄壁墩关键技术研究和分析得出:(1)双肢薄壁墩水平抗推刚度小,在跨度较大㊁主梁应力控制设计时可考虑此墩型㊂(2)通过主墩受力及施工状态最大不平衡弯矩确定双肢薄壁墩墩宽及间距切实可行㊂(3)对大跨刚构成桥后运营状态下主梁钢束及混凝土收缩徐变产生的二次力,通过施加永久顶力来抵消,可大大降低主墩受力,进而优化主墩构造及尺寸㊂(4)应使刚构具有一定的纵横向刚度,以满足行车安全及舒适度要求㊂(5)当墩高较高时,应对双肢薄壁墩施工及运营阶段的稳定性进行分析,防止主墩失稳㊂参考文献:[1] 马保林.高墩大跨度连续刚构桥[M].北京:人民交通出版社,2001.[2] 李圣慧,曹淑上.高墩大跨连续刚构桥及其双肢薄壁高墩计算分析[J].城市道桥与防洪,2007(5):160163.[3] 韩嫁春.高速铁路无砟轨道大跨度连续刚构设计[J].交通科技,2007(4):79.[4] 彭元诚,方秦汉,李黎.超高墩连续刚构设计中的关键技术[J].桥梁建设,2006(4):3033.[5] 陈仕刚,吴先树.超高墩连续刚构主墩形式研究及关键技术[J].公路,2012(5):104108.[6] 李艳明,王留洋.空心墩和实心墩对连续刚构桥受力影响的比较[J].铁道标准设计,2005(6):6365.[7] 莫利君,陈华,李益小.大跨度连续刚构桥双薄壁墩结构参数分析[J].西部交通科技,2014(9):3134.[8] 徐君兰,顾安邦.连续刚构主墩刚度合理性的探讨[J].西部交通科技,2005(2):5962.[9] 中华人民共和国铁道部.TB10002.1 2005铁路桥涵设计基本规范[S].北京:中国铁道出版社,2005.[10]寇延春.温福铁路田螺大桥设计[J].铁道标准设计,2005(11):2528.[11]杨春立.津滨轻轨预应力混凝土连续刚构桥设计研究[J].铁道标准设计,2003(8):1618.[12]李国豪.桥梁结构稳定与振动[M].北京:中国铁道出版社,1983.48铁道标准设计第60卷。
