浅谈高墩大跨连续刚构桥
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高墩大跨连续刚构桥施工安全管理-安全升产论文高墩大跨连续刚构桥施工安全管理摘要:本文主要针對高墩大跨连续刚构桥施工地安全管理展开了探讨,通过结合具体地工程实例,對工程地施工作了详细论述,分析了事故发升地原因,并给出了安全管理地措施,已期能为有关方面地需要提供参考借鉴。
关键词:高墩大跨;刚构桥;安全管理所谓地连续刚构桥,就是指墩梁固结地连续梁桥。
连续刚构桥凭借其自身地优点,再如今桥梁地施工建设中,有着广泛地应以。
但是再实际地施工过程中,仍然會存再这一定地施工安全事故。
因此,我們必须采取有效地安全管理措施,保证桥梁过程地施工质量,避免安全事故地发升。
1 工程实例1.1 工程简况某大桥主桥为左右幅分离式6跨连续刚构桥,跨径为80m+4×150m+80m,主桥基础采以钻孔灌注桩,桥墩为双肢实心墩,墩身高度分别达倒103m、105m、109m、112m、88m,其中16号主墩位於河道中央,13号~15号主墩位於河滩上,17号主墩位於岸陡坡上。
岸引桥上部结构分别为50m、30m预制T梁,先简支后连续施工,基础为灌注桩基础,墩身为矩形截面空(实)心墩,墩身高度20~72m。
大桥每年7月~8月为主汛期,汛期水位涨落迅猛、流速快,水中含沙量大,冲刷能力强,汛期最高水位可倒710m,一次洪水历時一般约为1~2d。
春、冬季河流封冻及解冻期存再流凌现象,期间河水夹杂地冰块最厚可达0.75m,面积最大可达50m2。
桥位处河床自上而下依次为细砂、圆砾、卵石、砂泥岩互层,表层极易被冲刷。
桥位处属於北温带大陆性季风气候区,降水少,昼夜温差大,春、冬两季多风、最大风速可达25m/s。
1.2 施工方案概述为方便全桥管理,确保渡汛安全,主体施工前搭建临時钢栈桥横跨大河,将两岸连通,同時再16号墩位置搭建钢结构平台作为施工平台。
主桥桩基础采以冲击钻成孔,水下混凝土浇筑成桩,承台施工除16号、15号墩采以钢板桩围堰外,其余承台均直接放坡开挖,开挖深度4m。
单线铁路高墩大跨连续刚构桥的稳定性分析的开题报告一、选题背景单线铁路桥梁作为重要的交通基础设施,承担着运输货物和乘客的重要任务。
在单线铁路的工程中,连续刚构桥是一种常见的桥梁结构形式之一。
由于其具有结构稳定性好、强度高和占地面积小等优点,因此在单线铁路建设中得到了广泛的应用。
然而,连续刚构桥的设计和施工存在着一定的技术难度和安全风险。
尤其是在高墩大跨的连续刚构桥中,其结构稳定性问题更为复杂,需进行深入的研究和分析。
因此,本研究将针对单线铁路高墩大跨连续刚构桥的稳定性进行研究和分析,为相关工程提供可靠的技术支持。
二、研究目的本研究旨在通过对单线铁路高墩大跨连续刚构桥的稳定性进行分析和研究,探讨其结构设计和施工过程中存在的问题和风险,并提出相应的解决方案和技术措施,以保障工程的安全和可靠性。
三、研究内容1.单线铁路高墩大跨连续刚构桥的结构特点和设计原理;2.单线铁路高墩大跨连续刚构桥的稳定性分析和计算方法;3.单线铁路高墩大跨连续刚构桥施工参数及其对结构稳定性的影响;4.单线铁路高墩大跨连续刚构桥的结构安全风险评估;5.针对单线铁路高墩大跨连续刚构桥存在的问题,提出相应的技术措施和解决方案。
四、研究方法本研究将采用数值计算方法和实测数据分析的方式,对单线铁路高墩大跨连续刚构桥的稳定性进行分析和研究。
同时,还将结合文献资料和专家咨询的方式,深入了解和掌握相关工程的实际情况和设计要求,为研究提供充分的支持和参考。
五、预期成果通过本研究,预计能够获得以下成果:1.针对单线铁路高墩大跨连续刚构桥的结构特点和设计原理进行深入探讨和研究;2.对单线铁路高墩大跨连续刚构桥的稳定性进行全面的分析和计算;3.提出相应的技术措施和解决方案,为相关工程提供技术支持和保障;4.形成完整的研究报告和成果展示,对相关领域的研究和开发提供基础和参考。
6.3 预应力混凝土连续刚构桥连续刚构桥一般用在长大跨径、高墩桥梁上,其结构构造特点是中间桥墩采用墩梁固结,下部结构一般采用柔性桥墩,以减少因主梁的预应力张拉、温度变化、混凝土收缩、徐变等作用引起的变形受到桥墩约束后产生的次内力。
连续刚构桥在桥墩抗弯刚度较小时其工作状态接近于连续梁桥。
与连续梁桥相比较,它在采用悬臂法施工时和使用阶段,墩顶与梁一直保持固结状态。
连续刚构桥的主要优点在于可以减少大型桥梁支座和养护上的麻烦,减少桥墩及基础工程的材料用量。
本节内容主要介绍中、大跨径桥梁中常用的连续刚构桥的力学特点、适用范围以及构造上的一些特点,能使读者对该类桥型有一定的认识和理解。
6.3.1力学特点及适用范围在受力方面,上部结构仍为连续梁特点,但必须计入由于桥墩受力及混凝土收缩、徐变、 温度变化引起的弹塑性变形对上部结构内力的影响。
桥墩因需有一定柔度,所受弯矩有所减少,但在墩梁结合处仍有刚架受力性质。
由于桥墩参与工作,连续刚构桥与连续梁桥的工作状态有一定区别, 连续刚构桥由活载引起的跨中区域正弯矩比同跨径连续梁桥的小。
当墩高达到一定高度后,两者上部结构的内力相差不大。
对三跨连续刚构与三跨连续梁上部结构的弯矩进行比较可知:两者梁根部的恒载、活载弯矩基本一致;桥墩高40m 时,两者梁跨中恒载、活载弯矩相差小于10%;连续刚构桥墩根部恒载、活载弯矩随着桥墩加高而减小,但墩高达到40m 以上时减小的速率很小;连续刚构梁体内的恒载、活载轴向拉力随着桥墩加高而减小,但墩高达到30m 以上时减小的速率很小。
当设计跨度超过100m 时,预应力混凝土连续刚构桥可作为连续桥梁的比选方案。
6.3.2 立面布置及构造特点1.立面形式连续刚构桥一般有两个以上主墩采用墩梁固结,墩梁固结的部分多在大跨、高墩上采用,它利用高墩的柔度来适应结构内预加力、混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的纵向位移,即把高墩视做一种摆动的支承体系。
连续刚构桥一般采用柔性桥墩, 柔性桥墩立面形式主要有三种。
高墩大跨度连续梁(刚构)挂篮反力架预压施工工法高墩大跨度连续梁(刚构)挂篮反力架预压施工工法一、前言高墩大跨度连续梁(刚构)是一种常见的桥梁形式,其施工工艺对于确保工程质量和安全至关重要。
挂篮反力架预压施工工法是一种常用于该类型桥梁的施工方法,通过对施工工法的详细介绍,可以使读者更好地了解该工法的技术特点、施工过程和质量控制措施,从而对实际工程提供有指导意义和参考价值。
二、工法特点挂篮反力架预压施工工法具有以下特点:1. 施工过程安全可靠,保障工作人员的人身安全。
2. 施工工序短,效率高。
通过合理的施工方案和设备,能够提高施工效率和进度。
3. 支撑结构简单、可靠。
通过设立挂篮反力架,能够有效支撑连续梁的自重和施工荷载,保证施工过程的安全性。
4. 可调整预压力,满足设计要求。
通过调整挂篮反力架的位置和预压力大小,能够满足设计对连续梁的预应力要求。
三、适应范围挂篮反力架预压施工工法适用于高墩大跨度连续梁(刚构)的施工,可以满足对桥梁结构强度和稳定性的要求。
四、工艺原理挂篮反力架预压施工工法的原理是通过合理的施工工序和技术措施,将连续梁从支撑点分段预应力,从而实现整体结构的强度和稳定性。
具体原理如下:1. 对施工工法与实际工程之间的联系:根据实际工程要求和设计要求,制定合理的施工方案和工期计划。
2. 采取的技术措施:通过设置挂篮反力架和调整其位置,构造出适应连续梁施工需求的支撑系统。
同时,通过预先计算和调整预应力张拉力,确保连续梁满足设计要求。
五、施工工艺挂篮反力架预压施工工法的施工工艺包括以下几个阶段:1. 基础施工:包括基础创造、支座安装等。
2.挂篮反力架搭设:根据设计要求,安装挂篮反力架,并调整其位置和预压力。
3. 钢筋绑扎:根据设计图纸和规格要求,进行钢筋的绑扎,确保其正确位置和数量。
4. 混凝土浇筑:根据预定的浇筑计划,进行混凝土的准备和浇筑。
5. 预压施工:在混凝土达到强度要求后,进行预应力施工,通过张拉筋和预应力锚固,形成预压力。
大体积混凝土冬季施工技术1前言1.1背景大体积混凝土施工常见的质量问题是温度裂缝。
混凝土结构出现裂缝是一个相当普遍的现象,近代科学关于混凝土强度的微观研究,以及大量工程实践所提供的经验都说明,结构的裂缝是不可避免的,科学的要求是将其有害程度控制在允许范围内。
裂缝控制主要包括裂缝的预测、预防和处理工作。
混凝土随着温度变化而发生膨胀收缩,称为温度变形。
对于大体积混凝土施工阶段来讲,裂缝是由于混凝土内外存在过大温差,因混凝土温度变形而引起的。
由于混凝土温度变化产生变形受到混凝土内部和外部的约束影响,产生较大应力,尤其是拉应力,是导致混凝土产生裂缝的主要原因。
为避免混凝土出现裂缝,不影响结构的受力和正常的使用,必须采取可靠措施防止内外出现过大温差,对混凝土温度变化加以控制,严格控制裂缝出现。
1.2工程概况主墩承台混凝土体积较大,本桥主桥8#墩和9#墩下部各有24根桩基,承台分左右幅,承台尺寸为顺桥向18.5m ,横桥向11.5m ,厚4m 。
一次浇筑混凝土最大体积为851m 3。
根据工期安排承台需在冬季完成施工。
工程地处黄土地区,连续刚构对地基沉降有着严格的要求,过大的沉降将会引起结构内力的变化,并危害结构本身。
设计要求混凝土的浇注必须一次性完成,如此大体积的混凝土,产生的水化热非常之大,在冬季施工,给混凝土内外温差的控制增加了相当的难度。
(见图1-1)图1-1 承台平面图40018502506503254002400250650250325400250100单位:cm2技术措施通过查阅、分析大量相关资料,结合本工程的实例,我们采取了如下措施:2.1优化施工配合比2.1.1原材料性能及优选承台温度裂缝形成的主要原因是内外温差过大,有效地控制水泥的水化热、降低混凝土内外温差是防止温度裂缝出现的主要手段,因此原材料的选择就格外重要。
通过选择合适的原材料,能够降低水泥水化热,明显地降低混凝土内外温差,本文根据工程的实际场地位置、地理气象条件,对原材料进行了以下几个方面的优选工作。
工程设张浩,等:山区高墩大跨度连续刚构桥设计山区高墩大跨度连续刚构桥设计张浩!窦巍(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司;交通节能环保技术交通运输行业研发中心,安徽合肥230088)摘要:在科学技术高速发展的背景下,各种先进技术被应用于交通领域,促进了交通工程的建设和发展。
连续刚结构桥就是一种现代桥梁形式,适用于山岭重丘区。
本文介绍了宜宾至昭通高速公路控制性节点一一牛街特大桥主桥的结构设计思路和设计要点,通过结构分析,验证设计方案的合理性和安全性,可为同类建设条件下桥型设计提供参考*关键词:牛街特大桥;山岭重丘区;高墩大跨径连续刚构桥中图分类号:U442.5+2文献标志码:A文章编号:1673-5781(2020)06-1088-020引言山岭重丘区常规大跨、特大跨度桥梁设计在满足结构安全性及耐久性的条件下,重点考虑结构的经济性*设计将充分利用地形条件,力求建设方案经济、实用。
坚持灵活运用技术指标,减少工程建设对社会资源的浪费。
针对山岭重丘桥位区地形复杂,山谷宽深,呈V形、U形,山坡陡峭,该类桥梁在合适的跨径范围内应重点考虑连续刚构桥。
1项目简介宜宾至昭通高速公路是四川省宜宾市至云南省昭通市的重要通道,路线全长135.4km,牛街特大桥位于彝良县东北部,为本项目的控制性节点之一。
项目为双向四车道高速公路,设计速度为80km/h,路基宽24.5m,横向布置为0.5m (护栏)+11m(行车道)+1.5m(中央分隔带)+11m(行车道)+0.5m(护栏),地震动加速度峰值为0.05g,设计百年一遇基本风速为282m/s。
2主桥结构设计2.1总体设计主桥位于分离式路基,单幅桥梁全宽12.0m,主桥跨径布置为(85+2X160+85)m,最大墩高为130.0m,如图1所示。
主梁采用单箱变截面预应力混凝土连续箱梁,主墩采用双肢薄壁空心墩,过渡墩采用单肢薄壁空心墩,下部基础采用承台接群桩基础。
4Q000图1主桥总体布置图(单位:cm)2.2主梁结构设计上部结构主梁采用单箱单室预应力混凝土连续箱梁,箱梁按3.0m、3.5m和4.0m梁段长度分段;箱梁顶板宽12.0m,底板宽6.5m;中支点中心梁高10.0m,跨中中心梁高4.1m,梁高由跨中向墩顶按16次抛物线规律变化。
高墩大跨度桥连续刚构中边跨同时合龙施工工法高墩大跨度桥连续刚构中边跨同时合龙施工工法一、前言高墩大跨度桥的建设一直是大型交通工程领域的难题之一。
传统的施工方式存在时间长、费用高、施工质量不稳定等问题。
为了解决这些问题,开展了一系列高墩大跨度桥连续刚构中边跨同时合龙施工工法研究,使得高墩大跨度桥的建设更加高效、安全。
二、工法特点高墩大跨度桥连续刚构中边跨同时合龙施工工法的特点主要体现在以下几个方面:1. 施工周期短:采用边跨同时合龙的施工方式,有效减少了施工时间,可大大缩短工期。
2. 施工质量高:采用了连续刚构的施工方式,保证了桥梁的整体连续性和刚性,提高了桥梁的承载能力和抗震能力。
3. 施工成本低:工法采用了工厂化、标准化的生产方式,通过模块化设计和批量生产,降低了施工成本,提高了工程效益。
三、适应范围该工法适用于高墩大跨度桥的建设,特别适用于山区或复杂地质条件下的桥梁工程。
同时,该工法也适用于存在交通量大、限制施工时间的情况下。
四、工艺原理该工法的施工工艺原理主要是通过在桥墩上设置临时梁模板,通过模板来实现边跨的施工,然后再将边跨与中跨同时进行合龙。
五、施工工艺1. 桥墩准备:先对桥墩进行清理和加固处理,确保其能够承受后续的施工荷载。
2. 模板设置:在桥墩上设置临时梁模板,确保其位置准确并能够满足桥梁的设计要求。
3. 边跨施工:在临时模板上进行边跨的施工,包括预应力钢筋的布置、混凝土的浇筑等。
4. 中跨合龙:在边跨施工完成后,进行中跨与边跨的同时合龙,通过钢筋连接、预应力张拉等工序保证其整体的刚性和连续性。
5. 后续工序:完成桥面铺装、护栏安装以及其他附属设施的设施,保证桥梁的完整功能。
六、劳动组织在施工过程中,需要合理组织各个施工队伍的配合,确保施工进度和质量。
主要包括模板组的搭建、钢筋组的预制、混凝土浇筑组的操作等。
七、机具设备在施工过程中,需要使用各种机具设备来完成工作任务。
主要包括起重机、混凝土搅拌机、钢筋加工设备等。
浅谈大跨径连续刚构桥梁一次合龙施工技术摘要:连续刚构桥梁悬臂浇筑施工一般按照“先边跨、后中跨”的顺序进行合龙,但是对于大跨径连续刚构桥梁来说,其受力体系为超静定结构,分次合龙成桥需经几次加载,主梁应力状态经多次变化,导致最终成桥后线性不佳,且施工工期长、成本高。
采用多跨一次合龙使得墩梁结构一次加载,受力合理,从而保证了成桥后线形正确,且一次合龙可缩短工期、降低成本。
关键词:大跨径;连续刚构;一次合龙引言连续刚构桥较成熟的施工工艺一般按“对称悬臂浇筑→边跨合龙→中跨合龙”的顺序进行合龙施工,由于大跨径连续刚构跨径大、超静定次数高,其成桥需经历一个长期而复杂的结构体系转换过程,而且成桥需要的工期长,施工成本大。
多跨连续体系一次合龙,使合龙段的荷载同时作用在最终结构上,可使内力的变化更趋均匀,比逐孔合龙产生较少次数的次内力,可以保证桥梁施工完成后线形正确、受力合理;且多跨一次合龙工序紧凑,可缩短工期、降低成本。
1工程概况本文以铜川新区青岗岭至惠塬公路石川河特大桥合龙段施工为例,该桥主桥上部构造为(68+120+68)m预应力混凝土变截面连续刚构,左、右幅各2个T构,3个合龙段,合龙段均为长2m,高2.8m,顶宽12.15m,底宽7m,混凝土19.56m³。
全桥单幅采用“分级顶推、同时锁定、一次合龙”的施工技术。
2总体方案2.1合龙顺序边跨和中跨一次性合龙,边、中跨合龙段均采用挂篮吊架进行施工。
2.2合龙原则遵循“低温灌注,既拉又撑还抗剪”的原则。
为防止因温差、混凝土收缩等造成合龙段开裂,合龙前在适当的温度条件下将合龙段两端梁体利用型钢骨架锁定,保持相对固定,同时选择在日最低温度时进行混凝土灌注。
3合龙施工工艺3.1合龙段施工流程:施工准备→挂篮前移至合龙段安装模板绑扎钢筋→设置平衡配重→顶推→劲性骨架焊接、张拉合龙段临时预应力束→合龙段混凝土浇筑→张拉、压浆。
3.2施工准备(1)清除梁顶、箱内无关和龙的材料、机具,用于合龙段施工的材料、设备有序堆放。
高墩大跨径连续刚构桥设计与计算分析依托高山峡谷高墩大跨径连续刚构桥实际工程案例,介绍该桥的工程概况、总体设计、结构设计、计算分析,并对关键技术问题给出对策措施。
标签:高墩;大跨径;连续刚构桥;桥梁设计引言本桥是山区高速公路上的一座高墩连续刚构桥,主桥上部构造为85m+3×160m+85m连续刚构,主墩最高达104.5m,是山区桥梁跨径较大、墩高较高的曲线不对称连续刚构桥。
图1 主跨布置示意图桥位区为高山峡谷地貌,桥位区地形起伏较大,两岸桥台均位于山体斜坡上。
大桥两岸山坡上第四系覆盖层较薄,强-弱风化基岩埋藏较浅。
本区属温带大陆性季风性气候,年平均气温14.3°C,极端最低气温-20℃°C,极端最高气温43.3°C。
1 技术标准(1)设计车速:80km/h;(2)设计荷载:1.3倍公路-I级;(3)桥梁宽度:本桥为分离式双幅桥,单幅桥宽12.25m,组成为0.5m(防撞护栏)+11.25m(行车道)+0.5m(防撞护栏);(4)设计水位:SW1/300=407.788m;(5)地震基本烈度:地震动峰值加速度0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35S;(6)基本风速:根据抗风设计规范设计基准风速22.9m/s。
2 总体设计大桥跨越典型的V型山谷,路线与谷底高差达140多米,桥梁规模大、设计复杂。
高墩连续刚构桥以其造价经济、施浇工工艺成熟、养护费用较少,在此具有比较明显的竞争优势,从经济性和施工方便考虑,主桥推荐采用160m桥跨方案。
同时,由于主桥边跨过渡墩较高,为避免边跨现浇段支架式施工,尽量减小边跨现浇段的长度,以适应导梁或托架式施工,边跨与主跨的比值以边墩不出现拉力为原则采用偏小的0.53。
故主桥桥跨布置设计为85m+160m+85m。
3 结构设计3.1 上部结构大桥上部构造采用85m+160m+85m预应力混凝土连续刚构箱梁,为单箱单室箱形截面。
上部箱梁顶宽12.25m,底宽6.25m,悬臂长3m。
高墩连续刚构设计要点高墩连续刚构是指在高跨度桥梁中采用的悬臂式连续刚构,该结构形式具有抗弯刚度高、跨度大、自重轻等优点。
高墩连续刚构在桥梁工程中应用广泛,下面介绍其设计要点。
一、荷载分析高墩连续刚构的设计首先需要进行荷载分析,并根据要求制定荷载组合。
荷载分析主要包括车辆荷载、风荷载、地震荷载、温度荷载等,应根据不同情况分别进行计算。
二、结构形式确定高墩连续刚构的结构形式应根据不同情况进行确定,一般可以采用箱形梁结构或双层梁结构。
在结构形式确定后,需要进行结构参数的选择和优化,如跨径、高度、厚度等。
高墩连续刚构采用的是悬臂式连续刚构,需要进行合理的设计以满足要求。
连续刚构的设计应包括伸缩缝长度的确定、施工阶段的考虑、支座设计等。
四、节点设计高墩连续刚构的节点设计是关键,应根据不同的设计参数、荷载情况和结构形式等进行考虑,确保节点连接的可靠性和安全性,并减小节点的应力集中。
五、材料选择高墩连续刚构的材料选择应符合相关规范和标准,并根据实际情况和要求进行考虑。
经常应用的材料包括混凝土、钢筋、预应力钢筋等,应选择优质材料以保证结构的强度和耐久性。
六、施工过程中的考虑高墩连续刚构的施工应根据具体情况进行合理的安排和部署,注意施工安全和质量,并在施工过程中做好检测和验收工作。
七、考虑方案经济性高墩连续刚构的设计应考虑方案的经济性,包括总体造价、维修保养费用、使用寿命等。
在设计过程中应采用合理的技术和材料,提高结构的耐久性和经济性。
综上所述,高墩连续刚构设计的要点包括荷载分析、结构形式确定、连续刚构设计、节点设计、材料选择、施工过程中的考虑和方案经济性等,设计人员应根据具体情况进行合理的选择和优化。
第1期 北 方 交 通 ・39・ 高墩大跨连续刚构桥桥墩稳定性分析 张 宁 (新疆维吾尔自治区交通规划勘察设计研究院,乌鲁木齐830006)
摘要:高墩大跨径连续刚构桥在我国西部山区广泛应用。建立了某高墩大跨连续刚构桥的有限元模型,分 别对三种荷载工况下高墩的稳定性进行了分析,结果可为同类桥梁的设计提供参考。 关键词:高墩大跨径连续刚构桥;有限元模型;稳定性分析 中图分类号:U441 文献标识码:B 文章编号:1673—6052(2013)01—0039—03
虽然连续刚构桥在我国的修建历史较短,但随 着施工工艺和设计计算理论的不断发展,其凭借跨 越能力较大、施工工艺成熟、施工方便、经济效益好 等优点,近年来在公路工程中得到了广泛的应用。 在西部山区连续刚构桥也修建得较多,通常由于西 部山区地形复杂,地势较为陡峭,桥梁往往用于跨越 深谷,因此使得连续刚构桥的桥墩的高度较高,同时 连续刚构桥通常情况下采用薄壁墩,因而桥墩的刚 度较小,使得桥墩的稳定性问题凸显。本文采用有 限元方法对某高墩大跨连续刚构桥桥墩的稳定性进 行了分析,得到了有价值的结果。 1 结构稳定分析理论 结构失稳是指当结构所受到的荷载在数值上达 到一程度时,结构所处的平衡状态的稳定性开始丧 失,稍有扰动,则结构变形迅速增大,最后使得结构 遭到破坏。通常将结构失稳分为两类。第一类失稳 为分支点失稳(也称为屈曲失稳),此时结构原有的 平衡状态变得不稳定,可能会出现新的平稳状态。 比如轴心受压的直杆失稳就属于第一类失稳。第二 类失稳为极值点失稳,此时结构的平衡状态不发生
改变,但是其结构变形增长迅速,使得结构破坏而丧 失承载能力。比如偏心受压杆失稳就属于第二类失 稳。在实际中,工程结构的失稳往往都是第二类失 稳。但是,由于第一类稳定问题的受力情况简单明 确,数学上求特征值也比较容易,而且它的临界荷载 又能近似地代表第二类稳定临界荷载的上限,所以研 究第一类稳定问题依然有着重要的工程意义。 随着计算机技术的不断进步,有限元理论在计 算结构稳定性方面的应用越来越广泛,下面简要对 有限元法求解结构稳定性进行介绍。 在稳定性分析中结构的变形与受载的关系为: [KD】{U)+[KG】{U)={F) (1) 其中,{F)为作用在结构上的外荷载向量的等 效节点力;{u}为结构各个节点的位移向量;[K。]、 [K ]分别为结构的弹性刚度矩阵及其几何刚度矩 阵。 对于线性条件下的稳定性分析而言,其实质可 以归结为以下特征值问题的求解。 I K+入i[KG]J=0 (2)
超高墩大跨预应力混凝土连续刚构悬灌线型控制技术1前言1.1背景系统地实施桥梁施工控制的历史并不长。
最早较系统地把工程控制理论应用到桥梁施工管理中的是日本。
我国在现代桥梁施工控制技术方面的研究相对较晚,然而其发展较迅速。
80年代后期,对斜拉桥施工监控技术进行了全面研究,已初步形成系统。
但对于高墩大跨连续刚构桥的线型控制而言,由于其墩高、跨大的特点,高墩的日照温差空间扭曲、日照温差对大悬臂箱梁空间扭曲等方面对主结构线型控制影响的复杂问题没有现成的技术资料可以遵循,有待探索、研究。
此外,在线型控制实施后改变合拢顺序及在边跨“T”构上进行不平衡悬浇施工对于线型控制的影响也缺乏现成的技术资料可以采用,必须进行探索、研究。
1.2工程概况葫芦河特大桥是西部大通道包(头)北(海)线陕西境黄陵至延安段高速公路上的一座特大型桥梁,桥梁全长1468m。
主桥为90m+3×160m+90m预应力混凝土连续刚构箱梁桥。
主桥下部结构为双薄壁空心墩,钻孔灌注桩基础。
上部由上下行的两个单箱单室箱形断面组成,箱梁根部高9.0m,跨中梁高3.5m,梁高按二次抛物线变化,采用纵、横、竖向三向预应力体系。
箱梁顶板厚度为0.28m,底板厚度由跨中0.30m按二次抛物线变化至根部1.1m,箱梁顶板宽12.0m,底板宽6.5m,腹板厚度分别为0.4m、0.6m,桥墩范围内箱梁顶板厚0.5m,底板厚1.3m,腹板厚0.8m,除桥墩顶部箱梁内设4道横隔板外,其余均不设横隔板。
主桥两幅连续刚构箱梁均采用挂篮悬臂浇筑法施工,各单“T”箱梁除0#块外,分20对梁段,即6×3.0+6×3.5+4×4.0+4×4.5m进行对称悬臂浇筑,0#块长12.0m,合拢段长2.0m。
原设计合拢顺序为边跨→次边跨→中跨,由于边墩6#及11#墩均较高,施工难度很大,在主桥悬灌施工至10-13#节段时,确定在边孔采用对称配重方式利用既有挂篮悬臂浇筑不平衡段21#段,长度为4.5m ,将边孔现浇段8.9m 缩短为5.2m ,边孔合拢段长改为1.2m ,主桥合拢顺序改为为中跨→次边跨→边跨。
高墩大跨度连续刚构桥主梁施工工法高墩大跨度连续刚构桥主梁施工工法一、前言:高墩大跨度连续刚构桥主梁是桥梁工程中的重要组成部分,其施工工法的选择直接关系到桥梁的安全性、经济性和施工效率。
本文将介绍一种高墩大跨度连续刚构桥主梁的施工工法,并详细阐述其工法特点、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、经济技术分析和工程实例等内容。
二、工法特点:该工法采用连续梁施工方式,具有施工周期短、工程量大、梁体连续性好、刚度和稳定性高等特点。
同时,通过合理设计和施工工艺的选择,可充分发挥材料的性能,提高桥梁的承载能力和使用寿命。
三、适应范围:该工法适用于非常规高墩、大跨度的桥梁工程,尤其适用于山区、河谷等地形复杂的区域。
同时,该工法也适用于各种材料的连续梁主梁施工,如钢筋混凝土、预应力混凝土等。
四、工艺原理:该工法基于施工工法与实际工程之间的联系,采取了一系列的技术措施。
首先,在梁体浇筑前,需要进行模板搭设和预应力张拉等工序,以保证梁体的准确度和稳定性。
然后,通过连续浇筑的方式,将混凝土逐段浇筑成梁体,以确保梁体的连续性和整体性。
同时,在浇筑过程中,需要进行充分的振捣和养护,以提高梁体的密实度和强度。
五、施工工艺:施工过程中,首先要进行合理的标高控制和模板设备的安装,确保梁体的准确度和一致性。
然后,进行预应力张拉,使梁体具有一定的刚度和稳定性。
接下来,按照设计要求,逐段进行混凝土的浇筑,保证梁体的连续性和整体性。
在浇筑过程中,要进行充分的振捣和养护,以确保梁体的密实度和强度。
六、劳动组织:根据工法的特点和施工进度,需要合理组织施工人员和作业流程。
包括工地组织、施工队伍的配置、安全人员的布置等方面,以确保施工工艺的顺利进行。
七、机具设备:该工法需要使用的机具设备包括起重机、混凝土搅拌机、模板、张拉设备等。
这些设备应具备安全可靠、操作简便、效率高等特点,以提高施工效率和质量。
八、质量控制:为确保施工过程中的质量达到设计要求,需要进行严格的质量控制。
高墩大跨连续刚构桥的施工特点及施工质量控制措施研究随着我国交通事业的不断发展,高墩大跨连续刚构桥也随着交通的发展营运而生,它被广泛的用于西部山区,尤其是一些深山峡谷中,它之所以会得到广泛的应用是因为它有自身的优点,主要体现在造型优美、造价低廉、养护简单尤其是施工方便,因此无论是公路还是铁路都倾向于使用它,在它上面行车是安全舒适的。
这种桥由于自身的特点,在早期的建设中也是存在一定的问题,但是这些问题综合起来有一定的普遍性,因此引起工程界的重视,因为这种桥存在的地方多是深山峡谷中,因此施工的质量也是不能忽视的。
在整个施工的过程中会存在很多的因素,并且这种桥的结构内力和线性在不断的变化,建成之后几乎是无法调整,因此在施工的过程中要严格按照标准进行施工,无论是线形还是内力都要达到设计的要求,质量问题更是不容忽视,因此本文就对这种桥的施工特点及质量控制做相关介绍。
标签:高墩;连续刚构桥;施工特点;质量我国的交通事业得到迅猛的发展,但是在发展的过程中总是会出现一些问题,比如在修路的过程中会出现河流或者是山谷,为了跨越这些障碍,我们就需要借助桥来达到目的,因此桥梁便成为交通发展的重要组成部分,尤其是高墩大跨连续刚构桥更是得到了普遍的应用,这种桥也体现着国家的建筑水平,在施工的过程中,出会现很多的不确定因素,尤其是桥的内力和线形是处在不断的变化中,因此在施工的过程中就要采取措施严格的按照施工的标准进行施工,否则会带来很大的经济损失,因此对于这种桥的施工特点和质量都要严格的把控,争取做到最好。
1 高墩大跨连续刚构桥的特点连续刚构桥是桥的主要结构,它主要是墩梁连续固结的结构,它主要是通过高墩的柔度来完成的,它与连续桥梁的最大区别在于柔性桥墩的作用,这样在桥体结构竖向荷载的作用下,使它成为有墩台而无推力的结构。
它通常是呈现对称的布置,修建的方法是采用悬臂施工法。
连续钢构的体系却是有一定的优势的,它的受力性能好,变形小并且跨越的能力很大,它还能使高强材料的作用发挥到极致,由于在施工的过程中它不需要设置支座,因此给施工提供了极大的便利,这种桥不仅外形美观,它的尺寸结构也很小,行驶在这种桥上,安全舒适,并且桥上的视野开阔,路面比较平坦,最重要的是它具有抗震的能力,养护起来也相对简单。
高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥梁施工工艺研究摘要:以某特大桥为工程背景,分析了高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥的施工工艺,对高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥的施工方法进行了研究,并从预应力管道安装、钢筋安装、模板安装、混凝土浇筑等方面进行了施工工艺分析。
关键词:高墩;大跨;预应力混凝土;连续刚构;桥梁;施工工艺1、引言在高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥施工过程中,需要考虑到各种因素对桥梁质量的影响,要根据工程项目的实际情况,合理选择施工方案,采取科学合理的施工工艺,在保证工程质量的前提下加快施工进度。
2、工程情况一座双线桥梁为2x72米 T型构筑物,在高速公路和铁路线的小里程处,其长度为52度。
路基与连续梁底高差为35.5米,路基高度为5.5米,路基正幅宽度为7米。
梁体截面采用单箱单室变高变截面箱梁,底板、腹板和顶板部分向内增厚,腹板呈直线变化,底板呈二阶抛物线形变化;在全联轴器的末端支点和中间支点上都有一个横梁,横梁上开了一个小孔,以供检验员通过。
桥面宽度:护栏内侧的净宽为9.0米,桥面宽度为12.6米,桥面总宽度为12.9米。
梁全长145.5米,计算跨径72米+72米,在中支点横断面中线位置上,梁高8.035米,在两端横断面中线位置上,梁高4.235米;横梁的下边缘是二阶的抛物线。
箱体的底部宽度为6.7米,顶部的厚度为40厘米,底部的厚度为42到90厘米,腹板的厚度为45到90厘米。
边框支撑的中心线到梁端部的距离为0.75米,端部支撑的横向中心距离为5.6米。
3、工程施工控制3.1测点布设为了方便以后的施工监控,选择了图1中的剖面作为纵深监测剖面。
试验点为主梁上、下边缘应力。
在现场施工中,会受到很大的影响,其中包括了桥梁自身横载和施工活载等,所以在实际施工的时候,还需要根据具体情况对截面进行调整。
利用振弦型应变仪对桥面的应变进行了测试。
图1桥梁主要断面的测点布线3.2 工程施工阶段划分该桥的施工方式为悬臂式,其施工步骤如下:1)桥面下部结构的混凝土浇筑,包括桩基、承台和墩;(2)对0#区块、1#区块进行浇注,挂篮的安装,预应力钢束的张拉;(3)两侧同步对称悬空浇注,张拉对应的预应力钢束;(4)对合拢部分进行平衡,并完成合拢部分的刚接,在对合拢部分进行混凝土浇筑的过程中,卸下平衡块;(5)在混凝土强度达到一定标准后,对中间跨度的楼面进行张拉;(6)建造桥梁的辅助设备。
浅谈高墩大跨连续刚构桥 中铁十四局集团三公司延延高速项目部 任飞 摘 要:本文结合延延高速黄河特大桥介绍了高墩大跨连续刚够桥的发展历程,结构特性以及施工中的重点难点。 关键词: 连续钢构 ;高墩 ;大跨;施工 1、发展历程 在国外,伴随着预应力混凝土技术和悬臂施工技术的发展, 20世纪60年代在T型刚构桥的基础上出现了一种新的桥型,连续刚构桥。连续刚构桥主梁为连续刚体,与薄壁墩固结而成,吸收了连续梁桥和T型刚构桥的优点。具有适应性强、施工方便、易于养护、造型优美、经济性好、行车舒适等优点,自问世以来得到了迅速发展。 随着我国经济实力的增强,为了满足交通运输的需要,连续刚构桥因其具有优越的性能得到了广泛的应用。1990年建成了我国第一座跨径为180m的广州洛溪大桥。之后,相继建成了黄石长江大桥(162.5+3×245+162.5)m、虎门大桥辅航道桥(150+270+150)m等一系列具有代表性的桥梁,将连续刚构桥的建设推向新的高度。 近年来,高等级公路的建设逐步向西部延伸。那里地势险峻,地形多为深沟、陡坡,对桥梁建设提出了更高的要求,因此出现了大量高墩大跨连续刚构桥。目前在国内,主跨跨径最大的为重庆石板坡长江大桥复线桥,跨径为330米;墩高最高的为四川腊八斤沟特大桥,最大墩高182.5m。我项目部承建的延延高速黄河特大桥最大跨径160m,最大墩高141m,无论从设计水平上,还是施工难度上都处于同类桥梁的领先水平。 随着西部大开发的进一步推进和东部跨海连江工程的实施,连续刚构桥的建造热潮仍在继续。并且随着设计水平的提升和施工工艺的改善,以及在高原地区受地形环境的限制,为满足建桥的实际需要,连续刚构桥未来将会向着更大跨更高墩的方向发展。 2、结构特点及力学特性 连续刚构桥吸收了连续梁桥和刚架桥两种桥型的特点,是一种组合体系桥梁。一般将桥跨结构即主梁和墩台整体相连的桥称之为刚构桥。由于墩梁之间采用刚性连接,在竖向荷载作用下,将在主梁端部产生负弯矩,跨中的正弯矩也会随之减小,跨中截面尺寸也会相应的减小;支柱在承受竖向荷载的同时也会承受弯矩和水平推力,是一种有推力结构形式。 刚够桥大多数位超静定结构,这就造成了在混凝土收缩,温度变化,墩柱不均匀沉降等过程中产生附加内力;在施工过程中的体系转换过程中也会产生附加内力。在跨径较小的情况下一般选用钢筋混凝土结构形式的刚构桥,在大跨度桥梁中,经常采用预应力混凝土刚构桥。 高墩大跨连续刚够桥是一种大跨径预应力刚构桥。在受力方面有着与一般刚构桥相近的特性,但伴随着跨径的增大和墩高的增高,在受力方面也有着自己独特的特征。墩梁固结,上部结构、下部结构共同承受荷载;采用柔性墩,允许墩柱有较大的位移,形成摆动支撑体系;多次超静定结构混凝土收缩、徐变、温度变化等作用下产生的附加应力会对结构产生较大的影响。 3、桥部类型及其特点 3.1基础 高墩大跨连续刚够桥的基础构造形式与其他桥梁并无太大的区别,但其对地基的不均匀沉降量控制严格。一般而言根据桥位处的地址情况而定,经常采用桩基础。我项目部承建的黄河特大桥位于陕晋界,典型的U型河谷,陕西岸陡坡峭,黄河河底平坦,山西岸为梯田。桥址区地层主要为碎石土、粉砂、卵石土、新老黄土、强风化砂岩、中风化砂岩。根据地层条件以及受力需要,采用桩基础,主桥3#、9#墩为8根桩基,4#-8#墩均为24根群桩基础。 由于本桥的跨径较大墩高较高,从受力的角度考虑,混凝土承台体积较大。4#-8#五个主墩承台均为24.2m×15.8m×5m的大体积承台,单个承台混凝土方量达到1912m³,对大体积混凝土的施工提出了更高的要求。 3.2墩柱 高墩大跨连续刚构桥的墩柱与连续梁共同承受内力,且结构内力是按照主梁和桥墩的刚度比进行分配的。如果桥墩的刚度大,则其所分得的内力相应的增大,墩顶处梁段处受力很大,既没有起到降低墩顶弯矩的初衷,也不能充分发挥主梁的抗弯能力。同时,若刚度过大,纵桥向位移较小,不能有效的消除附加内力引起的变形。因而,纵桥向刚度在满足施工和运营阶段的稳定性前提下要尽量小;对于横桥向刚度,随着墩高的增高风荷载逐渐成为控制桥梁内力的主要因素,为了增强横向稳定性,横向刚度需要大一点,用以抵抗倾覆。 高墩大跨的柔性墩,立面形式大体上分为以下三种。即单柱式薄壁墩,双柱式薄壁墩和组合式墩柱。 (1)单柱式墩 单薄壁墩在墩位处只有一个截面形式为空心的矩形截面或箱梁截面的桥墩。单薄壁空心墩为四周闭合的截面形状,其抗扭性能好,抗推能力强,但其柔性不如双薄壁墩。为了在悬浇阶段提供足够安全的抵抗纵向不平衡弯矩的作用,需要较大的纵向尺寸,成桥运营阶段其较大的抗推刚度导致结构在收缩、徐变、温度变化等作用下产生很大的内力,对墩柱、基础均产生不利影响,从而使得基础墩柱的配筋显著增加,导致下部构造造价增加。单薄壁墩,多用在深谷和深水河流的高桥墩上,随着墩高的进一步增高其柔性也会有所改善,经济性能也有所改善。 (2)双柱式薄壁墩 双薄壁墩顺桥向刚度较小,可以很好的适应桥梁的纵向变形,一般用于墩高50m以内的悬臂施工连续刚构桥。采用双薄壁墩可以有效的增加竖向刚度,抗推能力小允许的变位大,不仅可以有效的减小主梁墩顶的负弯矩,使得弯矩峰值出现在墩顶,使结构内力分配更加合理。双薄壁对横向的迎风面积较小、风载体形系数小,对抵抗山区峡谷横风更有利。但对于墩高大于50m,若采用此种墩形会增加施工的复杂性和难度,就会变的不经济。 (3)组合式桥墩 组合式桥墩上部采用双薄壁,下部采用单薄壁空心墩,具有以上两种桥墩形式的优点。通过调整上部双薄壁和下部单薄壁空心墩高度,可以获得较好的纵向刚度和横向刚度,从而满足结构在施工阶段和运营阶段的受力要求。 延延高速黄河特大桥根据地形与现场实际情况设计的桥墩如下形式。如图1所示。
图1 黄河特大桥墩身形式示意图 主桥桥墩4#-7#墩高分别为116m,140m,141m,120m。8#墩墩高62m。墩高大于100m的4、5、
6、7号墩采用单薄壁空心墩;横桥向宽均为7.0米,顺桥向4和7号墩为7.5米、5和6号墩为9.0米,壁厚顺桥向0.9米,横桥向0.7米。主桥8号墩采用双薄壁空心桥墩;横桥向宽7.0米,顺桥向单薄壁2.5米,壁厚顺桥向0.8米,横桥向0.6米。桥墩中部设置横系梁,增强横向联系,提高横向刚度。桥墩单幅平面图,如图2所示。
图2.1 4#-7#桥墩横截面示意图 图2.2 8#桥墩横截面示意图 3.3主梁
为了减小上部结构的自重,增加跨度,减小上、下部结构的工程量、增加截面的抗扭刚度,高墩大跨连续刚构桥上部结构一般采用变截面箱梁。箱梁根部的高跨比为1/15—1/20,其中大部分为1/18;跨中的高跨比也在下降,桥的上部结构趋于轻型化。桥型的梁底变化曲线一般按照1.5—1.8幂次的抛物线变化。顶板和底板是承受正负弯矩的主要工作部位,当采用悬臂施工方法时,梁的下
6#7#8#4#5#缘特别是靠近桥墩的截面承受很大的压应力。箱型截面的底板应提供足够大的承压面积,发挥良好的的受力作用。一般情况下,箱梁底板厚度随箱梁负弯矩的增大而逐渐加厚直至墩顶,以适应受压要求;箱梁顶板的厚度需要满足桥面横向弯矩的要求和满足布置纵向预应力钢束的要求。 延延高速黄河特大桥主桥上部结构为88+4×160+88米预应力混凝土连续刚构,由一个单箱单室箱型断面组成。箱梁根部高度为9.5米,跨中梁高3.5米,其间梁高按1.8次抛物线变化。箱梁顶板宽12.15米,底板宽7米,顶板厚0.3米,底板厚度由跨中0.32米按1.8次抛物线变化至根部1.1米,腹板分别为0.5米,底板厚1.3米,腹板厚0.8米。除桥墩箱梁内设4道横隔板外,其余中跨跨中各设2道横隔板。桥面横坡采用不同腹板高度予以调整,主梁采用挂蓝悬臂浇筑法施工。主梁断面示意图,如图3所示。 图3 主梁梁端跨中断面示意图 4、施工重点及关键技术
在高墩大跨连续刚构桥施工中,其中大体积承台混凝土施工、薄壁空心墩施工、大跨悬灌线性控制施工是施工中的重点和难点。 4.1 大体积承台混凝土施工
主墩承台混凝土体积巨大, 4#—8#主墩尺寸为24.2m×15.8m×5m,一次浇筑砼体积为1912m³。按照施工进度的安排,承台施工需要在冬季完成。对于大体积混凝土施工,重点是控制裂缝的产生。由于混凝土温度变化产生变形受到混凝土内部和外部的约束影响,产生较大应力,尤其是拉应力,是导致混凝土产生裂缝的主要原因。为避免混凝土出现裂缝,不影响结构的受力和正常的使用,必须采取可靠措施防止内外出现过大温差,对混凝土温度变化加以控制,严格控制裂缝出现。通过对大体积混凝土裂缝产生的机理分析,在施工中主要从原材料质量控制,配合比选取,严格控制拆模时间,混凝土养护、通水散热几个方面来控制内外温差,确保内外温差控制在20℃之内。 4.2 薄壁空心墩施工 主桥桥墩4#-7#墩高分别为116m,140m,141m,120m,均为单薄壁空心墩,采用爬模施工工艺;8#墩墩高62m,为双薄壁空心墩,采用翻模施工工艺。由于桥墩较高,对桥墩的垂直度和偏位要求很高,施工过程中要严格控制,防止出现失稳的情况。 在现阶段的高墩施工中,常常采用爬模和翻模两种施工形式。翻模是由上下两组同样规格的模板组成,随着混凝土的连续灌注,下层混凝土达到拆模强度后,自下而上将模板拆除,接续支力,如此循环往复,完成桥墩的灌注施工。爬模施工是按照结构的平面图,沿结构周边一次装设模板,