客运专线连续箱梁水平转体施工控制及灰色理论预测

发布时间：2020-08-22 00:01

【摘要】：近年来,随着我国经济实力的增长以及交通网络的密集化,全国各地出现了大量立体交叉工程,此类工程在保证线下交通正常运行的同时,又能高效的缓解既有交通线路面临的交通拥堵问题,桥梁墩底水平转体施工技术被广泛应用于此类工程实践中。本文以新建赤喀客运专线跨长深高速公路特大桥转体连续梁施工为依托,结合国内外相关工程实践经验,首先对大跨度连续箱梁墩底水平转体施工过程中的关键施工技术进行研究,研究内容包括梁体大型摩阻试验、平衡称重试验以及桥梁转体过程中转体控制参数的理论计算等内容。然后分别利用Abaqus、Midas/Civil有限元软件对桥梁转动体系受力特性和桥墩大体积混凝土分阶段浇筑施工过程进行数值模拟计算,得到球铰局部受力特性规律和桥墩模板在不同工况下的受力变形情况。接着本文利用Midas/Civil有限元软件对大跨度连续箱梁分阶段施工过程进行正装分析,计算得到各施工阶段梁体的挠度变形和应力数据。对比分析可知,在悬臂主梁分阶段施工过程中,箱梁各控制截面处挠度和应力的数值模拟结果与工程实测结果误差较小。最后本文利用灰色系统理论预测的方法,依据与待预测施工阶段相邻的已完成施工阶段实测数据建立GM(1,1)预测模型,对下一施工阶段梁体的线形和应力变化情况进行预测计算,并通过Matlab编程对其预测模型进行求解和精度验证。本文顺利完成对背景桥梁的施工监控,并取得了较好的施工监控效果。研究发现,利用数值数值模拟的方法对桥墩大体积混凝土分阶段施工过程进行计算分析,能大大降低其施工过程中存在的质量和安全隐患;针对主梁悬臂挂篮浇筑施工过程中产生的线形和应力误差,在传统数值模拟计算方法的基础上,利用灰色系统理论预测的方法对施工误差进行分析调整,可以进一步提高施工精度,达到更好的施工监控效果。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U445.4
【图文】：

图 1-2 民权特大桥连续梁水平转体施工1.3.2 沾益特大桥水平转体施工沪昆客专云南段沾益特大桥，采用轻型挂篮悬臂现浇+墩底水平转体施工方式，整个连续箱梁由两个悬臂梁体和两个边跨直线段组成，全长 272 m。其中 27~30 号墩设计为（72+128+72）m 预应力混凝土转体连续梁。28 号墩梁段悬浇施工临近 5 道，影响范围为既有线路里程 K2468+468.51 至 K2468+498.51；29 号墩梁段悬浇施工临近 4 道，影响范围为既有线路里程 K2468+498.51 至 K2468+628.51。由于既有的沪昆铁路运输繁忙，该桥采用水平转体施工的方法修建，既保证了线下交通的正常运行，同时高效的缓解了既有交通线路面临的交通拥堵问题。28 号和 29 号主墩承台尺寸为 18.5 m×14.5 m×4 m，单个转体重量为 8300 t，其中 29 号墩承台边距既有四道中心距离为 10.37 m。在转动过程中转体梁端水平线速度为每分钟 1.5 m，梁端总行程达 27.8 m，整个转体过程共用时 62 min，实现在沾益火车站上空精确合龙，现场转体施工如图 1-3 所示。

图 1-2 民权特大桥连续梁水平转体施工1.3.2 沾益特大桥水平转体施工沪昆客专云南段沾益特大桥，采用轻型挂篮悬臂现浇+墩底水平转体施工方式，整个连续箱梁由两个悬臂梁体和两个边跨直线段组成，全长 272 m。其中 27~30 号墩设计为（72+128+72）m 预应力混凝土转体连续梁。28 号墩梁段悬浇施工临近 5 道，影响范围为既有线路里程 K2468+468.51 至 K2468+498.51；29 号墩梁段悬浇施工临近 4 道，影响范围为既有线路里程 K2468+498.51 至 K2468+628.51。由于既有的沪昆铁路运输繁忙，该桥采用水平转体施工的方法修建，既保证了线下交通的正常运行，同时高效的缓解了既有交通线路面临的交通拥堵问题。28 号和 29 号主墩承台尺寸为 18.5 m×14.5 m×4 m，单个转体重量为 8300 t，其中 29 号墩承台边距既有四道中心距离为 10.37 m。在转动过程中转体梁端水平线速度为每分钟 1.5 m，梁端总行程达 27.8 m，整个转体过程共用时 62 min，实现在沾益火车站上空精确合龙，现场转体施工如图 1-3 所示。

新建赤喀客运专线跨长深高速公路特大桥，位于辽宁省朝阳市建平县内，为 DK26+457.19，桥梁全长 4215.46 m。跨长深高速公路特大桥 32~34 跨设0+100+60）m 预应力混凝土转体连续梁，桥梁建筑总宽 12.48 m。此连续梁线上，采用双线设计，线间距 S=4.6 m，最小半径 3500 m，为长深高速和锦设。该连续箱梁与长深高速交角 135 °，相交跨长深高速公路特大桥里26+458.27，桥下最小净空 10.9 m；与锦承铁路交角 136 °3 '0 "（大里程右角跨长深高速公路特大桥里程为 DK25+554.24，桥下最小净空 13.5 m。在转，转体结构需要较大的承台尺寸，从而使得承台边缘距离既有线路路基的，对路基扰动较大，工程施工难度系数较高。本桥梁采用轻型挂篮悬臂现浇+墩底水平转体施工方式，整个连续箱梁由”构悬臂梁体和两个边跨直线段组成，全长 221.5 m，其中 0 号块长 14 m，直线段长 9.75 m，均采用落地钢管支架法现浇。实际桥型布置施工图如图。

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本文编号：2800011