曲线连续刚构桥转体施工方法与关键构造研究
发布时间：2020-06-28 00:32
【摘要】：桥梁的转体施工是可以在不影响桥下交通正常运营的情况下完成桥梁的施工方法,所以在既有道路或铁路上修建桥梁时常常被采用。为了研究曲线连续刚构桥转体施工,本文以武汉市长丰大道高架桥(50+2×90+50)m为依托研究对象,对曲线连续刚构桥的关键构造及转体施工过程稳定性进行了分析。本文主要完成以下工作:1、对转体施工曲线连续刚构桥的桥墩、横向框架结构和箱梁曲率半径关键构造进行了研究。利用有限元软件进行了方案对比分析,结果表明多肢双薄壁墩应力分布均匀合理,位移较小;采用单箱五室的箱形梁,经受力分析这种横向框架结构受力合理,应力弯矩分布均匀;通过对箱梁曲率半径为300m~600m的分析,得到R=400m时,在转体过程中最大悬臂状态时横向位移是1.269cm,相对增幅不大,所以在选取桥梁的曲率半径时,半径宜大于400m。2、对曲线连续刚构桥转体施工,分析了转动加速度为0.00012rad/s2、0.0012rad/s2、0.012 rad/s2和0.12 rad/s2对桥墩的影响,经分析发现0.0012 rad/s2加速下桥墩受到的最大拉应力为6MPa,混凝土处于极限状态。因此类似桥梁的转动加速度不宜超过0.0012rad/s2;在对转体过程承台桩基受力分析中,发现张拉承台底钢束预应力的情况下,承台中部基桩反力明显小于未施加预应力的情况,基桩最大反力由11270.4k N减小到9270.4k N,在群桩设计需要特别考虑承台刚度对桩顶内力分布的影响,采用在承台底施加预应力的方法有效协调了承台竖向位移,使得各基桩轴力趋于一致。3、对转体施工曲线连续刚构桥的配重设计方法及稳定性进行了分析,武汉市长丰大道高架桥的配重方案为:38号墩纵向每侧对称配重长1.0m,宽2.0m,每侧重80k N(q=40k N/m);横向配重长16.0m,宽4.0m,在曲线外侧球铰附近布置,自重1600k N,q=100.0k N/m;39号墩纵向每侧对称配重长4.0m,宽2.0m,每侧重180k N(q=45k N/m)配重长10.0m,宽4.0m,自重1200k N,q=120k N/m。横向配重长10.0m,宽4.0m,自重1200k N,q=120k N/m。在稳定性方面考虑了风荷载、不平衡重和摩擦系数三个影响因素,得到当动摩擦系数小于等于0.01时,即静摩擦系数小于等于0.017,这时转体T构的稳定系数小于0.0815,采用倾斜配重(三点支持),控制偏心距在5cm≤e≤15cm;当动摩擦系数大于0.01时,即静摩擦系数大于0.017,只要将转体T构横向曲线内外侧重量差值控制在10t以内,理论上稳定性在可控范围内。4、为了验证计算结果的可靠性,对武汉市长丰大道高架桥(50+2×90+50)m进行了线形监控、应力测试和温度场测试。监控结果为:桥梁的实际线形与预期状态之间的误差在规范允许范围之内,保证了桥梁顺利合龙,最终成桥线形及结构内力均处于安全状态,与计算值基本一致,达到了施工控制的目的。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U445.4
【图文】：
方法修建了四川巫山跨径为 120m 的龙门桥，这一桥梁的成功修建，解决了我国转体施工桥梁重量大但是跨径小的一大难题。1998 年，采用平转法转体施工跨径200m 的四川涪陵乌江大桥；同年，贵州重达 7100 吨的都拉营 T 构桥转体成功。我国采用竖转施工的桥梁最早是 80 年代初，具有代表性的是 1996 年建成莲沱钢管混凝土拱桥和 1999 年广西鸳江钢管混凝土拱桥。而竖转与平转结合的是 2000年建成的广州丫髻沙大桥，该桥全长 1084m，主跨跨径 360m。到了 21 世纪，我国的转体施工技术又得到质了的飞跃，2016 年，京九铁路上的菏泽丹阳路立交桥转体成功，这次转体重量是目前世界上最重的，达到了 2.48万吨，是单球铰转动最长的桥梁，共 238 米。在 2017 年新修的京张高铁土木特大连续刚构桥，采用平转的方法，每个转体段长达 105m，重达 1.12 万吨。目前京张高铁土木特大桥已经合龙，预计 2019 年通车。跟随着我国高速网络（高速公路和高速铁路）发展的脚步，转体施工技术在跨越高速路网而不影响行车中发挥了巨大的优越性，尤其是高铁建设的快速发展中，出现了大量的跨越既有铁路的预应力混凝土连续刚构梁桥，这种桥梁通常要采用转体施工方案[10] [11] [12]。
方法修建了四川巫山跨径为 120m 的龙门桥，这一桥梁的成功修建，解决了我国转体施工桥梁重量大但是跨径小的一大难题。1998 年，采用平转法转体施工跨径200m 的四川涪陵乌江大桥；同年，贵州重达 7100 吨的都拉营 T 构桥转体成功。我国采用竖转施工的桥梁最早是 80 年代初，具有代表性的是 1996 年建成莲沱钢管混凝土拱桥和 1999 年广西鸳江钢管混凝土拱桥。而竖转与平转结合的是 2000年建成的广州丫髻沙大桥，该桥全长 1084m，主跨跨径 360m。到了 21 世纪，我国的转体施工技术又得到质了的飞跃，2016 年，京九铁路上的菏泽丹阳路立交桥转体成功，这次转体重量是目前世界上最重的，达到了 2.48万吨，是单球铰转动最长的桥梁，共 238 米。在 2017 年新修的京张高铁土木特大连续刚构桥，采用平转的方法，每个转体段长达 105m，重达 1.12 万吨。目前京张高铁土木特大桥已经合龙，预计 2019 年通车。跟随着我国高速网络（高速公路和高速铁路）发展的脚步，转体施工技术在跨越高速路网而不影响行车中发挥了巨大的优越性，尤其是高铁建设的快速发展中，出现了大量的跨越既有铁路的预应力混凝土连续刚构梁桥，这种桥梁通常要采用转体施工方案[10] [11] [12]。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U445.4
【图文】：
方法修建了四川巫山跨径为 120m 的龙门桥，这一桥梁的成功修建，解决了我国转体施工桥梁重量大但是跨径小的一大难题。1998 年，采用平转法转体施工跨径200m 的四川涪陵乌江大桥；同年，贵州重达 7100 吨的都拉营 T 构桥转体成功。我国采用竖转施工的桥梁最早是 80 年代初，具有代表性的是 1996 年建成莲沱钢管混凝土拱桥和 1999 年广西鸳江钢管混凝土拱桥。而竖转与平转结合的是 2000年建成的广州丫髻沙大桥，该桥全长 1084m，主跨跨径 360m。到了 21 世纪，我国的转体施工技术又得到质了的飞跃，2016 年，京九铁路上的菏泽丹阳路立交桥转体成功，这次转体重量是目前世界上最重的，达到了 2.48万吨，是单球铰转动最长的桥梁，共 238 米。在 2017 年新修的京张高铁土木特大连续刚构桥，采用平转的方法，每个转体段长达 105m，重达 1.12 万吨。目前京张高铁土木特大桥已经合龙，预计 2019 年通车。跟随着我国高速网络（高速公路和高速铁路）发展的脚步，转体施工技术在跨越高速路网而不影响行车中发挥了巨大的优越性，尤其是高铁建设的快速发展中，出现了大量的跨越既有铁路的预应力混凝土连续刚构梁桥，这种桥梁通常要采用转体施工方案[10] [11] [12]。
方法修建了四川巫山跨径为 120m 的龙门桥，这一桥梁的成功修建，解决了我国转体施工桥梁重量大但是跨径小的一大难题。1998 年，采用平转法转体施工跨径200m 的四川涪陵乌江大桥；同年，贵州重达 7100 吨的都拉营 T 构桥转体成功。我国采用竖转施工的桥梁最早是 80 年代初，具有代表性的是 1996 年建成莲沱钢管混凝土拱桥和 1999 年广西鸳江钢管混凝土拱桥。而竖转与平转结合的是 2000年建成的广州丫髻沙大桥，该桥全长 1084m，主跨跨径 360m。到了 21 世纪，我国的转体施工技术又得到质了的飞跃，2016 年，京九铁路上的菏泽丹阳路立交桥转体成功，这次转体重量是目前世界上最重的，达到了 2.48万吨，是单球铰转动最长的桥梁，共 238 米。在 2017 年新修的京张高铁土木特大连续刚构桥，采用平转的方法，每个转体段长达 105m，重达 1.12 万吨。目前京张高铁土木特大桥已经合龙，预计 2019 年通车。跟随着我国高速网络（高速公路和高速铁路）发展的脚步，转体施工技术在跨越高速路网而不影响行车中发挥了巨大的优越性，尤其是高铁建设的快速发展中，出现了大量的跨越既有铁路的预应力混凝土连续刚构梁桥，这种桥梁通常要采用转体施工方案[10] [11] [12]。
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 王立峰;王二强;孙永存;何东坡;葛俊颖;;万吨级斜拉桥转体施工过程的力学特性[J];交通运输工程学报;2015年03期
2 李建存;;中宁县石碱公路上跨包兰铁路立交桥转体桥结构转体称重实验[J];民营科技;2014年09期
3 毕继红;王亚龙;关健;;预应力混凝土桥墩施工阶段受力分析[J];三峡大学学报(自然科学版);2014年04期
4 陈周熠;吴建清;王洋;;长期轴向荷载作用下钢骨混凝土柱的变形研究[J];厦门大学学报(自然科学版);2014年02期
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本文编号：2732311
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