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安溪雁塔大桥规划(全文完整)

下面是小编为大家整理的安溪雁塔大桥规划(全文完整),供大家参考。希望对大家写作有帮助!

安溪雁塔大桥规划(全文完整)

安溪雁塔大桥规划3篇

安溪雁塔大桥规划篇1

雁盐黄河大桥

雁盐黄河大桥享有兰州黄河第一彩虹桥的美誉,全长816米,桥型为三跨连续钢管混凝土刚架系杆拱桥,桥面宽31米,西引桥长75米,东引桥长440米,为钢筋混凝土连续梁桥,由主桥、引桥、引道、辅道、雨水、照明等组成。

建设历程

雁滩黄河大桥位于兰州市区东部,是兰州市北出口与312国道衔接的枢纽工程,也是连接兰州黄河南岸雁滩和北岸盐场堡交通的咽喉工程。桥长791m,工程总投资1.728亿元,于2001年1月开工建设,2003年竣工通车。大桥被兰州市列为十五重点项目,是兰州市的标志性建筑。

管理维护

兰州市城投公司委托中海建国际招标有限责任公司,对黄河兰州段湿地修复和生态治理项目中的绿化景观及湿地修复工程进行可行性研究报告编制、勘察、设计第二标段公开招标。黄河兰州段湿地修复和生态治理项目西起雁盐黄河大桥东侧高速公路桥下,东至桑园峡,全长8000米。建设内容包括道路、河堤、人行通道、湿地修复及生态治理工程、公园广场、公共服务设施、照明、消防及交通等配套附属设施。

桥梁建筑

该桥由兰州市城市基础设施投资公司建设,兰州市城市建设设计院设计,中铁四局集团公司承建。桥梁设计等级一级,设计荷载等级汽-超20、挂-100,地震烈度Ⅷ度,通航标准5级,满足通航最低桥下弦高程为1509.37m+8m,设计洪水频率1/100,设计洪水流量6500m/s,设计洪水位1513.85m。

大桥是目前国内同类型跨度最大的三跨连续混凝土钢管、钢架系杆拱桥。由左、右岸引桥工程和主桥工程三部分组成。平面布置呈东西向,孔跨布置为1825m+(87m+127m+87m)+250m。主桥长301m,桥面宽31m,最大跨径127m。上部结构为连续钢筋混凝土架系杆拱桥;
下部结构为柱式桥墩、钻孔灌注桩基础。

桥址位于峡谷河道川区河段,河谷宽敞,水流基本平稳,河床相对稳定,河宽约300m。河道在桥位处弯曲,自西北转向东南,主流靠右,左滩宽约300m,河道比降0.82。两岸有滨河路,河段防洪压力不大。

安溪雁塔大桥规划篇2

六安市淠史杭大桥塔梁同步施工技术

(安徽省公路桥梁工程公司 安徽 合肥 230031)

【摘要】斜拉桥挂篮悬浇的常规施工工艺为索塔及索塔上横梁施工结束后,进行前支点挂篮悬浇施工。由于本工程工期紧、任务重,挂篮悬浇作为本工程工期的控制性工序,如果按照常规施工工艺进行施工将无法满足工期要求,为此项目部通过与监控单位、设计单位及监理单位充分的分析和论证后,提出了塔梁同步施工方案。本文结合六安市淠史杭大桥施工实践,介绍了塔梁同步施工在混凝土斜拉桥主梁悬浇施工中的施工工艺。

【关键词】斜拉桥 塔梁同步 施工技术

1工程概况

六安市淠史杭大桥全长436m,分为主桥和两侧引桥,主桥为独塔双索面预应力混凝土不对称斜拉桥,其中主桥主跨长120m、主桥边跨长85m,采用扇形斜拉索布置,为塔墩梁固结的刚构体系。边跨采用满堂支架现浇施工工艺,主跨采用前支点挂篮悬浇施工工艺。主跨∏形双主梁断面纵梁间顶板宽23m,顶板桥梁中心线两侧设置1.5%的横坡,其中桥梁中心线处顶板上缘距梁底2.223m,纵梁内侧处顶板上缘距梁底2.05m,顶板厚30cm。纵梁高2.6m,宽2m,纵梁内侧梁顶高出顶板55cm。本桥共14节悬浇段,最大悬浇节段长度为7m,标准节段重量398t。见图1

图1 淠史杭大桥主桥总体布置图(单位:厘米)

2前支点挂篮的设计原理

2.1前支点挂篮受力原理

前支点挂篮也称牵索式挂篮,是将挂篮后端锚固在已浇筑梁段上,并将待浇筑梁段的斜拉索锚固在挂篮前端,它能充分发挥斜拉索的效用,由拉索和已浇梁段来共同承担待浇节段混凝土重力。待混凝土达到设计要求的强度后,张拉主梁体内索,拆除斜拉索与挂篮的连接,进行索力转换,使节段重力转换到斜拉索上,再前移挂篮。前支点挂篮浇筑混凝土时,前支点是斜拉索弹性支承,共2个支点,将后锚点挂篮的悬臂受力状态改变为前支点挂篮的简支状态,从而减小了挂篮的挠度和弯矩,提高了挂篮的承载能力。挂篮空载行走时是杠杆作用原理呈悬臂受力状态,两个挂腿为杠杆支点,悬臂自重由尾梁反压轮传递给已浇主梁平衡。

3施工方案

3.1索塔垂直度的控制

塔梁同步施工阶段,索塔垂直度的控制至关重要,单索塔垂直度的误差不大于塔高的H/3000。经过理论计算,按照索塔施工至第八节段开始进行主梁挂篮悬浇,此时塔梁同步施工阶段的索塔纵桥向最大水平位移为1.5cm,理论计算值满足H/3000的要求。

索塔施工中索塔模板施工应避免累计误差的产生,因此模板安装采用分节提升接高,分节调整就位的施工方法,并利用劲性骨架定位模板,以全站仪校核垂直度,保证模板的几何中心和设计轴线一致。考虑施工现场条件的不确定因素,索塔纵桥向的水平位移有可能发生超标的情况,需考虑的因素包括:①、主梁悬臂段的临时荷载;
根据施工要求,桥面要清理干净,不需要的材料、设备等一律放置于桥下。②、挂篮悬浇主梁悬臂端模板成型差异产生的不平衡重力;
严格按设计图纸要求控制模板结构尺寸,确保砼成型结构尺寸满足设计图纸要求。③、施工过程中索塔左右侧边缘局部温差造成的水平位移;
索塔四周采用土工布进行覆盖。

3.2锚导管施工

斜拉索套筒的定位误差不大于5mm,施工时斜拉索套筒采用坐标法定位,即以控制套筒的锚固点和出口点来保证套筒的空间位置。为确保套筒的定位符合设计要求,具体操作时按下列步骤进行控制。

①初步定位,在定位好的骨架上放出主塔的纵横向中心线,并按事先计算好的坐标值在定位骨架的内外型钢上放出两个控制点,以此为准吊装套筒初步定位。

②精确定位:使用全站仪对套筒精确定位并反复测量不断调整直至套筒的锚固点和出口点的实测坐标值符合精度要求时方能将套筒可靠地固定在定位骨架上。

③复测:复测是在浇注混凝土前选择温度和大气对测量影响较小的早晨对套筒的锚固点和出口点进行一次全面的检查,以消除套筒精确定位后的后续工作对其位置的影响。

3.3劲性骨架施工

①、索塔施工工艺流程

施工准备→劲性骨架安装→绑扎钢筋→翻模组装→校模→浇筑砼→拆除底层模板→翻模翻升拼接。实施作业时,劲性骨架安装、绑扎钢筋、翻模翻升、校模、灌筑砼循环进行,直至塔顶,其间穿插砼养生、埋放预埋件、环向预应力张力、混凝土表面的修饰等工作。

②、劲性骨架制作安装

A加工:劲性骨架按《劲性骨架》设计图在加工场分节加工,场地上用型钢焊出定位框,防止骨架焊接时变形。劲性骨架竖向立筋的加工、下料误差不超过2mm,劲性骨架起到复核塔柱标高的作用。

B索塔劲性骨架安装:由于劲性骨架直接影响着斜拉索预埋钢导管的安装精度,因此必须保证其位置的准确。劲性骨架是由工字钢和槽钢焊接成型的钢桁架,每节6m。第一节骨架安装前,先在其下一节混凝土内按骨架尺寸预埋定位角钢,保证其位置和高程准确,骨架吊装后直接放置在定位框内,骨架下部可用全站仪每次算出坐标定位,骨架上部定位可用两台经纬仪在塔柱的纵横两条轴线上穿线,通过调整骨架使索塔下部轴线点与设在骨架上部横撑上的中心点对齐。即可确保骨架定位准确。位置准确后与下部骨架焊牢。经纬仪在横桥向可设置距塔柱较远的轴线上,纵桥向在下部浇筑段时可设在地面上,上部时可设在引桥上观测。

3.4挂篮行走

行走系统实现挂篮空载时的前移功能。它由推动机构及行走反滚轮组成。单个挂篮推动机构由两台300t长行程液压千斤顶和推动底座组成,行走时,两台千斤顶同步推动挂篮前移。挂篮行走时的前倾力由后走轮平衡,后走轮沿主梁外侧滚动,对挂篮行走进行准确导向。

挂篮行走注意事项:

①、挂篮下放和提升时,提升机构内千斤顶同步进行。

②、下放高度要满足底模能通过横梁。

③、行走时要注意两个千斤顶同步,防止挂篮轴线发生偏位,如发生偏位应及时调整。

④、挂篮精确就位时,尽量选择温度场较弱的时刻(零晨2:00~5:00)。

⑤、挂篮行走时,所有人员绝对不允许在挂篮上停留,所有杂物全清走,不能清走的全部固定。

⑥、挂篮行走必须在白天进行,并随时派对专人跟踪检查,看看是否被挂着。

图4 塔梁同步施工图

3.5 挂篮砼浇筑

主梁混凝土设计强度等级主要为C50,主梁混凝土配合比设计应从混凝土强度及缓凝时间等性能方面进行控制。

①、混凝土浇筑原则

夏季选择温差变化小的时机(一般夜晚至次日清晨)作业,以保证索力和梁面标高的精确。冬季若持续5天气温低于5℃以下,则采取拌和水加温,浇筑完毕覆盖保温养护,确保混凝土在浇筑后的头7天温度不低于10℃。

为保证桥面横坡与纵坡,[5搭设桥面斜坡控制“尺”。

②、混凝土浇筑程序及方法

由待浇梁段前端逐渐向已成梁段的方向推进。

浇筑顺序:边主肋—→横梁—→顶板

混凝土要均匀布料,严格按30cm分层覆盖。振捣采用φ30和φ50插入式振捣器,振捣时应避免振捣棒接触模板和预应力管道。斜拉索锚管处设一台插入式振捣棒,确保锚头处混凝土密实。浇筑过程中设专人监测模板及挂篮的变化。

3.6索力及高程控制

在每一节段施工前,对已施工完成节段的索力、高程及索塔变形情况进行检测,根据检测情况监控单位确定本节段的索力和高程。施工流程如下:

①、根据监控单位提供的索力和高程第一次张拉斜拉索,形成挂篮前支点。

②、混凝土浇筑50%自重,检测斜拉索索力,测量挂篮及模板的前端相对高程,根据监控单位提供的索力和高程第二次张拉斜拉索。

③、混凝土浇筑100%自重,检测斜拉索索力,测量挂篮及模板的前端相对高程,根据监控单位提供的索力和高程第三次张拉斜拉索。

④、主梁体内预应力张拉完成后,进行挂篮索力转换。

3.7斜拉索体系转换技术

对于前支点挂篮而言,体系转换是其一个重要的特点,也是一个重要的步骤,其经过转换,将该阶段的重力由挂篮承受变换为梁体承担。

体系转换的总的思路是:将一根钢绞线的索力解除,在桥面处去除工具锚夹片,同时安装工作锚夹片,然后在塔内张拉至先前索力,体系转换步骤如下:

①在塔内用千斤顶将一根钢绞线的索力解除

②在桥面处,取出此根钢绞线工具锚处的夹片,并安装工作锚处夹片

③在塔上将此根钢绞线张拉至原前的索力

④依次完成其余钢绞线的索力转移

⑤完成体系转换

此时挂篮不再承受梁体重量,转换示意图如下,见图5。

图5 斜拉索体系转换示意图

5结束语

六安市淠史杭大桥的塔梁同步施工,无论是索力张拉、线形调控都达到了设计和规范要求,工程质量优良。前支点挂篮的各项工作都比较复杂,技术含量高,希望通过以上总结,为相类似斜拉桥主梁施工提供借鉴。

安溪雁塔大桥规划篇3

塔科马大桥坍塌原因分析

摘要:塔科马海峡桥(Tacoma Narrows Bridge)位于美国华盛顿州,旧桥于1940年建成,同年11月,在19m/s的低风速下颤振而破坏,震动了世界桥梁界,从而引发了科学家们对桥梁风致振动问题的研究,形成了桥梁风工程的新学科,并将风振动研究不断提高到新的科学水平。

关键词:共振、风振动、扭振

正文:

大桥坍塌理论价值

当时,人们对这种狭长的桥梁设计找不出可以指责的地方,认为桥梁具有一定的承载能力就足以安全了,其实不然。因为那时人们对于悬索桥的空气动力学特性知之甚少,这场灾难在当时说来是属于不可预测的,或称不可抗拒的。但是,塔科马海峡大桥的坍塌事故还是引起了工程技术人员的关注,它的经验与教训对以后的大桥设计产生了很大的影响,从此开始了现代桥梁的风洞研究与试验。

在今天看来,塔科马海峡大桥坍塌那天,海上的风并不是很大,事故的真正原因就是梁体刚度不足,在风振的作用下桥梁屈曲失稳。桥梁在风的作用下产生了上下振动,振幅不断增大并伴随着梁体的扭曲,吊索拉断,加大了吊索间的跨度,使梁体支撑不均,直至使梁体破坏。风是怎样作用在桥上的呢?为什么相当均匀的风,会使桥产生脉冲式的振动,然后变为扭转振动呢?

研究的结果表明,是桥上竖直方向的桥面板引起了桥的振动,它对风的阻力很大,风被挡之后,大量的气流便从桥面板的上方经过然后压向桥面。由于吹过的气流因不断地被屈折而使速度增加,所以在桥面板的上方和下方压力降低。如果风总是从桥梁横向的正前方吹来,那倒不要紧,因为上下方的压力降低会互相抵消。但是,如果风的方向不停地变换的话,压力就会不断地变化。这一压力差作用在整个桥面上,并因挡风的竖直结构板后所产生的涡流而得到加强,结果桥就开始形成波浪式振动,过大的振动又拉断了桥梁结构,最终使桥梁坍塌。幽默的美国人后来在谈起塔科马海峡大桥时诙谐的称之为舞动的格蒂(Galloping Gertie)。

从20世纪40年代后期开始,围绕塔科马海峡大桥风毁事故的原因后人进行了大量的分析与试验研究。当时有两种观点。一种观点认为塔科马桥的振动与机翼的颤振类同,是一种风致扭转发散振动;
另一种观点认为塔科马桥的主梁是H型断面,存在明显的涡流脱落,因此是一种涡激共振。二种观点互相争论,直到1969年,斯坎伦(R.Scanlan)提出了钝体断面的分离流颤振理论,成功地解释了塔科马桥的风毁机理,并由此奠定了桥梁颤振分析的理论基础。

坍塌原因分析

(1) 坍塌经过

大桥通车之前,就已经发现遇风摇晃的现象,因此通车后一直有专业人员进行监测。1940年11月7日上午,7:30测量到风速38英里/小时(约61公里/小时),到了9:30风速达到42英里/小时 (约68公里/小时)。引起大桥波浪形的有节奏的起伏,有人目睹为9个起伏。10:03突然大桥主跨的半跨路面一侧被掀起来,引起侧向激烈的扭动,另半跨随后也跟着扭动(注意:这时候大桥运动发生实质性的变化)。10:07扭动大到半跨路面的一侧翘起达28英尺(约8.5米),倾斜45°。10:30大桥西边半跨大块混凝土开始坠落,11:02大桥东边半跨桥面下坠,11:08大桥最后一部分掉进大海。

上图就是塔科马大桥坠毁当时的惨象。这幅照片是大桥主跨第一片混凝土坠落后几分钟拍摄的,可以从图中看到600英尺(约123米)长的大桥片段正在往下掉。图的左上方还可以看到一辆束手无策的小汽车。

(2)大桥扭振的物理描述

a)大桥结构

塔科马大桥全长5939英尺(约1810.56米),主跨度,机大桥两个支撑桥塔之间的长度2800英尺(约853.4米),桥宽39英尺(约11.9米),桥边墙裙深8英尺(约2.4米)。其基本结构见下图。

塔科马大桥的结构中很重要的特点是加劲梁没有采用桁架结构,而是采用钢板梁,大桥重量得以减轻许多。桥边墙裙采用实心钢板。两边墙裙与桥面构成H形结构。大桥边缘的钝形结构,成了挡风的墙,为在一定条件下形成冯·卡尔曼涡脱准备了空间物理条件。

再一个特点就是塔科马大桥跨宽比为1:72,与同类大桥相比大桥,例如1935年建成的乔治华盛顿大桥跨宽比为1:33,1937年建成的金门大桥为1:47,1939年建成的布朗克斯白石大桥为1:31。可见塔科马大桥的桥面过于狭窄。这点几乎就是塔科马大桥的命门。

b)大桥的扭振模式

1940年11月7日,上午7:00,观察到一阵风速为38英里/小时(约17.2 m/s)的风,这阵风不算很大,却激发起大桥横向振动模式,近似于正弦波形,振幅1.5英尺(约0.45m),持续了3个多小时。这时,振动是有节奏的,也是平稳的。根据观察分析,当时大桥主跨以36次/分的振动频率振动,即0.6Hz,桥面横向扭曲成9段。见上图。

这时的实际场景是大桥一边的人可以看到大桥另一边的起伏景象,这种起伏呈周期性,具有正弦型特征。见下图。

9:30时,风速增大到约42英里/小时(约19 m/s),中部悬挂缆激烈晃动,形成载荷失衡,大桥发生频率为14次/分,即0.2 Hz扭振模式。大桥像麻花一样扭振,将大桥的主跨分成两半跨,一半跨按逆时针扭,另一半跨按顺时针扭。

由于大桥路面的弹性应力,两个半跨扭到一定程度,就反弹回来,原来按逆时针扭的半跨向顺时针扭,原来按顺时针扭的另半跨向逆时针扭。这样往复交替进行。主跨两半中间有一条线,就是“节线”,沿着这条节线没有任何扭转发生。随着持续的风吹,跨边上下翘起的最大幅度越来越大,以指数状增大,仅十几分钟,振幅就达到28英尺(8.5米)。大幅度扭振最终导致大桥在震耳欲聋怒吼声中坍塌。见上图。

这时的实际场景是大桥左边比大桥右边高出许多,桥面呈周期性麻花型扭曲,具有扭振型特征,桥面上的汽车正被甩来甩去。见下图。

c)扭振模式的计算机模拟

华中科技大学李元杰教授利用《物理过程模拟写作平台》模拟出动态扭振模式,将频率、波数等参数进行适当调节后,得到振幅较小的扭振模式图(见下图1)和振幅较大的扭振模式图(见下图2)。

d)大桥给人们留下的启示

1、设计埋下隐患

塔科马大桥最初设计计划将25英尺深(约7.6米)的钢梁打入路面下方,使大桥路面硬化。这时,著名的金门大桥设计总顾问莫伊塞夫(Leon Moisseiff),提出为使大桥更优雅,更具观赏性,建议采用8英尺(约2.4米)深的浅支撑梁,大桥最终采用了莫伊塞夫的设计方案。这个方案使用的钢梁变窄,但是路基刚度大为下降,从而埋下了致命的隐患。

2、嚼柠檬和坐过山车

尽管大桥设计抗风能力达到120英里/小时,但是大桥合拢后,只要有4英里/小时的相对温和的小风吹来,大桥主跨就会有轻微的上下起伏(4到5英尺),以至于正在施工的工人需要咀嚼柠檬来防止大桥波动带来的眩晕。

这种波动是横向共振现象,沿着桥长方向扭曲,桥面的一端上升,另一端下降。在桥上驾车的司机,可以看到桥的另一端上的汽车随着桥面的跳动,一会儿消失一会儿又浮现出来的奇观。当地居民戏称塔科马大桥为“飞驰盖地”(盖地是美国最早动画片中主角恐龙的名字,意味着大桥像一头跳舞的恐龙)。因此大桥通车后,这种现象竟成一道风景线,吸引远道而来的人们前往观赏,甚至感觉到坐过山车味道。

3、来不及的补救措施

但是,这种跳动却给大多数开车司机带来不舒服的感觉。因此,大桥管理部门也采取过捆绑缆绳,安装液压缓冲器等措施,通通无济于事。而且,设计师们认为这种波动不会引起严重后果,并误信结构上是安全的。根本没有想到过大桥的纵向振动问题,即大桥两边的扭动。

华盛顿大学的法库哈逊(Farquharson)应邀在当年9月到11月初相继用风洞对8英尺长和54英尺长的大桥模型进行实验测试,研究大桥扭振原因和补救办法。法库哈逊从实验中嗅出大桥扭振的潜在破坏性,提出临时捆绑缆绳到边跨,以减少跳动。后来又提出在大桥边墙裙上挖洞,并在墙裙外安装一些倾斜的挡板,意图改变风对大桥的严重影响。大桥管理部门草拟方案准备采取补救施工,但是还来不及补救,大桥就坍塌了。

4、物理启示

根据目测者描述,和模型实验分析,大桥振动大体经历两种振动模式,一种是一般的横向受迫振动,基本上是正弦型波动。另一种是纵向扭振,振幅在短时间内迅速增大,后来有人研究称振幅按指数增大,振幅大到超过大桥的扭曲刚度,引起坍塌。所以,后来新建悬索大桥时,必须经过风洞实验。

后记

通过查阅资料,我们了解到,导致大桥坍塌的主要原因是冯·卡尔曼涡街。还有其他的各种原因,比如材料、空气动力不稳定性引起的自激颤振等因素。鉴于所学知识有限和时间关系,我们就不对其他影响因素做一一分析了。

通过这次对塔科马大桥坍塌原因的分析,我们学会到了很多的物理知识,同时,还培养了我们严谨、求实的科研精神。总之,这次的物理大作业让我们受益匪浅。

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