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无砟轨道结构横向纠偏修复解离界面研究

铁道建筑 2021年第2期61卷 87-90页

作者：刘竞郑新国孙宏伟童忆南潘永健高志宏王雅慧周骏中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中国铁路设计集团有限公司天津300308 中国铁路上海局集团有限公司南京桥工段南京210000 中铁上海工程局集团第四工程有限公司天津300450

以易于纠偏为原则,基于解离界面与无砟轨道结构的相对位置关系特征,对不同线下基础的不同类型无砟轨道结构横向纠偏修复解离界面的选取进行了分析研究。结果表明:可选取轨道结构层间作为纠偏解离界面的结构有CRTS系列板式无砟轨道、双... 详细信息

以易于纠偏为原则,基于解离界面与无砟轨道结构的相对位置关系特征,对不同线下基础的不同类型无砟轨道结构横向纠偏修复解离界面的选取进行了分析研究。结果表明:可选取轨道结构层间作为纠偏解离界面的结构有CRTS系列板式无砟轨道、双块式无砟轨道、板式无砟道岔;可选取轨道结构下部作为纠偏解离界面的结构有路基和有仰拱隧道区段的CRTSⅠ型板式无砟轨道,路基和隧道区段的CRTSⅡ型、CRTSⅢ型板式无砟轨道及双块式无砟轨道,路基区段无砟道岔。两种解离界面均适用时,优选对轨道结构损伤更小的基于轨道结构下部的解离界面。

关键词：高速铁路无砟轨道理论分析解离界面横向纠偏适用

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桁架桥梁工程顶推架设施工技术研究

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第9期 0105-0108页

作者：韦高锐中铁九桥工程有限公司江西九江332000

在现代化背景下,我国基础建设日益完善,为有效解决现状交通中的各项问题,桥梁工程基数不断增加。在具体施工期间,顶推施工技术得到广泛应用,相关人员可根据钢桁架桥梁工程特点,合理制定顶推施工工艺流程。通过做好施工准备工作,从纵向... 详细信息

在现代化背景下,我国基础建设日益完善,为有效解决现状交通中的各项问题,桥梁工程基数不断增加。在具体施工期间,顶推施工技术得到广泛应用,相关人员可根据钢桁架桥梁工程特点,合理制定顶推施工工艺流程。通过做好施工准备工作,从纵向、横向顶推入手,保证最终落梁就位的科学性。对此,本文针对钢桁架桥梁工程顶推架设施工技术展开分析,结合某桥梁工程施工实践,深入分析顶推架设施工注意事项,以此推动顶推架设技术得到高质量应用。

关键词：顶推滑移系统桥梁工程纵向顶推横向纠偏落梁施工

钢混组合梁步履式顶推横向偏位产生原因及纠偏对策研究

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钢混组合梁步履式顶推横向偏位产生原因及纠偏对策研究

作者：王彪西南交通大学

学位级别：硕士

顶推施工方法具有结构预制场地集中,有利于生产作业的最佳组织,施工快捷等优点,在跨越铁路线的桥梁中,被广泛使用。步履式顶推相对传统的拖拉式顶推有一定的优越性,对于一些跨线桥的梁体顶推有着较高的适用性和安全性。我国于2010年在... 详细信息

顶推施工方法具有结构预制场地集中,有利于生产作业的最佳组织,施工快捷等优点,在跨越铁路线的桥梁中,被广泛使用。步履式顶推相对传统的拖拉式顶推有一定的优越性,对于一些跨线桥的梁体顶推有着较高的适用性和安全性。我国于2010年在杭州九堡大桥中首次采用步履式顶推工艺,对步履式顶推研究较少,其关键技术的研究远远不能满足实际工程需要。本文依托顶推工程项目,基于理论分析和数据统计分析相结合的研究方法,对钢混组合梁步履式顶推的横向偏位开展了专项研究。内容主要包括以下几个部分：首先,在阅读大量国内外相关文献基础上,综述了步履式顶推的研究现状,找出了该领域研究的不足之处,提出了开展钢混组合梁步履式顶推横向偏位产生原因、规律及纠偏策略的研究课题。其次,用ANSYS建立模型,分析了梁体横向偏位对桥墩横向变形,桥墩的局部压力和对钢箱梁局部稳定的影响。同时对每个行程各个桥墩的顶升千斤顶的行走距离差异进行统计,分析顶推过程中箱梁横向偏位的原因。然后,统计了左右幅在每个顶推循环结束,落梁后的箱梁偏位情况,并根据梁体的偏位监测结果,分析偏位增量的数理统计机理。统计结果表明,单次循环横向偏位增量基本满足正态分布。最后,利用线性优化理论,结合实测梁体偏位数据,提出较为高效的纠偏策略,减少纠偏耗时。以上研究结果可为步履式顶推横向偏位的工程应用和进一步研究提供参考。

关键词：步履式顶推横向纠偏正态分布数理统计线性优化

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跨航道大跨钢桁梁浮拖架设关键施工技术研究

跨航道大跨钢桁梁浮拖架设关键施工技术研究

作者：谈闯南京林业大学

学位级别：硕士

钢桁梁桥综合了钢材与桁架体系的优点,具有自重轻、刚度高、便于运输拼装、跨越能力强等特点。钢桁梁的架设主要方法有门吊法、悬臂法、顶推法、浮拖法等,采用浮拖法施工具有施工空间要求低,减小对航道的影响等优点。目前,大跨度钢桁梁... 详细信息

钢桁梁桥综合了钢材与桁架体系的优点,具有自重轻、刚度高、便于运输拼装、跨越能力强等特点。钢桁梁的架设主要方法有门吊法、悬臂法、顶推法、浮拖法等,采用浮拖法施工具有施工空间要求低,减小对航道的影响等优点。目前,大跨度钢桁梁采用浮拖法施工方式,存在钢桁梁控制拼装线形难度大、浮拖过程复杂、工艺相对不成熟和相关研究较少等问题。因此,对拼装方案和浮拖过程影响参数的研究十分重要。本文结合浮拖法施工盐河大桥主体钢桁梁进行研究,其结构跨度95m、重量1450t。研究了浮拖法施工工艺及组成系统,对临时施工结构进行力学性能计算,分析体系转换对钢桁梁影响。利用有限元分析软件Midas/civil对钢桁梁整体悬拼和局部安装方案进行比选,同时在浮运阶段对钢桁梁及浮船支架进行动力分析,此外现场开展悬拼过程与浮拖过程应力监控。探究了钢桁梁拖拉过程横向偏位原因,理论推导纠偏数学模型并结合实测数据验证。主要研究内容与结论如下:(1)研究了拖拉法施工工艺及组成系统,阐述盐河大桥主体钢桁梁拖拉施工流程和关键技术的应用,拖拉流程分为北岸单侧支架拖拉、水陆协同浮拖和南北两侧支架拖拉三个阶段进行;对临时施工结构力学性能进行了计算,结果显示钢管桩极限承载力与沉降值、拉索与地锚计算强度、锚座和浮船支架强度均符合要求;模拟支座体系变换对钢桁梁影响,对杆件的位移和应力受到影响较大。(2)利用有限元软件Midas/civil对钢桁梁整体悬拼和节段安装方案进行比选,对于钢桁梁整体悬拼提出由一端向另外一端(方案I)和对称施工(方案II)两种方案,考虑在施工阶段施加与未施加调整力两种情况。综合对比位移与应力结果,建议现场拼装采用方案I且施工阶段施加调整力。对于节段安装提出部分构件逐根吊装与预制拼装两种方案,结果显示选择逐根吊装安装误差更小。悬拼过程对钢桁梁右侧十根腹杆进行应力监控,测值与软件计算值基本吻合,此外腹杆的应力变化与温度相关,温度改变幅度越大,杆件应力变化越大。(3)探究了拖拉过程中钢桁梁的横向偏位原因,原因包括同组千斤顶的行走距离差、滑道梁不平衡标高和水流的影响。理论推导了液压机位移差纠偏和浮船前进方向控制两个数学模型。结合纠偏实测数据与数学模型计算数据对比,调整位移差最大误差为17.5%、调整拉力最大误差为22.1%,数学模型可以有效指导纠偏施工。(4)实测了钢桁梁拖拉过程中前端横向偏移、液压机牵引拉力和竖向标高数据。横向偏移数据显示前端偏移主要在-150mm～50mm内,以向右偏为主;线性回归前进距离-时间关系得到三个阶段滑移速度分别为4.37m/h、3.37m/h和2.84m/h;拉力数据显示各阶段维持钢桁梁前进的拉力值均存在一定波动,牵引拉力值大小与理论值对比吻合;标高数据显示在浮拖阶段受水位影响较大,最大差值为74mm。根据现场施工条件和横向偏移-距离关系探讨纠偏阈值,建议取值控制在50mm以内,最大不得超过200mm。(5)利用有限元软件Midas/civil对钢桁梁进行浮拖阶段工况下的自振特性分析和加速度作用下瞬态分析。实测了三向加速度值,纵向加速度测值明显,启动峰值为1.0g左右。瞬态分析结果表明靠近浮船支座处的结构位移较为明显,需注意斜腹杆E4’A3’与E2’A3’的应力状态。拖拉过程中测量了钢桁梁腹杆、浮船支架和南岸临时支架中部分构件应力变化,结果显示腹杆应力值要比静止状态下大且波动较大,浮拖阶段应力波动要小于单侧支架滑移阶段;浮船支架应力同样要比在静止状态下大;南岸支架钢管桩测值与理论值对比基本符合。

关键词：钢桁梁浮拖法拼装方案横向纠偏加速度动力分析

双块式无砟轨道几何平顺性恢复关键参数与工程应用

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双块式无砟轨道几何平顺性恢复关键参数与工程应用

作者：罗源西南交通大学

学位级别：硕士

中国高速铁路科学研究与创新的工作主体已从工程设计技术和施工科技逐渐转向了运营维护与安全保障科技,目前因为路基沉降变形而导致的中国高铁无砟轨道结构的几何不平顺性已形成为常见病害,通过快速有效的整治方法在天窗点内修复无砟轨... 详细信息

中国高速铁路科学研究与创新的工作主体已从工程设计技术和施工科技逐渐转向了运营维护与安全保障科技,目前因为路基沉降变形而导致的中国高铁无砟轨道结构的几何不平顺性已形成为常见病害,通过快速有效的整治方法在天窗点内修复无砟轨道结构几何平顺性,是中国高速铁路安全运营的关键问题。本文主要文献调研,详述双块式无砟轨道、CRTSⅠ型板式无砟轨道、CRTSⅡ型板式无砟轨道与CRTSⅢ型板式无砟轨道路基结构沉降对轨道结构的映射规律,基于混凝土塑性损伤模型建立双块式无砟轨道数值模型,通过多次试算得出双块式无砟轨道单次抬升与单次纠偏限值,创新性的提出以分步抬升法与分步纠偏法为基础的双块式无砟轨道几何平顺性恢复整治方法,并介绍了双块式无砟轨道施工装备与施工工艺,期间对抬升后的注浆加固材料进行室内试验,最后在遂渝线无砟轨道试验段进行现场试验,形成了双块式无砟轨道机械抬升与横向纠偏成套技术。本文主要研究成果有:(1)通过文献调研,整理了无砟轨道路基沉降原因及无砟轨道钢轨与路基沉降映射规律,路基结构沉降病害按照其产生机理划分,其主要原因有四种:气候与地质环境因素、设计施工不当、高频列车荷载作用、新建临近工程影响;无砟轨道钢轨弯沉波形与路基沉降形式相同,钢轨弯沉幅值与路基沉降幅值及沉降波长成正相关,且钢轨在路基沉降区段两侧出现上拱现象。(2)详述混凝土塑性损伤本构,并介绍了多种损伤因子计算方法(高斯积分法、张劲公式法、方自虎公式法、应变等效法及能量等效法),本文选取收敛性较好的损伤因子计算方法:能量等效法,利用ABAQUS建立双块式无砟轨道有限元数值模型,施加多种机械抬升与横向纠偏位移荷载工况,得出双块式无砟轨道单次抬升限值为4.0mm,单次纠偏限值为2.6mm;基于单次整治限值,提出新的抬升纠偏方法:分步抬升法、分步纠偏法。(3)单套无砟轨道机械抬升工装由一个千斤顶及两块钢垫板组成,两块钢垫板分别设置在千斤顶底部及支承层与千斤顶精调爪之间;单套纠偏工装由千斤顶、支撑钢架、反力墩组成;室内实验结果表明,聚合物改性水泥砂浆具有较好的工程特性,作为注浆加固优选材料。(4)双块式无砟轨道机械抬升工装纵向布设间距为1m,因此单块轨道板需10套工装进行抬升整治,对此种工装布设方式进行受力简化,验算正截面受弯、斜截面受剪、基床承载力,验算结果均能保证无砟轨道结构自身安全;单块轨道板横向纠偏需采用两套工装,并对钢筋混凝土反力结构建立数值模型进行检算,检算结果符合工程应用要求。(5)本文形成了完整的无砟轨道机械抬升与横向纠偏施工工艺,并依托遂渝线无砟轨道试验段双块式无砟轨道区段进行现场抬升纠偏整治作业,并在距整治天窗天1d、7d、28d监测整治区段无砟轨道几何形位变化情况,监测数据表明,现场无砟轨道几何平顺性恢复效果良好,整治后的轨道结构平顺性满足规范要求。本文研究成果为我国高速铁路无砟轨道几何平顺性恢复提供借鉴参考。

关键词：双块式无砟轨道机械抬升横向纠偏混凝土塑性损伤模型现场作业

连续钢箱梁桥步履式顶推施工过程中的结构行为研究

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连续钢箱梁桥步履式顶推施工过程中的结构行为研究

作者：何娅重庆交通大学

学位级别：硕士

顶推施工具有施工占地空间小、不中断交通、便于跨越深谷等优点。步履式顶推施工因连续顶推施工而有效避免了“梁体爬行”现象,自杭州九堡大桥成功运用以来得到快速发展和广泛应用。针对顶推施工存在的一些问题,本文主要做了以下工作和... 详细信息

顶推施工具有施工占地空间小、不中断交通、便于跨越深谷等优点。步履式顶推施工因连续顶推施工而有效避免了“梁体爬行”现象,自杭州九堡大桥成功运用以来得到快速发展和广泛应用。针对顶推施工存在的一些问题,本文主要做了以下工作和研究:1)从不同角度对现有顶推工法进行总结,分析各工法的优缺点及受力差异;顶推施工顶推前行的受力基本原则是水平顶推力大于总摩擦阻力,从数值分析方面给出不同工法、不同考虑因素(如动、静摩擦系数,桥梁纵坡坡度等)作用下的水平顶推力计算式;2)针对顶推施工工况的动态变化特性,运用Midas/Civil建立计算分析模型,分析了顶推施工过程中结构受力状态的变化规律,计算表明:顶推过程中支座处上方钢箱梁最大应力大于成桥状态时的应力状态;钢箱梁竖向位移与施工过程、结构布置存在周期循环规律;导梁前端下挠位移基本呈规律性变化,从n+1墩到n墩,下挠位移从0逐步增大(绝对值),待导梁上到n+1墩时,竖向位移又基本恢复为0,而尾端由于梁体重心前移而发生上翘,在新吊装焊接一段箱梁后上翘的钢箱梁在自重作用下落回顶推平台,随着施工进程推进而不断循环;模拟单支座或多支座的多种落梁模式分析支反力结果表明:多支座顶升梁体有效减小了较大支反力桥墩的支反力数值,进一步改善了梁体受力状态;3)针对依托工程空间及交通条件限制无法设置临时墩、直接在永久墩上顶推梁体的情况,对下部结构的受力进行了系统研究;指出了水平力(制动力)的分配与桥墩刚度有关;根据规范和柔性墩水平力计算原理推导出了顶推过程水平力分配的简单计算公式;按不同桥墩刚度、摩阻系数计算了水平力的分配结果,发现不同情况下的水平力分布存在较大差异;提出了计算水平力分配的桥墩刚度修正系数,并分析、验证了不同情况下桥墩刚度修正系数的取值规律及其可靠性;4)针对梁体横向偏移现象,从设备精度、技术现状和统计等方面分析了导致横向偏移的主要原因;以楔形块纠偏为主要模式阐述了几种纠偏模式的差异性并提出“相似三角形”纠偏距离的概念;运用Midas/Civil建立桥墩模型,模拟纵向位移和横向位移的多种作用组合方式,分析表明横向位移作用下桥墩将处于偏心受力状态,当偏心超过一定限值时桥墩应力呈非线性增加,施工时需严格控制横向位移量值;分析梁体偏移、支座位置变化后底部及斜腹板应力变化规律发现:支座处支反力为100kN时,在正常支座位置下结构受力情况为对称状态,当梁体横向偏移35mm,底板和斜腹板应力分别增大约49.23%和62.50%,可见梁体横向偏移会加剧局部应力集中现象,若考虑偏心作用引起支座反力分布不均的情况,应力增大幅度将更大;因此,梁体横向偏移不利于结构受力,施工中需要及时纠偏、保证结构受力安全。

关键词：步履式顶推钢箱梁受力分析顶推力分配桥墩刚度摩擦系数横向纠偏

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跨越城市繁忙道路钢箱拱桥顶推施工技术研究

中国高新科技 2020年第10期 86-87页

作者：王国兴中铁十二局集团第一工程有限公司北京100000

为解决京雄城际铁路112.5m钢箱拱桥跨越京开高速面临道路繁忙、工期紧等难题,文章介绍了步履式顶推施工方案,研究了钢箱拱桥吊装施工方法及步履式顶推施工关键技术,保证了施工顺利进行。

关键词：步履式顶推横向纠偏顶推施工

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钢桁架桥整体拖拉滑移横偏控制技术研究

中国设备工程 2022年第4期 201-202页

作者：袁天驷上海隧道工程有限公司上海200232

以龙东大道(罗山路~G1501)改建工程运河大桥项目为依托开展钢桁架桥的横向姿态控制技术研究。对典型工况条件下因桁架横向偏位对其结构产生的附加应力变化规律进行分析,给出了横向偏位的合理控制范围,提出了滑道梁定位导向、跨越河对岸... 详细信息

以龙东大道(罗山路~G1501)改建工程运河大桥项目为依托开展钢桁架桥的横向姿态控制技术研究。对典型工况条件下因桁架横向偏位对其结构产生的附加应力变化规律进行分析,给出了横向偏位的合理控制范围,提出了滑道梁定位导向、跨越河对岸临时墩后主动纠偏与拖拉力差异化调整为辅助的横向姿态控制方法,制定了浦东运河桥大跨度桁架桥整体顶推过程横向偏位控制策略。现场监测结果表明,利用该策略可有效的控制主梁拖拉滑移过程的横向偏位。

关键词：钢桁架桥整体顶推横向纠偏姿态控制

市政曲线连续梁桥震后顶升纠偏关键技术分析与施工

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