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[技术前沿] 国外桥梁资讯(第 II 辑)

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cjcc 发表于 2011-10-11 20:08:52 | 显示全部楼层 |阅读模式

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国外桥梁资讯
摘自世界桥梁
1.孟加拉帕德玛桥
孟加拉帕德玛桥(the Padma bridge)跨越帕德玛河,连接首都达卡与南部地区,是一座长6.15km的公铁两用钢桁梁桥(见图1)。该桥主梁高13.6m,共有41个桥墩,跨长均为150m。双层钢桁梁上层为公路,下层为铁路,同时还承载天然气及其它通讯路线设备。帕德玛桥是孟加拉的一项枢纽工程,建成后将极大地缩短达卡与南部地区的行程,提高运输安全性,加快蒙拉海港与该国其他地方之间的货物运输,促进商业的发展。该桥于2011年开始修建,预计在2014年完工。
该桥最初设计方案为一座单层混凝土矮塔斜拉桥,但是最终采用了双层钢桁梁桥的方案。与矮塔斜拉桥的方案相比,钢桁梁具有造价低、工期短、大部分构件都可以预制且后期检查和维护方便的优势。
下图为最初方案照片,来自网络
padma_bridge_061025.jpg
编译自 Bridge Design& Engineering,2010,(59):8
2.斯洛伐克波瓦兹卡·比斯特里察桥
斯洛伐克波瓦兹卡·比斯特里察桥(The Povazska Bystrica Bridge)位于斯洛伐克的波瓦兹卡·比斯特里察镇,是连接布拉迪斯拉法市到日利纳市的D1高速公路上的一座矮塔斜拉桥(见图1)。该桥全长968m,是欧洲最长的矮塔斜拉桥。主梁采用单箱单室钢箱梁,宽30.4,(主跨110m,来自网络);7个桥塔上分别安装8对索鞍,用于支承斜拉索。
img_4041_40_21.jpg img_4031.jpg img_4024.jpg
该桥的斜拉索由37根7φ15.7mm钢绞线组成,涂蜡镀锌聚乙烯套进行防护。斜拉索的名义极限荷载为1860MPa,采用Dyna Grip DG-P37应力锚具锚固在箱梁上。
在桥塔顶部,斜拉索通过索鞍进行转向。索鞍由1个鞍形底座和1个凹槽斜拉索导管组成,其中凹槽形导管内灌浆。塔顶斜拉索不平衡力依靠索身锚固槽和销连接结构传递给凹槽形导管,进而传递给索鞍与桥塔结构。
对锚具及锚具下的楔形垫板进行了疲劳拉伸试验。疲劳试验中荷载加载次数为200万次,上限荷载为容许极限拉伸强度的45%,轴应力幅为200MPa。尽管矮塔斜拉桥的最大活载占最大极限组合内力值的60%,但是轴疲劳应力幅小于30MPa。一般来讲,应力水平对裸预应力钢材的影响较小。镀锌钢绞线的疲劳性能远优于裸钢绞线,因为钢丝之间的锌层减小了疲劳腐蚀。S~N曲线既适用于裸钢绞线也适用于镀锌钢绞线,上限应力水平从45%增加到60%极限承载力时,耐疲劳性能仅降低了10%。因此,依据S~N曲线描述的应力幅与应力水平之间的相关性,不需要对该桥的斜拉索做其他试验。
该桥的斜拉索采用轻型设备架设。首先,将PE护套抬起,在索鞍的两侧略微倾斜,然后安装锚固斜拉索。采用轻量级单股钢绞线千斤顶将斜拉索张拉到初始索力。初始索力张拉完成之后,分2步将1根斜拉索上的所有钢绞线张拉到预设应力。在部分斜拉索中,采用永久安装在应力锚具后端的EM传感器对37股钢绞线进行长期监测。在索力张拉过程中,单根钢绞线的应力控制在允许范围内。
该桥于2008年开始修建,2010年夏建成通车。
编译自 Bridge Design & Engineering,2010,(59):64
3.日本三岐铁路萱生川新桥
由于萱生川的河道治理,萱生川上的既有铁路桥梁需要改建。既有铁路桥梁为钢桥,长9.6m,跨径8.90m,梁高0.695m。河道扩宽后,预测高水位上升,新建桥梁变长、梁高增加,但由于轨道高度不变,新桥桥面板厚度被严格限制(≤250mm)。因此新建桥梁采用超高强度、高韧性、高耐久性、不使用钢筋的超高强度纤维增强混凝土(简称UFC)修建。新桥为PC简支桥(见图)长15.86m,跨径14.50m,宽4.0m(单线),梁高1.50m(跨中),桥面板厚250mm,满足桥面板限制值要求。
UFC由水泥、石英粉、骨料、水、减水剂、增强纤维组成。增强纤维采用直径0.1~0.25mm、长10~20mm、抗拉强度超过2000MPa的钢纤维。由于UFC是高流动混凝土,自我填充性能好,无需振捣。浇筑后初期进行标准养生(90℃蒸汽养生48h),硬化后的组织致密,强度高,收缩及徐变大幅降低,耐久性强。架设方法采用在工厂制作预制节段,在现场张拉预应力筋形成一体的预制节段拼装法。
顺桥向分为7个节段预制,端部节段分别为长1.3m、3.4m,最终约为11t。中间阶段长2.2m,重约8t。预制节段使用挂车搬运至现场后,使用65t吊机放置在现场拼接台上。节段间(间距60mm)浇筑现场搅拌的UFC湿接缝连接,使用4台喷热器加热养生。
首次养生至可张拉预应力的强度时,脱模临时张拉预应力使梁一体化。主梁顺桥向布置4根12φs12.7预应力筋。桥面板顺桥向布置7跟1φs21.8预应力筋,横桥向布置29根1φs21.8预应力筋,然后二次养生达到UFC设计强度,正式张拉预应力完成桥体施工。张拉完成后,迅速填充砂浆。
由于是运营中的铁路桥梁改建工程,并且UFC梁重量轻、强度高,因此在夜间封闭交通使用轻型机械设备整体架设。先用吊机拆去既有铁路桥梁,再用4台50t千斤顶横向移动UFC梁至所需位置。橡胶支座、伸缩缝装置以及圆钢减震装置事先固定在梁侧,UFC梁移动到位后千斤顶回落,安装预制护墙,预留孔内填充快凝无收缩砂浆。
编译自プレストレストコンクリート(预应力混凝土),2011,53(1):64~69
http://pcductal.com/case/pdf/sangikayou101130v2.pdf
4.韩国釜山—巨济联络线上的2座斜拉桥
釜山—巨济联络线(Busan Geoje Fixed link)是韩国最大的基础设施项目,该项目投资约25亿美元,由韩国大宇工程施工公司牵头的7家韩国承包商组成的联合体承建。该联络线全长8.2km的4车道高速公路通道,由3个部分组成:第一部分为深入平均海平面以下的48m、长3.2km的沉管隧道;第二部分为桥梁结构,全长1.87km,主桥为主跨475m(网上资料边跨220m)的双塔斜拉桥,桥塔高为158m,通航净空为52m;第三部分也为桥梁结构,全长1.65km,主桥为等跨的三塔斜拉桥,跨长为230m(网上资料边跨106m),桥塔高104m,通航净空为36m。由于远海桥址处的基础埋深达30m,而且完全暴露于恶劣的太平洋海洋环境中,因此大部分构件采用工厂预制和大体积构件海运的设计和施工理念。在离施工场地35km处建设2座预制工厂,为2座斜拉桥和沉管隧道制造构件。设在安城市面积286000m2的预制工厂制造斜拉桥的下部结构、承台及沉管隧道构件;设在巨济岛奥比湾的预制工厂较小,用于制造双塔斜拉桥的横梁、引桥、端部节段及桥面板。
Goega_Bridge_Panorama.jpg
全景 img_1014.jpg 隧道施工现场该联络线上的2座斜拉桥最突出的特点是采用钻石形桥塔(见图)。塔柱的曲率由恒载下“无拉力”标准及爬模设备施工能力来确定。与传统的H形桥塔相比,钻石形桥塔可以提高桥梁结构的气弹稳定性。此外,钻石型桥塔的基础紧凑密实,适合在深水区修建。
GeogaBridgeConstructing.jpg
2座斜拉桥均采用无应力状态控制法进行施工控制,即将线形和斜拉索的长度(而不是索力)作为主要的控制参数。斜拉桥预制构件的线形(例如斜拉桥拉索的钢绞线长度、主梁节段的线形)在受控的状态下,可以在预制厂进行测量,测量准确性很高。预制构件的线形数据和桥塔上锚具位置的测量结果可以作为斜拉桥主梁架设时的主要参数。这种监控方法基于索力的监控方法更适应于大跨度、主梁纤细而且大部分构件为预制构件的斜拉桥。
由于在施工过程中,线形和索力受施工荷载大小和位置及环境因素(风力和温度)的影响很大,在柔性大跨径斜拉桥的施工中,误差在所难免。而基于斜拉索长度的控制方法受临时荷载或环境因素的影响较小。施工中,斜拉索被张拉到设计值长度,主梁节段架设时控制正确的断裂方向角,不需要调整斜拉索的长度弥补悬臂梁的整体标高误差,斜拉索可以将悬臂梁牵引至正确的理论位置。
在95%的主梁节段架设完成之后,结构的整体线形良好,不需要调整桥塔弯折部位的主梁线形,仅需对斜拉索做一些修正。合龙时,主梁的线形、内力和索力的分布均与预期的控制目标相符,满足要求。
编译自 Bridge Design& Engineering,2010,(59):28~29
5.阿根廷新独立200年•穆格耐尼桥塔转体施工阿根廷新独立200年•穆格耐尼桥(The New Bicentenario Intendente Mugnaini Bridge)跨越阿根廷科尔多瓦市内的夸尔托河,是一座主跨399m的悬索桥,桥面布置双向4车道。
该桥桥塔采用转体法施工。2座高40m、重190t的钢桥塔在引桥处水平拼装,桥塔的塔柱底部均安装有竖转铰,桥塔拼接完成之后,铰轴被固定在桥塔基座上,在桥塔被竖转到设计位置的过程中起到旋转和支承的作用。桥塔的辅助钢吊架结构高24m、重34t,采用模块式标准构件和管状构件拼装而成,吊架两支脚之间的距离为6m。辅助钢吊架的一边通过固定长度的扣索与桥塔连接,另一边通过2台起重能力为200t的升降装置组成的液压升降系统改变锚索长度进行转体。在桥塔竖转过程中,辅助钢吊架(见图)逐渐从近垂直状态转体为水平状态。桥塔竖转平衡系统向相反的方向施加平衡拉力,以防止转体提升力过大,保证转体过程中的稳定和安全。
25736_1392322057560_1517406891_981273_725061_n.jpg 26233_431285687588_57798407588_5557526_8028926_n.jpg 桥塔竖转操作步骤:首先安装辅助钢吊架,安装连接桥塔和辅助钢吊架及其它升降装置的扣锚索。桥塔的竖转从架设系统上的液压装置位置处开始,这样可以缩短液压装置连接至辅助钢吊架的锚索长度。当桥塔与主梁的倾角为60°时,桥塔平衡装置在桥塔之后竖起的过程中承担荷载以保持结构的稳定性,并且升降装置与平衡装置同步移动,避免在桥踏上产生超载。
单侧桥塔施工完成之后,调整桥塔的线形,然后拆除桥塔架设系统,拼装架设另一侧桥塔。
编译自 Bridge Design& Engineering,2010,(60):47美国普林斯顿大学内的斯椎克桥斯椎克桥(The Streicker Bridge)位于美国普林斯顿大学校园内,是一座X形结构的人行桥(见图)由1座桥面加劲拱桥和4条引道组成。桥面加劲拱桥为后张法施工的预应力钢筋混凝土结构,拱跨径35m,桥面厚度仅为578mm,拱肋钢管直径324mm。4条引道为支承在钢桥墩上的曲线连续梁。引道水平弯曲,曲率与拱桥相同。由于该桥位于林地内,为了使桥梁能够与周围环境相协调,桥墩设计为树枝状。拱肋和桥墩均采用棕色的耐候钢制作。
p1140309.jpg dsc03808.jpg dsc03817.jpg 为对该桥的长期性能进行监测,以验证其设计合理性,对该桥实施长期健康监测。该桥的健康监测采用了基于光纤布拉格光栅的分离式短期传感技术和基于布里渊光时域分析的分布式传感技术,使用光纤传感技术是因为光纤具有高敏感性、耐久性及长期稳定性。光纤布拉格光栅传感器能够监测非均质材料(如混凝土)的平均应变、平均曲率、变形后的形状和温度,在静态和高频动态模式下均可对整体结构进行监测。布里渊光时域分析传感器用于平均应变、结构完整性和温度的监测。每种类型的传感器都与专用的、可靠的高性能读数装置连接。
编译自 Bridge Design& Engineering,2010,(59):76~77
6.美国达拉斯市 玛格丽特•亨特•希尔桥
玛格丽特•亨特•希尔桥(The Margaret Hunt Hill Bridge)跨越美国德克萨斯州达拉斯市西端的三一河,大桥全长570m,主跨365m,桥塔高122m(见图),总投资US$ 93 000 000。该桥以一位著名慈善家的名字命名,由著名设计师卡拉特拉瓦设计,其力线简洁的拱式桥塔与蜘蛛网式三维空间索面虚实相映,构造出独特新颖的空间造型。
Margaret_Hunt_Hill_Bridge_Construction_-_March_2010.jpg MHH_Bridge01.jpg
465px-Arch_MHH_Bridge_02.JPG dallas_new_bridge_adjusted_early_morning__july_2__1010.jpg
施工过程中该桥桥塔主体采用钢结构,在主梁的两侧与高15m的混凝土塔柱连接,钢结构与混凝土结构的结合段位于主梁的水平线以下。桥塔由25段变截面空心钢管节段拼装而成(见图),钢管节段的标准长度为9m,节段直径沿桥塔顶部纵向逐渐缩小,桥塔底部的直径约为4.8m,桥塔顶部的直径约为3.6m。空心钢管节段的壁厚为38~60mm;在桥塔的三分之二高度处,也就是最后几根斜拉索的锚固部位,钢管节段的壁最厚。全桥的58根斜拉索从桥塔连至主梁的中心线,锚固在主梁横隔板中。
MHH_Bridge_Panorama_02.jpg
在第一次起吊中,将4段钢管节段焊接在一起,采用起重能力为1000t、吊臂长91m的Manitowoc2100 起重机起吊,钢管节段通过预先嵌进桥塔底部混凝土塔柱的96根螺栓与混凝土塔柱相结合。同时,通过混凝土塔柱和钢塔之间的后张拉揽绳进行连接。拱形桥塔的另一肢塔柱采用相同的方法进行吊装。
在第二次起吊中,2个钢管节段先栓接在一起,然后用起重机起吊到位。钢管节段安装到位后,每肢桥塔上设置3根侧向平衡揽绳,揽绳通过地锚进行锚固。在这个节段桥塔的竖直倾斜角度仅为5°。
第二次起吊完成之后,为起重机安装1个鹅头伸臂,使其吊臂的伸长能力增加到61m,达到152m。两肢塔柱的剩余节段交替进行架设。在最后几个节段的架设过程中,起重机的吊臂还需要再安装1个12m长的鹅头伸臂。桥塔的最后一个节段吊装完毕后从每肢塔柱上拆下1根平衡揽绳,每肢塔柱上剩余的2根平衡揽绳在整个桥塔的全熔透焊接完成之后拆除。
桥塔焊接完成后,进行主梁箱梁、钢横梁和纵梁架设,按照指定的顺序架设和张拉斜拉索。混凝土桥面板采用支架法现浇。
编译自 Bridge Design& Engineering,2010,(60):10                                                                                                                                                                 
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精彩评论20

hbhhx84 发表于 2019-9-11 15:02:35 | 显示全部楼层
树杈形桥墩。诗意盎然。

srshui 发表于 2011-10-13 09:25:02 | 显示全部楼层
谢谢楼主,很好的资讯!

pipy 发表于 2011-10-13 10:26:56 | 显示全部楼层
不错不错,值得学习!!!

 楼主| cjcc 发表于 2011-10-13 10:31:00 | 显示全部楼层
回复redflag:
恩,这些文字摘录自世界桥梁,原英文文章大多在Bridge Design&Engineering上,应该是节选的

wendy007 发表于 2011-10-14 11:09:48 | 显示全部楼层
还不错,都比较新颖的哈!

jee 发表于 2011-10-14 14:05:53 | 显示全部楼层
学习了,眼前一亮

小桥流水2 发表于 2011-10-14 16:08:07 | 显示全部楼层
帕得玛桥开始施工了?

金气球 发表于 2011-10-17 15:44:11 | 显示全部楼层
牛叉叉叉叉得很!!!

宇轩_ 发表于 2011-10-18 10:08:52 | 显示全部楼层
谢谢了,不错不错

hawking919 发表于 2011-10-19 13:48:00 | 显示全部楼层
树杈形桥墩。诗意盎然。

samany1702... 发表于 2011-10-19 21:46:33 | 显示全部楼层
韩国那个斜拉桥的主梁好纤细!!

腾哥 发表于 2012-2-18 17:56:47 | 显示全部楼层
值得学习啊,都很不错

点评

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涵洞设计 发表于 2012-2-21 14:42:57 | 显示全部楼层
眼前一亮啊,很别致的啊  

blueesea 发表于 2012-2-23 18:00:06 | 显示全部楼层
看了这些资料,真是大开眼界

yuxiang-11... 发表于 2012-2-28 22:15:45 | 显示全部楼层
非常好的资料,学习了。我国的港珠澳大桥似乎就是跟韩国釜山—巨济联络线的方案差不多

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