桥梁建设杂志

桥梁建设杂志2025年第1期

• G3铜陵长江公铁大桥4号主墩基础施工关键技术

  郭尚谦，何明辉

  G3铜陵长江公铁大桥主桥为（127.5+131+988+131+127.5） m斜拉-悬索协作体系桥，4号主墩承台为矩形-哑铃形，平面尺寸88.6 m×42.5 m，厚7.0 m，下设64根直径3.0 m钻孔灌注桩基础，桩长79 m。4号主墩基础采用U形无内支撑预应力锚索围堰方案施工，围堰设计为U形开口结构，不设内支撑，在围堰内部设置2批锚索，U形开口结构上游侧长81.1 m、江心侧长129.0 m、下游侧长52 m，围堰高度上分3节，平面分为11个节段（A、K节段为混凝土结构，B～J节段为钢结构）。施工U形无内支撑预应力锚索围堰时，充分利用山体与围堰共同形成挡水结构，减少了对临江山体的开挖；在围堰施工区域局部筑岛，确保了围堰双壁底节在无水条件下安装并浇筑扩大基础混凝土，提高了围堰与河床抗滑移性能。钻孔桩采用旋挖钻机两级钻进、干湿混合成孔的施工技术，缩短了钻孔桩施工工期，有效解决了4号主墩基础在半岸、半水状态且深埋岩层下施工难度大的问题。

• 双柳长江大桥南塔塔柱快速化施工关键技术

  柳涛，刘润泽，黄辉，

  新港高速双柳长江大桥为单跨1 430 m的双塔钢箱梁悬索桥，桥塔为门式混凝土框架塔，塔柱采用八边形渐变截面，南塔塔柱高210.78 m。结合塔柱结构形式及复杂的外部条件，南塔钢筋采用快速化施工，塔柱采用一体化智能爬模施工。南塔钢筋施工时，采用钢筋网片智能生产线加工钢筋网片，利用多功能钢筋安装系统拼装成节段，采用ZSC2200塔吊进行钢筋节段整体吊装，并用锥套锁紧接头进行钢筋节段对接，解决了钢筋节段精确定位及快速连接施工难题。南塔塔柱爬模施工时，采用少拉杆技术，减少了拉杆孔数量，提高了模板安拆效率；施工中进行桥塔线形控制及信息化监控，爬模爬升前通过液压油缸搭配智能同步系统完成脱模，脱模后利用智能同步顶升系统进行爬升，解决了塔柱结构复杂、施工质量要求高及工期要求紧等施工难题，实现了南塔塔柱快速化施工。

• 狮子洋大桥设计风参数及主梁断面气动优化研究

  赵林，，刘鹏，徐军，崔冰，崔巍，

  狮子洋大桥为主跨2 180 m的双层桥面板桁-箱桁组合钢梁悬索桥，该桥中跨桥面高度处设计基准风速高达48.0 m/s。为确保该超大跨度悬索桥运营阶段的抗风安全性，围绕主梁气动外形优化开展多方案抗风性能比选及风致振动性能评价。结合气象站概率统计模型设计风速和混合气候模式设计风速，确定狮子洋大桥桥位处设计风参数；对5种主梁方案开展主梁节段模型风洞试验，进行主梁方案比选和颤振稳定性气动措施优化、不同扭转阻尼比下涡激共振稳定性评价以及台风气候模式下多模态抖振频域计算。结果表明：桥位设计基本风速取34.9 m/s；颤振稳定性方面，对5种主梁方案，上、下层桥面设置通长纵梁能显著改善主梁断面的气动稳定性，增设桥面底部中央稳定板、封闭下层桥面底部和上、下弦杆风嘴可进一步提升抑振效果；涡激共振响应方面，当扭转阻尼比达到0.32%时，扭转涡激共振基本消失；抖振响应方面，台风下主梁抖振响应显著高于《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T 3360-01—2018）规定的百年重现期内设计风速下抖振响应。推荐主梁方案为上、下层桥面系分别采用正交异性钢桥面板和整体式箱梁的双层桥面板桁-箱桁组合钢梁，其主梁断面可满足颤振、涡激共振和抖振的抗风安全设计要求。

• 有粘结预应力连接装配式桥墩大比例缩尺模型拟静力试验研究

  肖海珠，陈留剑，别业山，高立强，

  为研究有粘结预应力连接装配式桥墩的抗震性能，以通苏嘉甬铁路杭州湾跨海大桥引桥为背景，进行装配式桥墩和相应现浇墩大比例缩尺模型拟静力试验，研究装配式桥墩破坏模式、滞回特性、耗能、残余位移和曲率分布，并与现浇墩进行对比分析；采用OpenSees软件建立试验墩数值模型，对预应力轴压比、预应力筋初张力、预应力筋位置和恒载轴压比与预应力轴压比的比值进行参数敏感性分析。结果表明：有粘结预应力连接装配式桥墩破坏集中于墩台接缝处，主要表现为墩台接缝的张开闭合，墩身基本处于弹性状态；其承载力和延性均大于现浇墩，耗能和残余变形均小于现浇墩，曲率变化集中于墩台接缝处。预应力钢束采用分散边缘布置时，当恒载轴压比为0.1，为了避免混凝土过早被压碎，预应力轴压比不应超过0.3；改变预应力筋初张力，承载力基本没有变化，但会改变峰值荷载对应的位移；桥墩边缘布置预应力筋，有利于提高承载力，桥墩中心布置预应力筋，有利于减小残余位移；为了降低恒载P-Δ效应，恒载轴压比与预应力轴压比的比值不应大于1。

• 桥梁工程碳排量计算和低碳性能评价研究进展与展望

  宋泰宇，邓青儿

  为助力我国桥梁工程实现低碳发展，对桥梁工程碳排量计算和低碳性能评价进展进行归纳总结。桥梁工程碳排量计算研究主要包括单独桥梁的碳排量计算和不同桥梁的碳排量对比2个方面，在单独桥梁的碳排量计算方面，采用排放因子法计算桥梁碳排量，桥梁碳排量主要来自建材生产和运维阶段，建材生产阶段碳排量主要来自混凝土和钢材；在不同桥梁的碳排量对比方面，明确了桥梁材料、结构形式等关键参数对桥梁全寿命周期碳排量的影响。桥梁低碳性能评价体系研究主要包括低碳性能评价方法和桥梁综合评价体系2个方面，在低碳性能评价方法方面，提出了多种基于权重体系的低碳性能评级和评分方法；在桥梁综合评价体系方面，初步建立了桥梁低碳性能与经济性、可靠性等其它性能指标的联系。针对4个方面的研究不足，应开展更多桥梁排放因子数据库和桥梁建造方式对碳排量影响的研究；应采用基于大数据的低碳性能评价方法，以避免权重体系带来的主观偏差；桥梁综合评价体系应将碳排放指标、环境成本、全寿命周期成本等考虑到桥梁方案设计和教育理念中，这也应作为桥梁工程碳排放研究的最终目标。

• 基于最小二乘支持向量机和车辆荷载监测数据的悬索桥吊索疲劳寿命预测

  曾国良，邓扬

  针对传统吊索疲劳寿命计算方法计算效率低、无法考虑交通量增长的问题，基于最小二乘支持向量机（LSSVM）和车辆荷载监测数据进行悬索桥吊索疲劳寿命预测研究。以某大跨度双塔单跨悬索桥为背景，采用LSSVM建立吊索疲劳损伤与车辆荷载监测数据的相关性模型，建模过程中考虑LSSVM模型输入与输出的最优模式以及训练数据长度；建立1根吊索（以29号吊索为例）与其它吊索的日疲劳损伤之间的相关性模型，预测其它吊索的疲劳损伤；考虑日车流量和等效车总重的增长，进行吊索疲劳寿命预测。结果表明：对于29号吊索的4种LSSVM模型，模型Ⅳ的边界条件较其它3种模型更为合理，测试数据的平均相对误差低于模型Ⅰ～Ⅲ；该方法将日疲劳损伤与车辆荷载监测数据进行直接关联；LSSVM相关性模型的预测能力依赖于训练样本的数量，当训练数据长度为284 d时，模型Ⅳ的预测能力较强，其平均相对误差低于5.5%；同时考虑日车流量和等效车总重增长时，疲劳累积损伤显著增长。

• 高速列车作用下40m和32m简支箱梁动力性能研究

  罗锟，王凯新，甄慧杰，帅蔚晨，

  为研究不同跨度高速铁路简支箱梁在列车作用下的动力性能，以郑济高铁40 m简支箱梁和京沪高铁32 m简支箱梁为背景，研究40 m和32 m简支箱梁共振条件；采用多体动力学和有限元相结合的方法建立车-轨-桥耦合振动模型，对比分析列车以不同运行速度通过40 m和32 m简支箱梁时的动力系数、竖向和横向加速度、竖向位移等振动响应。结果表明：40 m和32 m简支箱梁的共振速度分别为428.5 km/h和517.8 km/h，在我国目前高速铁路的列车运行速度下，箱梁不会发生一阶共振响应，但会出现二阶与三阶超谐共振以及三阶消振现象；2种箱梁的挠度动力系数均小于运营动力系数，且挠度动力系数与列车运行速度成正相关；在相同工况下，40 m简支箱梁上的竖向振动和跨中竖向位移幅值大于32 m简支箱梁，但横向振动更小；在不产生共振消振情况下，列车通过速度越快，箱梁竖向位移越大，但由于2种箱梁的截面尺寸、跨径不同，使得2种箱梁的挠跨比差值很小。在现有列车运行速度条件下，可推广使用40 m简支箱梁。

• 钢-UHPC组合桥面铺装长期性能及退化成因分析

  郝朝伟，张卫强，程寿山，陈彦江，李鹏飞

  为研究钢-UHPC组合桥面铺装对正交异性钢桥面板长期性能的影响，掌握其性能衰减规律，以某座采用钢-UHPC组合桥面铺装加固的桥梁为背景，开展钢-UHPC组合桥面铺装长期性能、栓钉抗剪试验等研究。通过对比组合桥面铺装外观病害、钢桥面板裂缝和荷载试验结果等为期10年的数据，分析钢-UHPC组合桥面铺装长期性能及其衰减规律；基于栓钉抗剪室内和现场试验，分析栓钉服役后的荷载～滑移曲线，并采用2种方法计算栓钉服役前、后的抗剪刚度。结果表明：钢-UHPC组合桥面铺装在抑制钢桥面板疲劳开裂和延缓沥青磨耗层车辙等病害方面的长期效果稳定，在改善钢桥面板应力分布和提高桥面系局部刚度的长期效果较为稳定；服役10年后，梁端附近桥面系局部刚度已下降至服役初始状态的62.8％；栓钉抗剪弹性刚度的衰退是钢-UHPC组合桥面铺装局部刚度显著降低的一个重要原因；栓钉的性能与其被包裹的UHPC密切相关，摊铺时必须严控钢筋交叉处UHPC的密实度。

• 基于U-Net和数学形态学的混凝土桥梁病害定量识别方法研究

  黄彩萍，田旺源，李青

  为使桥梁病害检测更加高效、客观和智能，提出一种自动识别并定量计算混凝土病害尺寸的方法。该方法采用视觉几何组网络（Visual Geometry Group Network，VGG）作为U形网络（U-Net）的主干网络，对混凝土病害（剥落、裂缝和露筋）图像进行语义分割，采用数学形态学算法对图像中的病害区域进行优化。通过MATLAB软件计算得到优化后的分割图像中病害区域像素点的数量，并利用参照物标定出图像中单个像素点的尺寸，计算得到混凝土病害的面积（或长度）。采用该方法对河南省许昌市17座现役钢筋混凝土桥梁病害图像进行语义分割实验。结果表明：U-Net能以较高的精度对复杂背景下混凝土桥梁多类病害进行像素级的分类，类别平均像素准确率为90.53%，平均交并比为80.54%。使用数学形态学对语义分割图像进行优化后，计算精度明显提高，优化后的误差绝对值为0.08%～0.21%。

• 爆炸冲击荷载下装配式钢筋混凝土工字梁桥损伤机理研究

  为提升装配式工字梁桥的抗爆防护性能，制作3片跨径150 cm的钢筋混凝土工字试验梁，进行接触爆炸试验，得到试验梁在50、100、200 g爆炸当量下的损伤表征，并与数值模型分析结果对比验证。以中山西环高速公路桥为背景，建立装配式工字梁桥数值分析模型，根据美国联邦紧急措施署（FEMA）标准，分析等效227 kg和454 kg 爆炸当量下的装配式工字梁桥受爆力学性能和动力响应。结果表明：工字试验梁在50、100、200 g爆炸当量的接触爆炸试验中表现出局部冲剪破坏模式，顶板破坏特征为由腹板向自由边45°方向的混凝土脱落，并出现纵向裂缝，腹板破坏为显著的冲剪破坏，其冲剪高度随爆炸当量的增加而增大；在爆炸荷载下，装配式工字梁桥结构损伤特征表现为局部冲剪破坏、整体弯曲变形和高频振动；454 kg爆炸当量下，工字梁桥主梁动能峰值显著高于227 kg爆炸当量，到达峰值时间更早，且残余变形明显，导致承载能力下降；装配式工字梁桥设计时应优先增强结构的局部抗冲剪性能，同时加强横向联系及主梁截面高度。

• 基于AHP-EWM改进的船桥碰撞风险模糊综合评价方法研究

  冯玉涛，，何杨，上官科峰，廖婧玥，刘长辉

  为更客观、可靠地评价通航桥梁船桥碰撞风险，对国内外近年来214起船桥碰撞事故进行统计分析，识别其主要风险因素，以此构建桥梁船桥碰撞风险评价指标体系。提出一种基于层次分析法（AHP）-熵权法（EWM）改进的船桥碰撞风险模糊综合评价方法，该方法基于桥梁船桥碰撞风险评价指标体系，通过AHP和EWM将风险因素和评价对象转化为评价指标，经一致性分析和标准化处理，获得更为客观的复合权重，基于该权重改进模糊综合评价指标层因素向量，进而得到各评价指标的评价向量，再依据最大隶属度原则获得风险指标的评价结果，以实现通航桥梁船桥碰撞风险等级的可靠评价。以三峡库区万州长江公路大桥为例，对风险评价指标体系和评价方法进行检验。结果表明：评价指标体系与大桥主要风险因素高度一致，指标体系合理且具有普适性；评价结论与大桥的风险特征吻合，评价方法正确可靠。

• 基于MPR算法的桥梁工程过度设计评估方法研究

  针对目前桥梁工程设计存在过于保守、工程造价偏高等问题，结合人工智能算法、设计协同平台提出一种桥梁工程过度设计评估方法。该方法通过采集多座已竣工不同结构类型桥梁的设计参数和设计指标构成数据库集，基于该数据库集采用多元多项式回归（Multivariate Polynomial Regression，MPR）算法对各桥梁设计指标样本集进行训练，得到若干设计指标预测模型，并将该预测模型内嵌入设计协同平台，最终通过设计指标预测值与实际值之间的偏差率来实现设计全过程过度设计量化评估。该方法在 70 多个工程项目中进行桥梁过度设计评估，工程应用结果表明：该过度设计评估方法能够快速地识别桥梁工程项目潜在的过度设计问题，辅助设计人员优化设计方案、提升设计效率，从而及时预警设计缺陷、有效提升设计质量。

• 双边工字钢-混组合曲线梁桥收缩徐变效应研究

  闫磊，邢俊鹏，牛哲，刘金鑫

  为了解收缩徐变对双边工字钢-混组合曲线梁桥受力性能的影响，以该类型某3×35 m曲线梁为背景，开展模型试验及有限元分析。按1∶5的缩尺比制作曲率半径92 m的2×7 m试验梁，先对承载自重+配重3个月的试验梁挠度、应力进行观测，再使该试验梁承受自重+配重+开裂荷载11个月（即14个月龄期）进行同等观测。采用有限元法对不同曲率半径下3×35 m曲线组合梁桥的钢主梁挠度、应力长期（10年）增长系数取值进行研究。结果表明：14个月龄期后，试验梁挠度增加，增量约为初始挠度的10％，曲线内、外侧钢主梁挠度差可忽略不计；中支点处应力增加，距梁端0.4L（L为该跨跨径）处应力减少。当3×35 m曲线梁桥的曲率半径由460 m增加至1 000 m时，对于挠度长期增长系数，中跨跨中处曲线内侧钢主梁由0.35线性变化至0.06、曲线外侧钢主梁由-1.13线性变化至-0.18，边跨距梁端0.4L处曲线内、外侧钢主梁不变，均取1.1；对于应力长期增长系数，中跨跨中处曲线内侧钢主梁由-0.44线性变化至-0.36、曲线外侧钢主梁由-0.27线性变化至-0.34，边跨距梁端0.4L处曲线内、外侧钢主梁不变，分别取0.89、0.90，中支点处的曲线内、外侧钢主梁不变，分别取1.35、1.30。

• 复杂海洋环境大型钢沉井定位下放波流荷载效应研究

  为了解复杂海洋环境下大型钢沉井下放过程中的受力性能，以西堠门公铁两用大桥金塘岛侧桥塔钢沉井为背景，建立波流-钢沉井相互作用的流固耦合模型，研究水流作用下（波高为0）及波流共同作用下（波高为3、4、5 m）不同流速与钢沉井下放位置对钢沉井结构受力的影响。结果表明：钢沉井结构水平力受流速的影响巨大，水流单独作用下，流速从1 m/s增加至4 m/s时，同一位置钢沉井结构的峰值水平力最大增幅达575.27%；波流共同作用较水流单独作用时钢沉井结构水平力大幅增大，水流作用和波流共同作用对钢沉井结构垂直力整体影响不大；钢沉井定位下放过程应充分考虑波流共同作用和结构位置的影响；随着钢沉井结构的持续下放，钢沉井结构自身应力也随之增大，最大应力增大约116.88%，且应力多集中于缆绳与钢沉井的连接部位，应重点关注。

• 深水大直径桥墩水下振动台试验研究

  为研究水深和地震动特性对深水大直径桥墩动力响应和动水压力的影响，按1∶60缩尺比设计、制作1组桥墩模型进行水下振动台试验，研究不同水深及地震激励幅值下桥墩基频、动力响应和动水压力的变化规律。结果表明：随水深增大，桥墩基频呈加速下降趋势；桥墩应变、位移峰值和动水压力随水深增大而增大，且桥墩应变增幅呈加速增大趋势，相较无水工况，高水位时墩底应变增幅可达19.1%。深水桥墩应变和动水压力随地震激励幅值的增大呈线性增大趋势；动水压力与桥墩表面加速度成正比，可将动水压力表示成桥墩表面加速度与水体附加质量乘积形式，其中水体附加质量与输入地震波频谱特性相关。

• 津潍高速铁路东营黄河公铁大桥主桥设计

  津潍高速铁路东营黄河公铁大桥主桥采用（90+210+600+255+105） m双塔双索面钢桁梁斜拉桥，采用半飘浮体系。主梁采用N形钢桁梁，桁高12.8 m；下层运行双线高速铁路，桥面采用正交异性钢桥面板，上层运行双向6车道一级公路，桥面以正交异性钢桥面板为主，局部采用混凝土桥面板。桥塔采用无下横梁的新型H形钢筋混凝土结构，塔高203.6 m。全桥共布置144根斜拉索，斜拉索采用标准抗拉强度1 770 MPa的锌铝合金镀层平行钢丝索。索梁锚固采用锚拉板结构，索塔锚固采用混凝土内核交叉索锚固结构。进行桥梁静力分析、抗风性能分析、风-车-桥系统耦合振动分析和抗震性能分析，结果表明：该桥结构性能均满足规范要求。桥塔基础为梭形承台+钻孔灌注群桩基础，并采用后压浆技术控制桩长。钢梁架设采用边跨及辅助跨支架散拼、主跨单悬臂散拼施工方案。

• 高商高速公路黄河特大桥主桥设计

  王术剑，吴庆雄，徐召，王宏博，刘正飞

  高商高速公路黄河特大桥主桥采用（190+260+260+190） m四跨连续钢管混凝土刚架系杆拱桥，采用拱墩固结、拱梁分离的结构体系，桥面全宽43.2 m。该桥采用钢管混凝土桁式平行拱肋，2片拱肋之间采用K撑和米字形横撑连接，钢管混凝土节点处拱肋内布设阵列式内栓钉以提高疲劳寿命。全桥采用整束挤压式吊杆体系，拱脚1号和2号短吊杆采用双吊杆，其余位置均采用单吊杆。全桥设置3组24根系杆来平衡拱脚水平推力。主梁采用双边工字钢梁，由工字形边纵梁、工字形横梁、工字形小纵梁通过高强螺栓连接而成。钢梁上铺设预制C50混凝土桥面板并现浇微膨胀混凝土湿接缝组成钢-混组合结构，桥面板厚24 cm。拱座采用内填混凝土+外包钢板的阶梯形钢-混组合拱座。主桥桥墩采用单箱单室空心墩，基础采用钻孔灌注桩基础。综合考虑结构受力、工程安全、质量、进度、经济等因素，主桥采用先梁后拱、分批次张拉系杆和吊杆的施工方法。采用空间杆系有限元模型对主桥结构进行强度和稳定性计算，并采用实体有限元模型对拱座局部受力进行计算，计算结果表明：主桥结构强度和稳定性及拱座局部受力均满足设计要求。

• 曲线变宽钢-混凝土叠合板组合连续梁桥设计关键技术

  唐炜，巫山，吴桢灏，孙秀贵，王巍

  长益复线潇湘北路跨线桥为主跨105 m的曲线变宽钢-混凝土叠合板组合连续梁桥，为提升该桥受力性能，综合应用了叠合板技术、预应力锚固区UHPC桥面板技术、抗拔不抗剪（URSP）连接件技术以及双重组合技术。除预应力锚固区外，其余区段桥面板均采用由底层混凝土预制板和上层混凝土现浇层组成的叠合板，可在保证桥梁整体性和无支模施工的同时，使收缩徐变作用下混凝土板和钢梁应力较全现浇板降低。预应力锚固区采用UHPC桥面板，并在边跨增设1道预应力束，可有效避免该区域混凝土的损伤。在中支点两侧各32 m范围布置URSP连接件，可释放抗剪约束的同时保留抗拔作用，配合预应力技术可将频遇组合下的负弯矩区混凝土板压应力水平控制在1.12 MPa以内。在中支点两侧各20 m范围内负弯矩区设置混凝土底板与钢梁底板进行组合（双重组合技术），并结合组合梁顶部URSP连接件技术，可使负弯矩区组合梁形成一个倒置的“正弯矩组合梁”效应，从而降低负弯矩区钢梁底板应力。

• 沁伊高速黄河特大桥主桥主梁方案比选及设计关键技术

  沁伊高速黄河特大桥主桥为（85+25×100） m连续组合梁桥，为选取合适的主梁形式，结合项目建设条件，选取工字钢-混组合梁、整体钢-混组合箱梁及双边箱组合梁方案进行对比。从结构整体性、桥面板局部受力、施工便捷性、工程经济性、运营维修养护及景观效果等角度综合考虑，最终选用整体钢-混组合箱梁方案。主桥主梁采用混凝土桥面板+斜腹板槽形钢主梁组成的箱形等截面组合梁。主梁总高4.8 m，宽16.5 m，其中钢梁高4.5 m，桥面板厚0.28 m。采用优化钢梁上翼缘宽厚比、控制高腹板稳定性、改善桥面板多体系受力和采取负弯矩区桥面板防裂措施等多项设计关键技术，保证了主梁承载力、腹板稳定性、桥面板耐久性以及结构经济性。结构受力分析结果表明：钢梁抗弯（剪）承载力、桥面板承载力、裂缝宽度和腹板稳定性等均满足规范要求。

• 某自锚式悬索桥主缆锚跨索股火损检测及安全鉴定

  齐秦，吕宏奎，余力，邱忠南，李鸥，

  某自锚式悬索桥在维修过程中主缆锚跨索股过火，部分索股出现钢丝断裂的病害。为保障桥梁的运营安全，指导桥梁后期维修处治，先对过火索股进行现场调查和初步鉴定，通过钢丝的力学性能试验、理论分析、仿真分析等方法进行火灾下索股的温度场推算，进而分析索股在火灾中的受力变化和火灾后的剩余抗拉强度，最后对索股结构安全进行鉴定。结果表明：部分索股初步鉴定评级为Ⅲ、Ⅳ类；过火锚跨不同索股的过火温度不同，锚跨索股间会产生索力重分配；索股内部钢丝会产生温度差，索股内部钢丝之间也会发生应力重分布，部分钢丝因温度较高导致强度降低而发生颈缩断裂；部分索股的安全系数不满足规范要求，应采取加固、更换或拆除的措施。根据火损检测及安全鉴定结果，该桥主缆过火索股采用“单丝接长、局部更换”方案进行处治，处治后桥梁处于安全状态。

• 桥梁盖梁支架一体化智能升降装置研究与应用

  潘春为，杨飚，蔡有信，周同生，周祖衡

  针对现有桥梁盖梁传统支架施工面临的高空作业多、施工难度大、安全风险高等问题，依托南中高速和清花高速桥梁工程项目，研发了一套桥梁盖梁支架一体化智能升降装置。该装置硬件主要包括上层电动抱箍、上连接座、下层电动抱箍、下连接座、顶升机构及驱动等，软件主要包括变频器、编程控制器、电气控制系统等，通过机构协同作业，实现整体同步顶升和下放。为验证该装置的工作性能，采用ANSYS软件建立该装置关键受力构件有限元模型，分析其承载状态下的受力及变形，开展智能升降装置空载荷、半载荷、满载荷3种工况下的现场试验，并进行实桥应用。结果表明：智能升降装置关键受力构件最大应力与最大竖向变形值均小于允许值；2个墩柱上2套智能升降装置的下连接座最大高度差为10～12 mm，能有效实现同步顶升；相较传统支架施工，采用该装置施工单个盖梁可减少工时11 h，工效提高14%，整体施工成本降低46.28%。该装置可将盖梁支架搭设的高空作业转化为地面作业，极大降低了施工安全风险，减少了对劳动力的依赖，提高了机械化程度。