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PC连续刚构范文
来源:文库
作者:开心麻花
2025-09-19
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PC连续刚构范文(精选7篇)

PC连续刚构 第1篇

对于分节段悬臂浇筑施工的预应力混凝土连续刚构桥来说,从开工到成桥是一个极其复杂的过程,其中包括多次体系转换。施工控制的过程中,根据监测到的结构参数真实值进行施工阶段的计算,同时确定出每个悬浇节段的立模标高,并根据施工监测的成果对误差进行分析、预测和对下一立模标高进行调整,以此来达到施工控制的目的,从而保证结构内力符合设计要求,主梁合龙段两悬臂端标高的相对偏差在规定值范围以内以及桥梁服役阶段行车的舒适平顺。总而言之,施工过程所涉及的结构安全性、桥梁顺利合龙、桥梁成桥后的受力状态及服役阶段桥面线形良好是桥梁施工控制的重中之重。

1工程概况

主桥上部构造为(65+120+65)m三跨预应力混凝土连续刚构箱梁,箱梁断面采用单箱单室,根部梁高7.5 m,跨中梁高2.9 m,顶板厚28 cm,底板厚从跨中至根部由32 cm变化为100 cm,腹板从跨中至根部分两段采用45 cm,65 cm,80 cm三种厚度,箱梁高度和底板厚度按二次抛物线变化。箱梁顶板横向宽16.50 m,箱底宽8.0 m,翼缘悬臂长4.325 m。箱梁0号节段长12 m,每个悬浇“T”纵向对称划分为14个节段,梁段数及梁段长从根部至跨中分别为6×3.5 m,8×4 m,节段悬浇总长53 m。悬浇节段最大重量为2 124 kN,挂篮设计自重1 040 kN。边、中跨合龙段长均为2 m,边跨现浇段长4 m。箱梁根部设两道厚1.5 m的横隔板,中跨跨中设一道厚0.3 m的横隔板,边跨梁端设一道厚1.2 m的横隔板。

2 施工误差分析、预测与控制

施工监控的目的是尽最大限度地降低设计理论值与施工过程中实际采集的数值之间的偏差。其中主要包括理论参数与实际施工参数的偏差、测量造成的误差、由施工等诸多因素造成的误差、计算假定与实际情况的偏差等。降低甚至消除这些差异可以从两个方面来考虑,一方面适时调整计算所用到的参数、修正设计理想状态和反馈控制分析、预测悬臂施工立模标高,另一方面可以通过发布指令指导施工,以达到偏差最小的最佳效果。其工艺流程如图1所示。

3应力监控

主梁及主墩应力监测,是施工控制工作的重要内容。通过悬臂施工过程结构应力监测,掌握施工过程中结构截面的各个组成部分在当前状态下的应力状态及其与预测值之间的差别,确定偏差的大小。并以此判断桥梁的真实强度、稳定情况,进而及时发现并解决当前面临的问题,确保悬臂施工过程安全、顺利进行。

梁及墩身断面应变计测点布置:主桥箱梁断面应变计亦采用钢弦式智能埋入式应变计。由于本桥设计为双幅桥结构,两幅桥结构设计相同。为全面测试大桥上部结构主梁在施工过程中的受力状态,应力测试元件主要布置于两边跨跨中截面、两边跨悬臂根部截面、左右中跨L/4截面、跨中截面,每副桥共计9个应力测试截面,共计18个应力测试截面。在每个应力测试截面上,应力测试元件主要布置在顶、底与腹板交界处及中心位置,每个截面布置6个应变计。墩身测试截面主要布置于主墩墩顶与0号块交界位置,每个截面布置4个应变计,全桥上下部结构应力传感器共计124个。应力测试元件布置如图2所示,主墩传感器横截面布置如图3所示,主梁传感器横截面布置如图4所示。

处理应力测点数据,最主要的就是将设计单位提供的理论值与监控测得的实际参数值进行比较,通过对比分析结构是否处于安全状态,测试流程如图5所示。

4温度监控

温度是影响主梁悬臂施工挠度的主要因素之一,因此在施工控制中必须加强对温度的监测。尤其是对于连续刚构这种需要进行大体积浇筑的混凝土结构,需要对箱梁结构温度及箱梁非线性温差和梯度温差进行监测。对主跨混凝土结构进行温度监测,以获得在环境和箱梁结构所处的温度条件下与之对应的应力及位移,为施工监控提供可靠的数据。可以在结构上预先确定的各个控制点预埋高精度温度传感器,测量裸梁桥面标高的同时,进行结构温度的监测,最大限度地降低温度引起的偏差。在此基础上,分析温度对主梁内力的作用,从而进一步深入研究温度变化对主梁开裂的影响。因此可以通过对大桥的温度监控测量基本了解结构的温度场情况,确定温度参数的敏感性,继而修改计算模型,以便为下一悬臂施工阶段立模标高的确定提供更为准确的参考数据。温度测点的布置。选择主跨两内侧1号段截面布置温度应变计,全桥共计60个温度测点,布置见图6。

5 线形监控

桥梁施工线形监控两个关键目标是箱梁平面线形和箱梁高程线形的监控。通过数据处理、预测分析和实时调整,使桥梁实际成桥线形尽可能地与设计要求的线形吻合。通过调整立模时控制点坐标来实现箱梁平面线形的控制。箱梁高程线形的控制主要是通过立模标高的确定来实现,主梁悬浇施工各节段。立模标高公式为:

Lmi=Sji+Ypgi+Gli+Wdi

其中,Lmii节段施工立模标高;Sjii节段设计标高;Ypgii节段预抛高(自重、混凝土收缩徐变、预加应力等因素);Glii节段相应挂篮弹性变形;Wdii节段标高的温度修正。

6 结语

施工监控是个高难度施工技术问题,但不是孤立的施工技术问题,它涉及设计、施工、监理单位的实际工作内容,为实现对桥梁的有效监控,在技术上需要进行桥梁结构不同阶段的受力分析,对施工各阶段进行有效地监测,并提供桥梁安全信息和预拱度,确保施工的顺利进行。

摘要:以深水河连续刚构桥工程为例,针对施工过程中应力、温度以及线形的控制进行了细致、深入的探讨与总结,对PC连续梁桥施工控制的原理和方法做了系统的介绍,进而验证了监控方法的有效性。

关键词:PC连续刚构桥,悬臂施工,施工监控

参考文献

[1]向中富.桥梁施工控制技术[M].北京:人民交通出版社,2001.

[2]刘明.预应力混凝土桥悬臂施工监测控制技术[J].交通标准化,2012(16):128-130.

[3]杨鸿皓,田山坡.大跨度预应力混凝土连续梁桥悬臂施工监测与控制[J].铁道勘察,2007(4):97-99.

连续刚构桥空间动力特性分析 第2篇

连续刚构桥空间动力特性分析

以重庆市某大跨度连续刚构桥为工程背景,利用大型通用有限元分析软件ANSYS建立该桥的空间实体模型,计算分析其自振频率及相应振型.

作 者:曾向军 向长福 作者单位:湖南怀化路桥总公司,湖南怀化,418000刊 名:科技资讯英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):2009“”(14)分类号:U445.1关键词:连续刚构桥 劝力特性 有限元分析 动载试验

PC连续刚构桥施工监控 第3篇

预应力混凝土连续桥至基础施工到建成通车, 主要经历基础施工、箱梁施工和桥面系施工等步骤。尽管现有理论可较方便地求出各施工阶段的变形和预拱度, 但实际结构的变形却未必能达到预期效果。主要影响因素有:计算所采用的材料弹性模量、强度等级、混凝土收缩徐变系数、截面尺寸和施工荷载等与实际情况不完全吻合;施工中出现立模、测量、预应力张拉等误差。由于以上因素, 实际施工过程中每个状态 (位移、应变) 与设计状态不可能完全一致。上述偏差随着箱梁施工的不断进行而逐渐积累, 如不加以控制与调整, 实际线形将显著地偏离设计目标, 影响成桥内力和线形。因此, 主桥施工过程中必须进行严格的施工监控。本文以江都北路延伸工程古运河大桥为例说明PC连续刚构桥施工的监控过程。

2 工程概况

江都北路延伸工程古运河大桥, 采用 (27.5+45+27.5) 米预应力混凝土连续V形刚构方案[1]。本桥上部结构以连续梁为主体, 配以V型腿刚构共同受力。主桥连续梁分为两幅, 单幅采用变截面单箱三室斜腹板箱梁, 箱梁施工采用支架现浇[2]。本桥下部结构桥墩呈“Y”形, 与上部固结, 以与主梁共同参与结构受力, 桥台采用分离式重力式台桥墩和桥台的承台都下接钻孔灌注桩基础。古运河大桥立面示意图如图1所示。

3 桥梁监控内容

施工监控是利用事先在结构的各主要部位埋设数种性能各异的传感器和相关的测试仪器, 按施工方案的工况和工序, 不间断地采集相应数据, 包括几何特征参数和力学参数。对预应力混凝土连续梁桥进行施工控制则主要包括变形控制和内力控制两方面。变形控制就是严格控制箱梁的标高, 有偏差产生且偏差较大时必须即时进行误差分析并确定调整方法, 好为下面更为精确的施工做好准备。内力控制主要控制箱梁在施工过程中以及成桥后的应力, 确保其不致过大而不安全, 甚至造成主梁破坏。

本次桥箱梁施工采用支架现浇法施工, 支架采用满堂扣件式脚手架。施工控制采用预测控制、施工监测 (结构变形监测和应力监测等) 、施工误差分析和后续施工状态预测等方面。

本次施工监测主要包括: (1) 全桥变形控制分析; (2) 全桥应力控制分析; (3) 施工技术方案审查 (包括主墩承台钢板桩围堰施工方案、支架管桩方案、桥墩V腿施工方案和现浇箱梁施工方案等) ; (4) 施工质量监控。

4 桥梁监控工况

古运河大桥的监控工况如表1所示。

5 桥梁计算分析

古运河大桥采用前进法计算分析[4], 在进行前进分析时, 若反馈控制分析后预留拱度误差分布呈现明显的方向性, 则应调整参数进行前进分析, 改变理想状态, 使系统趋于稳定。

前进分析根据已确定的施工方案模拟施工步骤, 从施工初始状态逐阶段分析至竣工后徐变完成时, 确定各阶段的内力和位移。主要分析内容[5]有: (1) 混凝土的重量; (2) 预应力筋的张拉; (3) 预应力的损失; (4) 结构体系的转换; (5) 混凝土的收缩; (6) 混凝土的徐变。

6 主梁线形监控

主梁挠度测点布置参照古运河大桥施工图, 沿箱梁纵向全长在梁顶设立3个标高观测点, 梁底设3个反光片作为坐标观测点, 梁顶测点须用红漆标明。梁顶标高采用精密水准仪测量, 梁底反光片利用全站仪测读, 可根据施工过程中方便程度合理使用梁顶或梁底作为主要测点。如遇特殊情况, 测点可进行适当调整。主梁挠度测点布置如图2所示。

主梁挠度的观测手段如下: (1) 主梁挠度的观测主要通过测量相对高程来实现; (2) 标高基准点设置在桥墩墩顶; (3) 标高观测在桥面上直接采用水准测量; (4) 观测时间选择在上午太阳出山前, 一般需在清晨前完成外作业测量[3]。

由于梁体混凝土温度较气温变化滞后, 日照不会使梁体立即产生挠曲变形, 如清晨日照不强, 则观测时间可适当延长, 但日出后半个小时应观测完毕。

底板标高实测结果与预测值比较

由图3和图4分析可知, 左右幅箱梁底板中心的实测标高与预测标高吻合得很好。

7 应力监控

古运河大桥施工采用支架现浇法, 支架采用满堂扣件式脚手架。对于这种施工方法, 跟踪监测箱梁关键截面在施工中的应力状态尤为重要。因此, 在箱梁控制截面埋设钢筋应力传感器, 对箱梁重要截面进行正应力监控, 监测混凝土浇筑、预应力筋张拉锚固、结构恒载等作用导致的箱梁控制截面混凝土正应力的变化等。

7.1 测试设备

通过对多种应力测试仪器性能的比较, 并考虑到仪器要适合长期观测并满足精度的要求, 采用GJJ-10型钢弦式钢筋应力计和609测读仪作为应力观测仪器。测读仪测量精度控制在士0.2MPa以内, 每一施工节段浇筑混凝土前后、预应力张拉前后及成桥落架前后均进行应力测读。

7.2 测点布置

古运河大桥应力测点截面位置如图5所示, 右幅 (东幅) 共计13个截面, 分别对应箱梁的每跨跨中截面、中跨四分点截面和2、3号墩根部以及V腿根部;左幅 (西幅) 共计7个截面, 截面布置为右幅 (东幅) 的一半。

7.3 测试方法

对古运河大桥的不同工况进行应力测量, 监控工况主要分为混凝土浇筑前、混凝土浇筑后、预应力筋张拉前、预应力筋张拉后和成桥后。图6为箱梁实测结果的平均值与理论值的比值。

从图6中可以看出大桥应力在各个工况下的实测平均值与理论值的比值都在1附近, 说明两者吻合得很好, 在各个工况下大桥都是正常状况。

8 结论

江都北路延伸工程古运河大桥的全面、及时的施工监控工作, 为施工质量、工程进度和施工安全提供了有力的保障;从主桥应力和梁底标高实测数据来看, 各项技术指标、质量指标均得到了有效的控制, 符合设计提出的应力和线形控制指标。

摘要:本文以江都北路延伸工程古运河大桥为例, 讲述了PC连续刚构桥施工监控全过程, 通过对大桥线形和应力的监控, 保证了大桥的施工安全和质量。

关键词:PC连续刚构桥,施工监控,线形,应力

参考文献

[1]王文涛.刚构连续组合桥梁[M].北京:人民交通出版社, 1997.

[2]向富中.桥梁施工控制技术[M].北京:人民交通出版社, 2001.

[3]彭东黎.大垮高墩连续连续刚构桥施工期主梁变形监测[J].公路与汽运, 2006 (1) :109-111.

[4]张宝才, 徐帧祥, 阴存欣.跨海预应力混凝土大桥工程监测分析[J].铁道技术, 2000 (4) .

PC连续刚构 第4篇

1 工程概况

某桥自南向北岸跨度布置为16 m+(30+58+100+58)m,全长267.5 m,其中16 m跨为钢筋混凝土简支梁。30 m+58 m+100 m+58 m为4跨1联PC连续刚构,仅主墩(2#、3#墩)处墩梁固结,其余墩顶设纵向活动支座。两端各有一段主梁位于缓和曲线上,以便与引道连接。PC刚构主梁为单箱单室直腹板变高度箱梁。其直线部分顶宽13.5 m,底宽6 m,两侧各悬出3.75 m。曲线部分底宽由6 m逐渐外延至6.72 m,顶板两侧悬出部分按缓和曲线计算宽度外延。主跨跨中、边跨直线段梁高2.4 m,主墩处梁高6.0 m,梁底按二次抛物线变化,墩顶0#块现浇段长10 m,0#块尺寸如图1所示。箱梁为3向预应力体系:纵向为12-7Ф5高强度、低松弛钢铰线,采用OVM锚具锚固;横向为4-7Ф5钢铰线,采用扁锚锚固;竖向为Ⅳ级Ф32精轧螺纹钢筋配螺帽。梁体为C50混凝土。

2 刚构连续梁施工

施工从2#、3#主墩开始,2#、3#主墩基础施工完毕后,浇注承台,再施工主墩墩身及墩旁支架,并对墩身施工加预应力。在墩旁支架上施工0#块,组拼施工挂篮,然后对称悬浇1#块,直至11#块(其中在施工5#时,对墩旁支架的反力进行一次调整和释放,使绝大部分荷载由主墩承受)。与此同时,施工边墩及主跨支架现浇段,首先在中跨跨中进行合龙,然后合龙边跨。

2.1 悬臂施工中不平衡力矩处理

由于本桥墩身截面刚度较小,设计文件明确要求在梁体悬浇过程中,墩身承受的不平衡力矩不得大于5 000 k Nm,而按规范组织施工梁体产生的不平衡力矩在数量级上超过5 000 k Nm。因此在主墩两侧每墩均设置了4个钢管柱为主梁合龙前的支撑。钢管柱壁厚16 mm,下端支承于承台上并通过预埋件与承台连成整体,上端通过纵横梁、支承块及预应力束构成梁体拉压支座,以保持梁体悬浇时的稳定。支承钢管柱分节制造,逐节安装,各节间通过法兰盘进行连接,为增加支撑钢管柱的稳定性,要求每节均在墩身上设有附臂。为增加钢管柱刚度,在钢管柱内灌注了C20级的混凝土。钢管柱安装时按设计要求其垂直度控制在0.5%以内,顶端标高控制在+5 mm以内。钢管柱在全桥合龙后拆除。

2.2 0#块施工

本桥连续刚构主梁左右幅分离,净距1.0 m。施工前,拟选一个桥墩墩顶0#块主梁段作为样板施工,旨在优化刚构墩顶0#块主梁施工方案,优选该段刚构施工工艺各种技术参数,检验梁段钢模板选型,以便为其他刚构墩顶0#块主梁段施工提供更为可靠的技术保证以及施工样板。0#块是梁部施工中受力和施工最复杂的节段,除了设有梁部3向预应力外,还布置有墩身预应力束的张拉端,因此设计要求主墩0#块分2次进行灌注。0#块灌注在支架上进行,其底模支架利用临时钢管柱做支承点,通过纵横梁来支撑底模;侧模支架采用万能杆件,通过型钢桁架,将荷载传递至钢管柱上。0#块施工外模采用特制钢模板,内模使用组合钢模,内外模板通过拉杆连成整体,第1次灌注高度为墩顶以上1.3 m处,灌注由低处向两侧对称灌注。混凝土采用缆索吊机吊混凝土斗输送,混凝土振捣使用插入式振捣棒振捣。振捣时分区负责,确保混凝土质量。第1次灌注完毕养生梁体达到设计强度后,开始张拉墩身预应力束,并进行压浆;然后进行0#块上部结构的施工。0#块施工中要注意各支架要有足够的刚度,避免不均匀变形同时加强混凝土质量控制,杜绝混凝土质量缺陷的发生。

(1)施工顺序、方法

0#块施工工艺流程为:拼装托架安装底板钢筋安装外模、端模安装腹板、隔墙钢筋安装内模安装顶板钢筋安装纵、横、竖向预应力管道调整检查浇注混凝土养护张拉预应力筋。

(2)临时钢管柱施工

施工的步骤:在墩身顶部施工时,利用墩旁临时钢管柱作为支撑,拼装钢桁梁和联接梁;在钢桁梁顶安装分配梁;托架拼装并检查合格后进行荷载试验;试验荷载为主梁自重与可能的最大施工荷载总和的1.2倍;模拟梁块浇筑顺序分级加载和卸截,同时进行观察和测量,定点测量加载前、各级加载和卸载前后、卸载后的标高并做好详细记录,为立模预抬高程提供依据,经试验合格办理签证手续后方可投入使用。

(3)模板制作及安装

箱梁的外模采用整体特制定型钢模,内模用组合钢模板拼装,整体吊装。内、外模板用Φ18 mm圆钢套PVC管作对拉杆。模板、钢筋均在生产车间加工制作,运输到各施工地点安装就位。模板安装应稳固牢靠,拉杆、撑杆上足,尺寸误差满足规范要求。

(4)钢筋安装

测量放线,安装现浇箱梁底模和侧模,按设计要求对底模预留抬高值,绑扎底板和腹板钢筋,安装内模,绑扎顶板钢筋,安装各种预埋件。钢筋接头按设计要求错开布置,架立筋牢靠,对焊接接头抽样检验,波纹管安装位置准确,内插芯棒,定位网间距0.8~1.0 m,保证混凝土浇注时不发生移位、变形,施工期间防止电焊烧伤。

(5)预应力管道及预应力束安装[5]

所有预应力管道均采用金属镀锌波纹管,钢筋绑扎焊接时,不得损坏预应力管道。波纹管位置准确,并按设计设置定位筋固定牢固。接头旋紧并缠裹密实,不得漏浆。锚垫板位置须准确牢固,与波纹管垂直,压浆管埋设通畅,预应力束穿入波纹管中。

(6)混凝土配制

主梁混凝土为C50,对混凝土配合比设计进行优化,保证混凝土和易性好、不离析,初凝时间为8~10 h。根据工期安排,要求混凝土缓凝、早强。所需材料进场后需经检验合格方准使用,砂石料、水泥、外加剂等计量准确,其中砂石料误差2%,水泥、掺合料、外加剂投料误差1%。所用水灰比控制在0.24~0.38的范围内。水泥重量不超过500 kg/m3,水泥与混合材料的总量不超过550~600 kg/m3。外掺混合料中粉煤灰掺量不超过胶结料的重量的30%,沸石粉不超过10%,硅粉不超过8%~10%。掺用混合材料的种类和数量,必须经试验报监理工程师批准后确定。混凝土的砂率控制在28%~34%的范围内。高效减水剂的掺量宜为胶结料的0.5%~1.8%。严格控制用水量,砂石中的含水量仔细测定后从用水量中扣除。高效减水剂采用后掺法,当用粉剂时搅拌时间不少于60 s,当用溶液时搅拌时间不少于30 s。拌制混凝土使用强制式搅拌机,采用二次投料法拌制。

(7)混凝土浇筑

混凝土采用缆索吊机吊混凝土斗输送,混凝土下落高度大于2 m时,采用漏斗减速。浇筑按水平分层方法逐层进行,分层厚度不大于30 cm。随浇筑随振捣。振捣采用插入式振捣器随灌注逐层振捣,振捣棒头下入下层混凝土5~10 cm,以保证层间结合良好。振动棒大小根据钢筋间距选择,振动棒的移动距离为其作用半径的1.5倍,振捣时防止漏振、欠振,避免过振造成离析。振捣时间以混凝土不再下沉、冒泡,并轻度泛浆为宜。由于腹板较高,为确保混凝土振捣质量,在腹板内模适当位置开窗口振捣。顶板混凝土浇注时进行刮平,并进行收浆,及时覆盖、浇水养护。

(8)预应力张拉

混凝土强度达到设计强度85%后,张拉顶板预应力束。正式张拉前先用初应力(0.1~0.2σ)张拉1次,张拉程序对于低松驰钢铰线为:0初应力100%设计吨位持荷2 min锚固。张拉时,油泵均匀加油,不得突然加载或突然卸载。在张拉时,千斤顶后面不能站人或从其后面穿过。张拉时如果锚头处出现滑丝、断丝或锚具损坏,立即停止操作进行检查,并作出详细记录。当滑丝、断丝数量超过容许值时,将抽换钢束,重新张拉。预应力钢束采用两端张拉时,两端保持同步,张拉时发现问题及时分析,采取措施后重新张拉。钢铰线张拉完毕,张拉力和伸长量符合设计要求后,即用砂轮机将多余部分切除。

(9)混凝土养护

混凝土浇筑完毕后及时养护,养护采用水管洒水法,保持混凝土表面湿润。混凝土强度达拆模强度可拆模,并继续进行养护,养护时间视水泥品种、环境温度和湿度而定,最少不小于7 d。

3 合龙段施工

本桥中跨合龙段利用挂篮做合龙平台,边跨合龙段则利用现浇段支架进行合龙。

3.1 合龙前的准备

(1)合龙时要清理梁顶面的荷载,使其与设计要求的受力状态相符,特别是中跨合龙时,要尽量使每个T构两端荷载对称,减小不平衡力矩。

(2)在合龙前除了测量合龙块两侧梁端高差并采取措施使两侧T构端部的中线偏差、高程偏差符合规范要求外,在2#、3#墩的11#块的悬臂端部预埋用于临时锁定的钢板,靠河端顶板及底板各增设3个预埋[30槽钢头,长0.7 m,预埋位置见图2。

(3)中跨合龙采用挂篮做施工平台,边跨合龙在支架上进行。由于本桥对不平衡荷载要求很严,在合龙段施工中采取相应措施保持T构荷载平衡,合龙段混凝土浇注采取换重法进行。

(4)在施工11#块时,按合龙段预留孔布置图埋设预留孔。在施工合龙前最后几个节段,特别是11#块时,要对每根纵向波纹管进行精确定位,尽量消除合龙段两侧孔道相对误差,以保证合龙段孔道顺直。

3.2 合龙

3.2.1 合龙段顺序

T构远端拆除挂篮、配重水箱就位挂篮就位T构端部荷载及高差调整T构临时锁定绑扎钢筋、调模板、预应力安装浇注混凝土,同时进行换重养生、张拉。

3.2.2 施工步骤

(1)拆除挂篮。2#墩挂篮拆除的施工顺序为:挂篮就位主梁下抄垫配重块拆除拆除挂篮吊挂所用滑轮滑轮改装缆索吊机大钩拆除上下游穿滑轮组底模平台下放底模平台拆散、分类、归库缆索吊机大钩恢复起顶立柱抽出立柱下垫板拆除立柱、门架拆除挂篮横梁、主梁等构件挂篮分类堆码、归整。2#墩挂篮施工完11#块并张拉、压浆后,2只挂篮对称同步向2#墩中心转移,边后退挂篮边修饰梁体表面。挂篮后退前将前上横梁、前下横梁接长,将底模平台悬挂于前上横梁上,拆除前吊带。3#墩挂篮施工完11#块后,2只挂篮同步后退3 m,将两岸现浇段施工11#块时拆掉的杆件补齐。在现浇段支架反背与梁体之间用钢垫块及分配梁垫密实,各垫块及分配梁之间用电焊焊成整体。

(2)配重。在2#、3#墩T构靠岸侧端部压重20 t。压重前和每压重10 t时,对梁体线形变化进行观测和比较。

(3)合龙段挂篮就位。3#墩T构靠河侧挂篮向前走行3 m,测量梁体顶面高程变化情况;如无异常,再向前走2 m,至施工合龙段最终位置,在3#墩11#块与挂篮主梁之间设木枋并夹紧,安装前后吊带、吊杆,挂篮底模平台就位。挂篮底模平台所有荷载均直接传递到梁体上。

(4)T构端部荷载及高差调整。拆除3#墩靠河边一侧挂篮的后部压重,挂篮压重拆除过程中,对梁体端部高程进行调整,同时将3#墩现浇段支架侧的梁端压重调整至40 t。

(5)T构临时锁定。安装合龙段Φ140支撑钢管,同时穿入通过支撑钢管的钢铰线束。支撑钢管要求与顺桥向桥中线平行并与波纹管同心。支撑钢管设在顶板39#束(4根)及底板40#、45#束(各2束)上。在气温15~17℃(设计体系温度)时,集中对支撑钢管对称施焊,同时将预埋的支撑槽钢焊成整体,如图2所示。对称张拉钢铰线临时锁定束,完成T构锁定。

(6)绑扎钢筋、调模板、预应力安装。安装合龙段底板钢筋、腹板钢筋、隔墙钢筋,安装底板预应力孔道,安装竖向粗钢筋。钢筋绑扎严格按图纸要求及规范要求进行,所有钢筋接头均采用焊接连接。预应力孔道定位必须准确牢固,杜绝跑模漏浆现象发生。预应力钢铰线在孔道安装时一并安装。安装、调整内外模板。安装顶板钢筋、预应力孔道及预应力束。

(7)根据梁体线形监测变化情况,在合龙段两侧9#节段上平放一个容量24.5 t配重水箱。

(8)浇注混凝土。混凝土浇注在夜间1∶00至清晨6∶00之间进行。混凝土浇注时同时将换重水箱内的水放掉,每浇注一斗混凝土(3.2 l),每个水箱内排水4.5 t,排水时合龙段两侧水箱要同步进行。养生、张拉、拆除T构配重及靠岸侧支撑,安装合龙前拆掉的挂篮配重,将底模平台悬挂在前后上横梁上,后退挂篮并对梁体表面进行修饰。

4 结语

总结本桥施工经验,可以归结为:

(1)PC刚构桥施工技术的难点和重点是0#块施工和合龙技术,所以在施工组织设计时需要多方面、多层次分析和论证及工程类比。

(2)荷载试验可以消除承台支架法施工0#块时支架的非弹性变形,还可以模拟0#块施工中不同加载工况下的结构位移值,为正确计算下一节段预拱度提供现场试验资料。

(3)合龙前的最大悬臂工况是整个PC连续刚构桥施工中的最不利工况,应及早准备、尽快合龙,顺利完成结构体系由静定转化为超静定结构,提高结构的稳定性和整体刚度,保证大桥的圆满建成。

参考文献

[1]刘瑞兴.宜万铁路柿子口大桥连续刚构施工技术[J].中国港湾建设,2007,(6):57-61.

[2]江湧,汪双炎.大跨度预应力混凝土连续刚构桥梁施工关键技术研究[J].桥梁建设,2007,(A02):103-106.

[3]吴必刚.预应力混凝土连续刚构桥的合龙工艺[J].铁道建筑,2007,(1):12-13.

[4]刘玉兰,吴初平.下白石大桥箱梁整体悬浇技术与质量控制[J].中外公路,2006,26(3):137-140.

[5]JTJ041—2000公路桥涵施工技术规范[S].

大跨径PC连续刚构桥下挠控制 第5篇

随着我国高速公路建设的快速发展,连续刚构桥以其地形适应性强、抗扭性能好和施工工艺成熟等特点,在我国交通建设领域发挥着日益重要的作用。但随着跨径的加大,近年来国内外大跨径预应力混凝土梁桥出现了一些普遍性的病害,其中主梁下挠就是较突出的问题之一。这不仅影响了结构的正常使用,而且还可能危及结构的安全。因此,下挠已阻碍了连续刚构桥的发展。本文根据桥梁结构下挠的内因,理论研究结合工程实践,从设计角度提出减小大跨径混凝土连续刚构桥长期变形的建议。

1 基本原理[1,2]

由于混凝土的时变效应和平衡悬臂施工时的体系转换引起结构内力重分布,进而影响桥梁结构的内力和挠度。由结构力学知,桥梁结构的挠度为:

其中,k为截面斜率;珚M为单位荷载作用下截面弯矩;M为外力作用下的截面弯矩(见图1);EI为梁体的抗弯刚度。

挠度等于斜率的二重积分,截面斜率(即应力分布)决定了结构的长期挠度。对于全预应力混凝土桥梁,如果跨中截面上缘压应力大于下缘压应力且相差较大(如图2c)所示),墩顶截面上缘压应力小于下缘压应力且相差较大(如图2a)所示),在混凝土长期徐变的作用下,结构下挠较大。如果截面的上下缘压应力相等,截面斜率为零,结构在混凝土徐变特性的影响下,只会发生轴向变形,而不会下挠(如图2b)所示)。因此,图2b)的应力状态和零截面斜率是目标状态和斜率。

截面的斜率又取决于成桥时结构的内力状态,因此,成桥的结构内力控制着结构的长期挠度。如果成桥时我们能使结构在重力和预应力作用下,各截面弯矩接近于零,这样就能达到目标斜率的要求。

2 设计思路[2]

为了实现上述目标,结合林同炎教授的荷载平衡理念,采用恒载零弯矩法来设计预应力钢束,尽量使结构的最终恒载弯矩接近于零,从而减小徐变弯曲下挠,以达到控制大跨径连续刚构桥长期下挠的目的。但是由于混凝土箱梁节段和桥面铺装的施工时间差、加载龄期差异和施工中的不确定因素,很难确保各截面零弯矩。

因此,设计时主要根据恒载零弯矩理论控制最大悬臂静定状态下预应力所产生的弯矩与结构重力弯矩比值的大小,尽量使各截面的总弯矩较小,预应力的反弯矩可略大于自重和二期产生的弯矩,一般可取1.1~1.2的自重弯矩,这样不仅能减小徐变负效应,而且有利于控制结构下挠。

3 工程实例

3.1 概况

某连续刚构桥桥跨布置为95 m+170 m+95 m,联长362 m。上部为单箱单室斜腹板断面,箱梁顶宽为23 m,悬臂长5.5 m,底宽从根部到跨中变化为8.12 m~11.00 m。箱梁根部梁高为10 m,跨中梁高为3.6 m,腹板厚度分别为0.9 m,0.7 m和0.5 m;底板厚度为1.2 m~0.32 m。箱梁采用C55混凝土,为纵、横、竖三向预应力结构,横断布置图如图3所示。箱梁纵、横向预应力采用按ASTM A416-97标准生产的低松弛270级钢绞线,公称直径s15.2 mm(0.6″)。纵向预应力采用15~17,15~19,15~25,15~27和15~29的预应力钢束,纵向预应力钢束均采用两端张拉。下部桥墩采用钢筋混凝土双薄壁(矩形空心)墩,墩身高96 m,单墩平面外形尺寸为3.5 m×11.0 m,双墩中心距离6 m,薄壁厚度纵向0.6 m,横向0.7 m,基础承台厚度为4.5 m,采用16根D2.0 m桩基础。

3.2 计算模型

根据该桥的实际施工流程,采用有限元通用软件进行桥梁结构计算分析。主梁采用空间变截面梁单元模拟,全桥共有节点207个,单元198个,计算模型如图3所示。

3.3 计算结果分析

采用恒载零弯矩理论重新设计了该桥的顶板束、底板束以及后期束,原设计和新设计的内力及挠度对比如下:

在原设计和调整预应力钢束后的新设计下,中跨成桥时的内力和位移比较分别如图4,图5所示(图中0号节段为墩顶节段,24号为跨中节段,下同)。

从表1和图4,图5可以看出,在采用恒载零弯矩理论重新设计预应力后,成桥时跨中挠度有所改善,长期挠度也显著减小。新配束后,刚成桥时结构跨中的最大挠度由原设计的7.56 cm减小到1.92 cm;20年收缩徐变后的跨中最大挠度由原来的15.32 cm减小到5.25 cm。而由该桥高墩引起的桥墩压缩位移有1.6 cm,可见采用恒载零弯矩理论重新配束后挠度控制效果显著。

mm

最大悬臂状态预应力弯矩与自重弯矩之比和最大悬臂状态总弯矩分别如图6,图7所示。

从图6和图7可知,在采用恒载零弯矩理论重新配束后,最大悬臂状态下两者比值有明显改善,全部都在1.0以上,使得箱梁截面斜率与原设计相反,有利于减小结构的成桥挠度和长期挠度。同时该状态下,结构总弯矩均为正弯矩,结构上挠,有助于削减二期恒载产生的弯矩和挠度。

4 结论与建议

本研究结合工程实例,将理论计算结果与原设计进行对比,重新配束后结构的长期挠度明显减小,有效地控制了长期下挠,验证了其在实际工程中控制下挠的可行性与有效性,为连续刚构桥的建设提供些许参考,以期有效地防止其长期下挠。

摘要:为了有效解决大跨径PC连续刚构的下挠问题,从设计角度出发,结合荷载平衡概念,采用恒载零弯矩法配置预应力钢束,有效地控制了结构下挠,经实践证明这种技术可行有效,从而保证了桥梁结构的安全可靠。

关键词:连续刚构桥,下挠控制,基本原理

参考文献

[1]李廉锟.结构力学(上册)[M].第3版.北京:高等教育出版社,1996.

[2]范立础.预应力混凝土连续梁桥[M].北京:人民交通出版社,1987.

[3]R I.Gilbert.Time effects in concrete structures[M].Amster-dam-Oxford-New York-Tokyo:ELSEVIER,1988.

PC连续刚构 第6篇

关键词:连续刚构,合龙段,底板崩裂,ANSYS,空间仿真

预应力混凝土连续刚构桥这种桥型以其施工方法简单、工程造价低、受力合理、行车舒适性好等优势备受业主、设计单位、施工单位的欢迎。从20世纪70年代起,预应力混凝土连续箱梁桥在我国就得到了迅速发展和广泛应用。目前40 m~150 m范围内,预应力混凝土箱梁桥已经成为主要的桥型之一 [1]。本文是针对某大桥在施工过程中出现的崩裂情况,对其进行了有限元计算,结合设计和施工过程中的常见问题,分析其成因并提出了修复措施,可为今后的类似工程提供成功的范例和有益的参考。

1 工程概况

某大桥上部构造采用(85+155+85)m预应力混凝土连续刚构,主跨桥墩采用钢筋混凝土箱形墩。箱梁为单箱单室结构,梁底下翼缘及底板厚呈二次抛物线变化,施工采用挂篮悬臂浇筑。纵向预应力筋采用15.24钢绞线;竖向预应力筋采用直径32 mm精轧螺纹钢筋;箱梁采用C50混凝土,墩身采用C40混凝土。

进行预应力钢绞线管道压水施工,期间发现合龙段外侧底板漏水严重。经检查发现中跨合龙段底板外侧以及右2号~20号段底板外侧混凝土出现裂缝,最深达10 cm,宽约2 mm。

2 结构整体分析

1)计算模型。

总体静力计算按平面杆系进行结构分析,采用桥梁结构静力计算综合程序QJX 2005年新版(含新规范),结合结构的施工顺序进行结构离散。墩梁固结,按等效杆件元考虑了基础柔度的影响。结构离散图如图1所示。

2)平面分析结果。

施工仿真分析表明:施工过程中、运营阶段主梁均处于安全状态,但是对称减少2根~4根中跨合龙钢束对总体受力影响不大。并且在一定程度上可减缓底板因预应力钢束局部径向力所引起的劈裂作用,理论上是可行的。

3 合龙段局部分析

3.1 计算模型

采用大型通用有限元软件ANSYS进行空间应力分析,根据底板崩裂部位,从跨中断面向两侧各取13 m,建立空间有限元模型。考虑到施工过程中由于钢绞线定位偏差等原因将引起预应力孔道局部应力发生变化,底板合龙钢束竖曲线在跨中合龙段2 m范围内针对三种工况进行比较分析(见表1)。

3.2 空间分析结果

对应中跨箱梁合龙段底板钢束分别取600 m,25 m,6 m三种半径,各个合龙束张拉控制力取3 710 kN(考虑损失后有效预应力取张拉控制力的0.7倍)的情况下,跨中合龙段箱梁底板上缘纵向名义应力分别由-12.3 MPa变化为-19.4 MPa,-43.5 MPa;底板下缘纵向名义应力分别由-13.3 MPa变化为-5.4 MPa,18 MPa(受拉);底板上缘横向压应力分别由-0.61 MPa增加到-4 MPa,-16 MPa;底板下缘横向拉应力分别由1.1 MPa增加到6 MPa,18 MPa;底板沿厚度方向的孔道间竖向平均应力分别由0.66 MPa增加到1.7 MPa,1.9 MPa~4.3 MPa。已超过混凝土的容许拉应力(见图2)。如果钩筋或防崩钢筋设置不足,必然导致底板崩裂。

4 崩裂原因分析及修复措施

4.1 原因分析

根据公路JTG D62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[2]规定:按正常使用极限状态设计时,预应力应作为荷载考虑。大跨径连续箱梁桥的最大特点是梁高根据悬臂施工和受力需要,截面一般采取变截面的形式,通常采用抛物线渐变的方式,所以对于大跨度变截面箱梁的跨中底板合龙钢束按照跨中底板立面抛物线形式布设。当张拉底板预应力筋时,必然使截面产生与使用荷载作用方向相同的附加荷载即均布横向力,称为附加荷载效应(如图3所示),这是合龙段底板崩裂的主要原因。

取一小段预应力筋进行分析,其受力情况如图4所示,将其划分到无限小的单元,则曲线可近似按圆弧线处理,径向力q(x)近似相等,将力在SS轴上投影,列出力的平衡方程:

2Npesinθ=2q(x)θR (1)

微段上θ很小,近似取sinθθ,则式(1)简化为

2Npeθ=2q(x)θR

由上式得:

q(x)=ΝpeR (2)

从式(2)可以看出:径向力q(x)随变截面箱梁底板的预应力筋曲率半径的减小而增大,这一点也从上面的有限元分析中得到了验证;若箱梁高度以及箱梁底板厚度按抛物线变化,底板预应力筋按底板的形状设计为抛物线线形如图3所示。抛物线方程为y=axb,经过(l/2,h),得y=h(2xl)b,根据半径公式R=(1+y2)32y,代入式(2)得:

q(x)=Νpeh(2l)bb(b-1)xb-2[1+(h(2l)2bxb-1)232 (3)

箱梁底板的抛物线介于一次和二次之间,所以1<b<2,从式(3)可以得出:径向力q(x)随h/l的增大而急剧增加;径向力q(x)在预应力筋两端产生的径向压应力最小,跨中产生的径向力:

limqx0(x)=limx0Νpeh(2l)bb(b-1)xb-2[1+(h(2l)2bxb-1)232=limx0Νpeh(2l)bb(b-1)xb-2

从以上推导可以得出如下结论:

1)抛物线曲率无穷大区域,径向力趋近无穷大。2)抛物线指数越小,跨中位置处预应力钢束的等效径向力越大,对箱梁底板受力越不利。

设计上应从离抛物线顶点的一段距离开始设置抛物线,从而避开抛物线曲率无穷大的区域并且在跨中径向力较大部分设置防崩钢筋,使全底板共同参与受力,有效防止底板崩裂。如果有必要在跨中相应位置设置一定厚度的横隔板来分散径向力的作用[3]。

4.2 修复建议

鉴于底板已出现崩裂,预应力钢绞线已经放张。建议采用凿除重建方案,根据平面和空间分析结果,对钩筋进行加密,在底板对称减少2根~4根中跨合龙钢束,并采用分批张拉,分批压浆的方法。

1)增设加劲肋。中跨合龙段设置2道加劲肋、中跨两个20号节段分别设置1道加劲肋,一方面加固底板的防崩能力,另一方面增强底板横向刚度。2)合龙段外侧腹板下缘混凝土掉块处理。如果该部位钢筋未被扰动,在凿毛、凿除浮浆并清理干净后,采用环氧砂浆修补。

5 结语

1)不能盲目通过增大中跨底板合龙束数量的方法,来改善跨中箱梁上下缘应力状态和解决主跨跨中长期持续下挠问题。2)底板预应力钢束径向力产生的底板横向拉应力过大是大跨径连续箱梁桥跨中底板崩裂的一个最重要力学原因。3)在中跨合龙段底板合龙钢束的施工过程当中,应该精确定位钢束的位置,防止小半径和折角的出现。4)设计单位应酌情考虑增大变截面底板的抛物线次数来减小跨中径向力的作用,并且在跨中相应位置设置横隔板来分散径向力的影响。5)设计单位和施工单位应该重视合龙段防崩钢筋的布设。

参考文献

[1]郭丰哲,钱永久,李贞新.预应力混凝土连续刚构桥合龙段底板崩裂原因分析[J].公路交通科技,2005(10):72-73.

[2]JTG D62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

[3]潘钻峰,吕志涛.大跨径连续刚构桥主跨底板合拢预应力束的空间效应研究[J].世界桥梁,2006(20):66-67.

PC连续刚构 第7篇

1 跨中挠度主要影响因素研究

计算采用桥梁博士3.0对大桥建立结构模型,模拟实际施工过程进行计算,全桥共分187个单元,1~157为桥面单元,158~187为桥墩单元,共分73个施工阶段,混凝土的容重26 kN/m3,二期恒载130 kN/m,预应力管道摩阻系数ü=0.25,局部偏差系数k=0.001 5,钢束锚固回缩变形为12 mm,相对湿度0.8,计算模型在一期恒载、二期恒载和预应力共同作用下的计算。

1.1 预应力损失对跨中挠度影响

预应力损失的原因有:预应力钢筋与管道壁间摩擦引起的应力损失;锚具变形、预应力筋回缩和接缝压缩引起的应力损失;弹性压缩引起的应力损失;预应力筋松弛引起的应力损失;混凝土收缩和徐变引起的应力损失;考虑预应力的平弯以及施工灌浆不饱满引起的预应力锈蚀所引起的预应力损失等。分别考虑在其他预应力束不变,顶板预应力、腹板、跨中底板、边跨底板折减10%的张拉力(张拉控制应力=0.9×0.75×1 860=1 255.5 MPa)后对其挠度的影响,其折减后对应的挠度(恒载+预应力)与原设计挠度(恒载+预应力)的差值图如图1~图4所示。

从图1~图4四种情况下的挠度差值可得到以下结论:

1)折减10%的顶板预应力束时,绝大部分梁段挠度都处于下挠趋势,其中以两中跨跨中附近下挠比较明显,最大达到3.5 cm,可见,顶板预应力是跨中持续下挠的一个重要影响因素。

2)折减10%的腹板预应力束时,也会引起大部分梁段下挠,但挠度很小,跨中最大也不到0.8 cm,所以腹板预应力的减小,不是跨中持续下挠的主要因素。

3)折减10%的两中跨底板预应力束时,中跨的挠度增大,中跨附近最大达到1.7 cm,而边跨跨中最大上升了0.4 cm,可见中跨底板预应力的损失会对跨中下挠产生一定的影响。

4)折减10%的两边跨底板预应力束时,两中跨的挠度有上升的趋势,最大上升0.4 cm,而边跨中的挠度呈下降趋势,最大下降1.1 cm,可见两边跨底板预应力的损失虽会增加边跨中的挠度,但有助于阻止跨中下挠。

1.2 抗弯刚度变化对跨中挠度影响

通常跨中下挠与箱梁底板开裂、腹板出现斜裂缝是并存的,两者相互影响,梁的下挠使梁底受拉,引起开裂,梁底开裂使结构刚度降低,在结构长度一定的条件下,结构刚度取决于材料弹性模量E和几何特性(A,I),在悬臂施工中,不可避免A,I产生偏差,E的离散性大。因此为了分析方便,仅考虑EI对结构跨中挠度的影响,将EI在原来的基础上折减20%后,两者的挠度差值如图5所示。

刚度折减20%后,从图5可看出,全桥普遍下挠,中跨下挠最大值1.2 cm,边跨也下挠了0.2 cm,可见刚度的降低会引起跨中尤其是中跨跨中下挠的加大。

1.3 超重对跨中挠度影响

由于施工挂篮模板的膨胀以及顶板标高控制不准确等原因,使得每梁段在尺寸上存在偏差,混凝土搅拌不均匀,振动不均匀等,都会造成梁段的重量偏差,一般来说,把重量偏差控制在5%的范围内,所以可通过对自重增加5%来分析超重对跨中挠度的影响,如图6所示为结构超重的挠度与原设计挠度的差值图。

从图6中可看出,由于梁体的超重,全桥普遍下挠,其中中跨跨中附近下挠最大值达到2 cm,边跨也下挠了近0.5 cm,所以超重会引起跨中的挠度增大。

1.4 混凝土的收缩徐变对跨中挠度影响

1)相对湿度的影响。

使用环境的相对湿度对混凝土的收缩影响比较明显,混凝土具有干缩湿胀现象,资料表明混凝土在水中的膨胀相当于在70%湿度的空气中收缩的1/6,或在50%相对湿度空气中收缩的1/8,并且相对湿度也是影响混凝土徐变的一个重要因素之一,相对湿度越低,则在加载早期徐变的影响较大,混凝土的收缩徐变特性受影响的因素很多,离散性大,具有不确定性,故很难准确模拟收缩徐变对结构的影响,通常按规范来计算,其中以环境条件作为识别参数。因此把相对湿度折减到50%,分析两种环境条件下混凝土的收缩徐变对跨中挠度的影响。

结果表明,相对湿度50%与相对湿度80%的环境条件下,它们的挠度也有较大的变化,其中跨中最大的差值超过了1.0 cm,边跨也有相应的下挠值,所以桥梁所处的环境条件对跨中的挠度也是有影响的。

2)不同的徐变计算模式及其计算时间对跨中挠度的影响。

JTJ 023-85公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范对收缩徐变计算模式采用的是CEB-FIP(1978年)模式,该模式将徐变系数表达为若干个性质不同的分项系数之和,JTG D26-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范对收缩徐变计算模式采用的是CEB-FIP(1990年)模式,该模式将徐变系数表达为一系列乘积形式,2004年新规范考虑收缩徐变的时间为10年,为了研究不同收缩徐变计算模式和不同时间对跨中挠度的影响,分别采用新旧规范计算3年、5年、10年的跨中挠度。

当计算时间历程相同时,按旧规范计算模式计算的挠度比按新规范计算模式计算的挠度大,10年相差了近5 cm,所以采用不同的计算模式进行设计也是影响跨中持续下挠的一个重要因素。

2 防治跨中下挠的措施

1)从施工工艺角度。

提倡真空压浆,减少预应力的损失,控制好模板的膨胀,尽量避免梁段超重,对浇好的梁段要养护好,防止水分的过早散失,减少收缩徐变的影响,在梁中预备束孔道,等到混凝土的收缩徐变基本消除了再张拉预应力。

2)采用结构手段。

根据林同炎教授提出的荷载平衡概念[1],即由上官兴教授在此基础上提出的“恒载零弯矩”——用预应力产生的弯矩去平衡结构自重产生的弯矩,这样在预应力和自重作用下,结构处于轴向受压状态,结构在混凝土的长期徐变下,只会产生轴向压缩,而不会发生跨中下挠,在理论上,只要实现每段的自重与预应力相等,即弯矩差为零,则在建造时不用设置预抬高,用公式表示:

其中,EI为梁体抗弯刚度;Μ¯为挠度方向作用虚单位力产生的弯矩。

虽然说,在悬臂施工中很难做到每个断面都是“零弯矩”,但是,只要使Mi=Mg-Mt控制在很小值范围内(Mg为自重产生的弯矩;Mt为预应力产生的弯矩),那么可以很好地控制跨中下挠,后期徐变的挠度值也较小,广东的石楠大桥和湖南湘潭湘江二桥就是采用该方法设计施工的,运营多年,跨中挠度得到了很好的控制。

3 结语

文中结合在建的广州至珠海的容桂水道特大无碴轻轨铁路桥,通过对影响跨中挠度的四个因素(预应力损失、结构刚度、梁段超重、混凝土的收缩徐变)的分析,得到如下结论:

1)顶板预应力和中跨底板合拢预应力的大小对跨中挠度影响较大,而顶板预应力大小对跨中挠度影响更大,当顶板预应力折减10%时,跨中挠度比原设计挠度增加3.5 cm;腹板、边跨底板预应力对挠度影响不大。

2)梁段浇筑时的超重对跨中挠度影响较大,超重5%,跨中挠度就增加2 cm,所以施工时要控制好梁段的重量。

3)混凝土的徐变收缩对跨中的长期挠度影响较大,而且影响因素比较复杂,不同的使用环境、不同的计算规范模式都会对跨中的挠度产生不同的影响,采用新旧规范计算10年的徐变挠度就相差了5 cm。

参考文献

[1]范立础.预应力混凝土连续梁桥[M].北京:人民交通出版社,1999.

[2]阮欣,石雪飞.大跨径预应力混凝土梁桥施工控制的现状与展望[J].公路交通科技,2004(11):123-124.

[3]王法武.大跨径预应力混凝土连续梁桥长期挠度控制研究[D].上海:同济大学硕士学位论文,2006.

[4]石永燕.大跨连续刚构的收缩、徐变问题及施工控制[D].重庆:重庆交通学院硕士学位论文,2001.

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