冬季间歇对大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工控制的影响.doc

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1、最新【精品】范文 参考文献 专业论文冬季间歇对大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工控制的影响冬季间歇对大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工控制的影响 摘要：本文主要是针对在建的预应力混凝土连续刚构桥要经历冬歇期这一课题，通过对考虑冬歇期时预拱度值与不考虑冬歇期预拱度值的对比以及考虑冬歇期桥梁预拱度值增加值与水准点高程变化实际测量值之间的对比，得出在建桥梁经历冬歇期对桥梁施工控制预拱度值的影响程度，为施工控制工作提供理论依据。 关键词：冬歇期施工控制 影响预拱度值 中图分类号： TU528 文献标识码： A 文章编号： 前言 随着国民经济和交通事业的快速发展，现代桥梁对跨径的要求越来越高，因此大跨径桥梁

2、甚至超大跨径桥梁的建设进入了一个崭新的发展时期。 由于目前大跨径预应力混凝土连续刚构桥多采用挂篮悬臂施工工法，在其施工过程中随着悬浇节段数的增加，单个T构的悬臂长度也越来越大，结构体系也在不断变化。因此，我们必须对大跨径预应力混凝土连续刚构桥的悬浇施工过程进行施工控制。我们主要是通过对重要部位和关键工序的严格的监测，并基于有限元模型的理论计算结果，准确给定立模标高，及时消除误差以确保合拢精度，使成桥后的结构线型和内力满足设计要求。 目前的研究主要侧重于悬臂T构的稳定性，却忽略了长时间的冬季间隙对施工控制及其预拱度的影响，这是桥梁工程界目前迫切需要解决的问题。本文将以陕西某桥为例分析冬季间隙期对

3、大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工控制及其预拱度值的调整问题。 工程概况： 陕西省某在建的大跨径预应力混凝土连续刚构桥跨径组合为（75+2140+75）m，全长达到430m，主桥箱梁截面形式为单箱单室断面，顶板宽16.65m，底板宽8.65m，箱梁根部高度为8.3m，跨中高度为3.2m，期间梁高按照1.8次抛物线变化。主桥箱梁采用C50混凝土，纵、横、竖三向预应力体系，悬臂浇筑节段具体为： ，共计18对梁段。由此可见，该桥梁悬浇节段数较多且施工周期长使得施工监控难度。此外，该桥梁还将经历长达3个月的冬季间歇期，冬歇期内的温度变化以及收缩徐变作用将对施工控制预拱度产生怎样的影响尚不明确，是迫切需要

4、解决的施工控制难题。 有限元仿真计算： 有限元仿真计算主要是应用大型有限元分析软件midas/civil依据混凝土容重、弹性模量等实测的设计参数及其施工工艺和工序模拟桥梁施工的全过程，计算施工过程中各个施工阶段的挠度变形和内力，为应力测量和挠度控制提供理论计算值。本次计算是采用较简单的梁单元并依据施工单位提供的混凝土容重、强度和弹性模量等实测基本参数建立有限元模型，对桥梁进行正装计算分析，计算桥梁在各个施工阶段的挠度变形和预拱度值。 根据施工单位提供的施工进度计划，预计进入冬季间歇期前可施工至9#块段，冬歇期悬臂桥梁有限元模型如下图所示： 冬歇期影响分析： 由于陕西地区冬季气温低且风力较大，施

5、工条件不足，若盲目施工质量不能得到有效保证，所以采取冬季间歇期暂停施工的应对措施。在长达3个月的冬歇期内，由于温度、风力的作用以及混凝土收缩徐变的影响必然会对悬臂结构的下挠变形产生影响，也就直接影响到预拱度值的变化。但究竟冬歇期对施工控制预拱度值的影响几何，需要理论数据及实测数据的对比分析方可得出结论。 首先，仅进行理论值之间的对比，即将不考虑冬歇期时的预拱度计算值与考虑冬歇期120天时的预拱度计算值进行对比，得出仅从理论分析冬歇期影响的初步结论。限于篇幅，仅以中间桥墩（最高墩）的小里程一侧计算值为例进行对比分析： 表1不考虑冬歇期与考虑冬歇期120天预拱度对比分析（单位：mm） 上表数据仅为

6、部分理论计算数据，但仅从上表数据即可看出冬歇期对施工控制预拱度值的影响较小，从下图中可更加直观的看出两者之间的差距之小。 图 全桥预拱度差值对比图 通过上图和上表可以看出，在不考虑挂篮变形的情况下，桥梁经过冬歇期120天的收缩徐变，预拱度值要比不考虑冬季间歇时的预拱度值稍大。具体来说，边跨预拱度值变化最大的是4号墩铜川侧18号块前端（即5号节点），变化值为0.74mm，中跨预拱度值变化最大的是4号墩黄陵侧9号块前端（即36号节点），变化值为1.15mm。由此数据可得知，在不考虑挂篮变形的情况下，考虑冬季间歇120天引起的预拱度值要大于不考虑冬季间歇的预拱度值，但变化幅度较小。 其次，进行理论值

7、与实测值之间的对比，即考虑冬歇期120天的预拱度值与经历过冬歇期120天后的悬臂端部标高实际变化值进行对比。为便于测量实际标高的变化值，在刚刚进入冬歇期时在桥梁的悬臂端部箱梁顶板的左腹板处、中部、右腹板处布置三个水准观测点，如下图所示： 为消除各种测量误差的影响，在全桥右幅三个主墩共六个悬臂端部均布置水准观测点，在冬歇期刚开始时所测的高程数据如下： 在冬歇期之后，尽量选择与初始测量相同时间、天气和气温来测量经过120天的各种荷载作用下标高值的变化，所测高程数据如下： 由上表可知，经过冬歇期低温荷载、风荷载以及混凝土收缩徐变等多种因素的作用下，桥梁悬臂端部会出现下挠，其高程具体下降幅度如以下图表

8、所示： 由以上水准点高程差值图表可知，在冬歇期各种因素的综合作用下，主梁悬臂端部会出现下挠，根据所测高程数据，各水准点高程下降均值为0.011m，这明显要高于考虑冬歇期时midas有限元模型计算出的预拱度值的增加值。 结语： 经过理论计算值之间（考虑冬歇期与不考虑冬歇期）预拱度值的对比，以及考虑冬歇期时桥梁预拱度值增加值与水准点高程变化实际测量值之间的对比，可知桥梁在冬季间歇期受到低温、强风以及混凝土收缩徐变等多种因素的作用下悬臂端部会出现不可忽视的下挠，且这个下挠值明显要大于有限元模型的理论计算值。因此，对于要经历冬歇期的在建桥梁为保证其按照设计要求顺利合拢，在提供预抛高时应充分考虑冬歇期对桥梁施工控制预拱度值的影响，即在原有预抛高值得基础上提高14mm的高度。在为桥梁经历冬歇期提供了充分富余的预消耗量之后，后续施工控制工作才能继续开展，保证桥梁能够按照设计要求顺利合拢。 作者简介：第一作者 刘昶男性1987年3月16日 长安大学公路学院桥梁与隧道工程专业的研究生 研究方向是 桥梁结构理论 第二作者 王仕珏男性 1989年7月11日长安大学公路学院桥梁与隧道工程专业的研究生 研究方向是 桥梁结构理论-最新【精品】范文