大跨径连续刚构桥施工控制技术.docx

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1、大跨径连续刚构桥施工限制技术作者：王海勇文章来源：本站原创点击数：可更新时间：2010-8-1911:28:56王海勇（成功油田成功工程建设（集团）有限责任公司，山东东营257011）摘要：随着我国交通事业的发展，各t幽诩修建大跨径桥梁，桥梁跨径越大,其施工难度也越大。对大跨桥梁实施施工过程限制是确保施工量和平安的重要环节,因此有必要对大跨径桥梁施工限制技术进行更进一步的探讨,文章论述了施工限制的任务和工作内容、工作流程,并域桥为例进行施工限制分析。关键词：尊钢构桥；施工限制；应力限制；计算模型；预应力损失中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：IOo9-2374（2010）15-0153

2、-03随着我国交通事业的发展，须要修建更多大跨径桥梁，预应力混凝土遢卖冈（1构桥以其施工简便、造价经济、受力合理、行车舒适等独特优势在近年来得到了快速发展，但在大跨径遢卖刚构桥施工S程中，已建成节段的线形在后期施工中是不行y整的。因此为保证大桥顺当合拢同时保证成桥线形内力符合实际要求，必需在桥梁施工过程中进行施工限制。-施工限制的任务和工作内容桥梁施工限制的任务就是对桥梁施工a程a行监测限制，确保在施工过程中桥面构的内力和变形始终处于容许的平安范围内，确保成桥状态（包括成桥线形与成桥结构内力）符合设计要求。桥梁施工限制围绕上述任务而绽开，主要内容包括以下几个方面：（一）几何（变形）限制不论采细

3、十么施工方法,桥转构在施工过程中总要产银形（挠曲）,并且结构的变形将受诸多因素的影响，极易使桥锚构在施工过程中的实际位置（立面标高,平面位置）状态偏离预期状态，使桥梁难以I1页当合拢，或成桥线形形态与设计要求不符,所以必需对桥梁实施限制，行科勾在施工中的实际状态与预期状态之间的误差在容许范围之内、成桥线形态态符合设计要求。（二）应力限制桥噌苛勾在施工过程中以与成桥状态的受力状况是否与设计相符合是施工限制要明确的重要问题。通常通过结构应力的监测来了解实际应力状态，若发觉实际应力状态与理论（计算）应力状态的差超限就要进行缘由查找和调控，使之在允许范围内改变。结构应力限制的好坏不像变形限制肥羊易于发

4、觉，若应力限制不力将会给构造成危害，严峻者将发生结构破坏，所以，必需对结构应力实施严格监控。对应力限制的项目和精度还没有明确的规定,需的居实际状况确定，（三）院限制桥颗勾的稳定性关系至断弹构的平安,它与桥梁的强度有着同等的甚至更重要的意义。世界上曾经有过不少的桥梁在施工过程由于失稳而导致全桥破坏的例子,因此桥梁施工过程中不仅要严格限制应力和变形，而且要严格地限制施工各阶段结蹴件的局部和整体稳定。（四）平安限制疑施工过程中的平安限制是桥梁施工限制的重要内容，只有保证了施工过程中的平安，才谈得上其他限制与桥梁的建设，其实，桥梁施工的平安限制是JZ述变形限制、应力限制、稳定限制的综合体现，JziS各

5、项得到了限制，平安也就得到了限制（由于桥梁施工量问题引起的平安问题除外）。由于结构形式不同，干脆影响施工平安的因素也不一样，在施工限制中需僦实际状况确定其平安限制的重点。二、施工限制的工作流程随着桥梁跨度的不断增大，建设规模也相应增大,施工中所受到的影响也越来越多，要使桥梁施工平安、顺当地向前推动，并保证成桥状态符合设计要求，就必需将其作为T大的施工系统工程予以严格限制。由于桥梁施工限制的实施牵涉到方方面面，所以，必需事先建立完善、戢的限制系统才能到预期的限制目标。全桥施工限制系统的运行过程如下：1 .范与以往的工程阅历确定各种计算参数,通过施工S程博以计算程序的计算，以设计线形为目标。2 .

6、殛上述的现艮值进行1#块的施工并测量主梁各点的标高、应力、温度等。3 .将实测值与例以计算程序的计算值进行的交，居两者的误差通过例以计算程序计算,予时艮下T介段的施工标高值。4 .傩上述的砚艮值进行下一阶段的施工，并测量主梁各点的标高、应力、温度等变量。5 .重复上述循环，直至施瑾束。三、某桥施工限制分析(一)工程简介桥梁位于直线段，沿桥梁中心线设置双向横坡2%该桥采纳(498249)m三孑脂卖刚构组合桥，桥梁全长18Om,位于旱地。上音降构为分别式单箱单室箱梁，梁高4.52m,其孰H=2.07,2343610-31.6,顶雌15.8m,8m,两侧B3.9mJ采纳纵向、竖向与横向三向预应力体系

7、。主梁采纳C50混凝土,依据悬题浇法工；主墩与过渡墩均采纳分别式空心薄壁墩，主墩墩身采纳C40混凝,过渡墩墩身采纳C30混凝土;承台与桩基采纳C25混凝土。为了增力晰梁主墩的防船舶撞击实力，主墩承台采纳整体式承台。墩身采纳单薄壁、分别式空心墩，由于北江水位改变上匕较大，在承台以上设9m空心段。承台横桥向两侧i颊形端。两个主墩基础采纳12根D200钻孔灌注桩。过渡墩采纳分别式薄壁空心墩每侧配4根D150钻孔灌注桩。桩基础均按嵌岩桩设计,主墩墩身、过渡墩墩身均采纳C40混凝土；承台与桩基采纳C25;昆凝土。合拢段在吊架上现浇，边跨现浇段在支架上浇筑。先合拢边跨，然后合拢中跨。合拢中跨前须采纳千斤顶

8、于每个腹板形11处向外磁150tz雌时应对逐级加载,每次加50t,顶推同时应加强对W瓣口主梁的观测，尤其是主墩截面。T构分段如图1所示：图1T构分段图（单位：m）（二）施工限制计算1.计算参数。全桥混凝土与预应力钢束力学性能与计算继选取见表1以与表2:表1混凝土力学性能J国示力学指标名C5C4C30称OO弹性模量E3.43.23(MPa)51045104104轴心抗压标32.26.20.1准强度(MPa)48抗拉标准强2.62.42.01度(MPa)5O抗压设计强22.18.13.8度(MPa)44抗拉设计强1.81.61.39度(MPa)35容重262626(kNm3)热膨胀系数111(1/

9、)10-510-510-5表2预应力钢绞线力学性能与计算参数力学指标算参数名称雌1E(MPa)标准强度(MPa)张拉限制应力(MPa)钢筋松弛系数孑1摩擦系数孑谴偏差系数变形(m)力学指标与计算参数值1.95105186013950.30.150.00150.0062 .阶段划分。健全桥的施工状况，将整个施工过程划分为23个施工阶段,每个施工阶段依据施工程序进行子步骤划分。第2123施工阶段是为计算成桥后长期徐变建立的施工阶段。3 .有限元模型。(1)计算图式。计算中，由于边墩对桥蟒构的影响较小，建模时干脆处理为支座；(2)结构离散。全桥共划分为140个单元，其中1126单元为主梁单元，其余单

10、元为桥墩单元，悬臂浇注段薪悬浇段划分为两个单元。采纳Midas/Civi1中的等截面/变截面三维梁单元进行模拟；(3)预应力钢束模拟。采纳Midas/Civi1中的钢束预应力荷载博以，钢束的模拟图如图2所示:图2预应力钢束平弯示意图（）实桥线形限制结果1 .标高施工限制。大跨径连续刚构桥施工限制的主要任务之一就是桥梁的线形限制。桥梁在建设过程中以与建成后,桥辐构会发生沉降、收缩徐变等。为使成桥线形与设计线形相符合，在施工过程中主要实将时共度这一有荻昔施，在本桥施工限制中，予碘高计算如下：Hy=f1+f2i+f3i+f4i+f5iHy现高值；f1i-各梁段自重在i节点产生的挠度总和；f2i弓啦预

11、应在i节点产生的挠度总和；f3i-自；f4i混凝土收缩徐变在i节点产生的挠度;f5i1/2静活载在i节点产生的挠度。部分施工阶段梁底标高限制见表3:表3施工阶段标高限制表苕设眺调整立面计标高高（m）值（m）模标高(m)(m)25.0.0025.1-135113625.-0.025.2-1560115525.-0.025.3-1770417325.-0.025.4-2091719225.0.0125.5-222523725.0.060.0125.66075168325.0.050.0025.73556859925.0.0425.8-3829431925.0.05.25.1713244124.0.

12、0324.94609106综上可以看出数值没有明显的突变或离散，特别接近设计线形，表明本施工限制结果特SiJ成功。2 .合拢状况。合拢前，在构两端U合拢段等重的配重,然后对合拢段两端迩卖观测，直到合拢段两端高差稳定以后，然后再焊接劲型骨架，最终施工合拢段。在施工过程中，先进行边跨合拢，再合拢中跨。合拢是在一天中温度最低时（凌晨2:OO,实测温度为17）,合拢状况见表4:表4本桥合拢状况表（Cm）上游翼缘设号2号计高差0.40.40.4墩边跨实1.20.80.6合拢段测高差3设0.20.20.2号4号计高差墩边跨实0.61.00.7合拢段测高差2设0.20.20.2号3号计高差墩中跨实0.50.

13、40.7合拢段测高差（四）实测应力与计算应力犹如桥梁结构线形限制一样，在施工限制中，桥蟒构的应力限制也是特别重要的。应力观测是通过埋设应变计，定时测量博页率，再换算成酶，最终换算成应力。本桥各施工阶段应力计算值符合设计规范,能反映出结构施工过程中的内力状态，计算机建中霸确牢靠，单元划分合理，能反映重要部位的内力状态。实测值与计算值吻合的特别志向，说明施工限制的监测系统切实可行,成功的采集了基础据和技术信息，参数识SU和调整科学合理。成功完成了本桥施工过程中的内力限制。从表3、表4的内容可知，本桥施工过程中的内力限制和线形限制都特SIJ志向，本施工限制方案可为以后同类桥型的施工限制借鉴。参考文献口顾安邦，张永水.桥梁施工监测限制M.:!晾：机版T业出版社，2005.2白光耀.大跨度遢卖冈胸桥的施工控与结构仿真分析D.广西高校，2006.3叶方谦，余华.大跨则应力混凝土桥施工应力监测J.交通科技，2004,（4）.作者简介：王海勇（1975-）,男，山东广饶人，成功油田成功工程建设（集团）有限责任公司工程师，探讨方向：交通土建工程。