大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋施工過程控制分析.pdf

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1、2013年12月第12期城市道橋與防洪管理施工107大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋施工過程控制分析劉苗(蘭州交通大學土木工程學院，甘肅蘭州730070)摘要：利用結(jié)構(gòu)有限元分析程序，對大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋建立了有限元模型，并對其進行了施工階段的應(yīng)力分析和位移分析，計算預拱度，對施工階段的應(yīng)力和線形進行控制，合攏后標高與理論標高相符。關(guān)鍵詞：連續(xù)剛構(gòu)橋；大跨度；施工控制；應(yīng)力；線形；預拱度；混凝土收縮徐變中圖分類號：U445文獻標識碼：B文章編號：10o9—7716(2013)12—0107—02表1天水路黃河大橋施工主要過程0前言隨著科學技術(shù)水平的提高，橋梁

2、跨度不斷增大，結(jié)構(gòu)形式日趨復雜，施工工藝也越來越先進。連續(xù)剛構(gòu)橋作為梁墩固結(jié)的組合體系橋梁結(jié)構(gòu)，利用高墩的柔度來適應(yīng)結(jié)構(gòu)由預加力、混凝土收縮、徐變和溫度變化等因素引起的縱向位移，使結(jié)構(gòu)內(nèi)力減小，結(jié)構(gòu)的安全度增加。大跨度預應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋目前已成為主要采用的橋梁結(jié)構(gòu)體系之一?。大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋?qū)俑叽纬o定結(jié)構(gòu)，一般采用懸臂施工，所采用的施工方法和安裝程序與成橋后的主梁線形和結(jié)構(gòu)恒載內(nèi)力有著密切的聯(lián)系。在施工階段，隨著橋梁結(jié)構(gòu)和荷載狀態(tài)的不斷變化，結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形隨之不斷發(fā)生變化。因此需對橋梁的每一施工階段進行詳盡分析和實測驗證，并采用一定的

3、方法對結(jié)構(gòu)變形、應(yīng)力加以控制，以確保設(shè)計的施工過程得以準確實現(xiàn)。1工程概況天水路黃河大橋是蘭州市區(qū)修建的第一座大跨度剛構(gòu)橋。該橋全長743．20m，其中主橋橋式采2．2施工控制的影響因素用57．50m+3×105．00m+57．50m五跨連續(xù)剛構(gòu)(1)設(shè)計參數(shù)的選擇與實際結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的不完橋。主梁采用三向預應(yīng)力單箱雙室截面，支點梁高全一致5．8m，跨中梁高2．4m。設(shè)計基本烈度為8；設(shè)計荷結(jié)構(gòu)參數(shù)是控制結(jié)構(gòu)施工模擬分析的基本資載為汽車一超20級，掛車一l20。料，其準確性直接影響分析結(jié)果的準確性。實際橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)一般很難與設(shè)計參數(shù)完全吻合，總

4、存2施工控制方法在一定的誤差，施工控制中應(yīng)恰當?shù)赜嬋脒@些誤2．1施工過程簡介差，使結(jié)構(gòu)誤差盡量接近橋梁的真實結(jié)構(gòu)誤差。結(jié)天水路黃河大橋是連續(xù)剛構(gòu)橋，梁墩固結(jié)，適構(gòu)參數(shù)[21主要包括：結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸、結(jié)構(gòu)材料于懸臂施工。施工方法采取掛藍懸臂澆筑施工，主彈性模量、材料容重、材料熱膨脹系數(shù)、施工荷載、要施工過程見表1。預加應(yīng)力等。收稿日期：2013—07—29(2)施工過程變形的影響作者簡介：劉苗(1975一)，女，吉林九臺人，講師，從事橋梁施懸臂施工過程中，在一期恒載以及施工荷載工檢測研究工作。108管理施工城市道橋與防洪2013年12月第1

5、2期作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生向下的撓度，通常采用設(shè)置預拱程中需要對主梁標高和內(nèi)力實行雙控。準確預測度的方式來保證成橋線形與設(shè)計線形一致。并控制立模標高是天水路黃河大橋?qū)崿F(xiàn)施工控制(3)環(huán)境的影響的基本原則。(4)測量誤差2．5實施辦法(5)施工誤差在實際施工控制中主要通過以下的方法來實(6)結(jié)構(gòu)模型簡化和計算的誤差等。現(xiàn)：(1)根據(jù)實際施工過程，提供準確的立模標高2．3施工控制方法理論預測值；(2)根據(jù)掛籃的實際剛度設(shè)置掛籃縱近年來，大跨度橋梁的施工控制已逐漸形成向及橫向變形預拱度；(3)對預應(yīng)力實際效果、主梁了一些實用的控制方法，目前主要有3種。彎

6、曲剛度、混凝土彈性模量、收縮徐變參數(shù)、自重(1)梁施工的單向控制及臨時荷載、溫度等參數(shù)的有效模擬，并體現(xiàn)在監(jiān)對于較簡單的橋梁，一般都是在設(shè)計中估計控計算中。結(jié)構(gòu)的恒載和活載，由此計算出結(jié)構(gòu)的預拱度，在3監(jiān)控結(jié)果施工過程中只要按照這個預拱度來施工，施工完成后的結(jié)構(gòu)就基本能達到設(shè)計所要求的線性和內(nèi)31應(yīng)力監(jiān)測力，這就是所謂的單向控制。天水路黃河大橋的應(yīng)力采用鋼鉉式應(yīng)力計測(2)跨度橋梁施工的反饋控制量。實測鋼弦式鋼筋應(yīng)力傳感器頻率廠與鋼筋應(yīng)力當大跨度橋梁在施工過程中出現(xiàn)施工狀態(tài)偏的關(guān)系為：離理想的設(shè)計狀態(tài)時，如不加以調(diào)整就會造成結(jié)(1)構(gòu)的線形

7、和內(nèi)力遠遠偏離設(shè)計的成橋狀態(tài)，甚至：：4危及安全。對于預應(yīng)力混凝土大跨度橋梁，其設(shè)計式(1)中：為鋼筋應(yīng)力為測試頻率為鋼筋計算中所采用的各項參數(shù)與現(xiàn)場材料的參數(shù)存在計測試初頻；d為所測鋼筋直徑。一定的差距，因此施工控制難度較大。反饋控制就鋼筋應(yīng)力與混凝土應(yīng)力的關(guān)系為：是通過施工控制的實測數(shù)據(jù)，進行計算，得出調(diào)整量，糾正偏差。^=(2)(3)大跨度橋梁施工的自適應(yīng)控制式(2)中：or為混凝土應(yīng)力；n為彈模比，乃=爭，對于大跨度預應(yīng)力混凝土橋，施工中每個工h況的受力狀態(tài)達不到設(shè)計所確定的理想目標的重為鋼筋彈性模量；Eh為混凝土彈性模量。要原因是

8、有限元計算模型中的計算參數(shù)取值，并扣除初始應(yīng)力后測得的應(yīng)力與理論應(yīng)力相差且主要是混凝土的彈性模量、材料的比重、徐變系不超過5％。數(shù)的取用等與施工中的實際情況有一定的差距。3．2線