连续刚构桥合龙技术及施工对策研究.pdf

连续刚构桥合龙技术及施工对策研究 谢华伟 雷叙渌 摘 要：结合桥梁施工实例，通过升温、降温工况对结构的温度效应进行 了分析，得出选择低温合龙对结构受力是有利 的，以便使结构成为稳定、有效的整体，进而为同类结构的施工提供经验。 关键词：连续刚构桥，合龙，温度，施工 中图分类号：U445．4 文献标识码：A 预应力混凝土连续刚构桥是一种墩梁固结的新型连续结构 ， 顺序分阶段建立桥梁计算模型，该桥的全桥有限元模型见图1。 既保持了连续梁无伸缩缝、行车顺畅的优点，又保持了刚构桥不 该桥采用挂篮分段对称悬臂浇筑，边跨合龙段在钢管桩落地 设支座、施工方便的优点。其跨越能力大、整体性能强、受力合 支架上浇筑 ，中跨合龙段在吊架上浇筑，该桥的设计合龙温度为 理、施工方便等诸多优点，使其越来越受到桥梁工程界的青睐 j。 (10±5)℃。在温度分析中以10℃作为基准温度 ，分别对结构采 大跨预应力混凝土连续 刚构桥属比较复杂的高次超静定结 用整体升温20℃和整体降温20℃的工况进行温度应力分析计 构体系，其内力和变形对温度的变化相当敏感，温度应力可以达 算 ，分析得到升温与降温工况下结构的位移响应如表 1所示。 到甚至超过活载应力，并且常常是预应力混凝土桥梁产生裂缝的 表 1 温度变化引起的结构位移 crn 主要原因_2J。许多大跨度预应力混凝土连续刚构桥广泛采用悬 荷载工况 主梁左端 主梁左端 T,E墩 右墩 主梁右端 主粱右端 顺桥 向位移 竖向位移 竖向位移 竖向位移 顺桥向位移 竖向位移 臂施工方法，在施工中必然给桥梁结构带来较为复杂的内力和位 升温 20℃ 1．78 1l8 087 089 178 1．18 移变化，给建桥工程中带来许多新的难题，对施工过程亦提出了 降温 20℃ 544 ～3．56 ～2．6O 26o 一5．44 —3．56 更高更新的要求。因此，预应力混凝土连续刚构桥合龙段施工的 由表 1中数据可见，在降温20℃工况下结构主梁末端将在 温度应严格控制，避免因此而带来的结构开裂及结构次内力。 顺桥向缩短，因其受到桥墩的约束，在主梁内将产生拉应力。相 1 温度对结构影响的分析方法 对的，在升温20℃工况下结构主梁末端在顺桥向则将伸长，而主 尽管在设计时已经考虑到了施工中可能出现的情况，但是在 梁则将产生拉应力。同时也可推断出，若合龙温度较高，则合龙 实际施工过程中由于施工误差，会使实际结构与原设计不符。大 段新浇筑的混凝土随温度降低将会产生收缩，同时，合龙 口两端 跨度连续刚构桥的合龙是施工中极为重要的一个环节，如果不能 已浇筑的梁体也将会随温度的下降产生收缩，这样合龙段与两端 控制好结构的合龙温度，便会影响到结构通车后的平整度 、伸缩 已浇筑梁体容易产生裂缝 ，就不能确保合龙段与两端已浇梁体的 缝等装置的功能_3J。桥梁结构处于 自然环境中，将受到温度作用 整体连接性能。若合龙时温度较低，则随着温度的上升两端已浇 的影响，例如，常年气温变化导致桥梁沿纵向均匀的位移，这种位 筑的梁体则将伸长，使得合龙段过早参与受压，而新浇的合龙段 移不产生结构内力，只有当结构的位移受到约束时才会引起温度 混凝土在短时间内强度达不到设计要求，过早承压则会破坏混凝 次内力 ，这是温度作用的一种形式。计算桥梁结构因均匀温度作 土的内部构造，影响桥梁结构的强度。 用引起外加变形或约束变形时，应 以结构受到约束时的结构温度 3 合龙时应采用的措施 作为起点，计算结构最高和最低有效温度的作用效应，对结构的温 1)高温合龙时的对策。由于桥梁的实际合龙温度与设计合 度效应及使用可靠性进行综合研究，以便合理地进行公路桥梁结