高墩大跨连续刚构桥施工技术研究报告之二

《高墩大跨连续刚构桥施工技术研究报告之二》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、超高薄壁空心墩外翻内爬模施工技术1前言根据对典型高墩大跨连续刚构桥施工稳定性的研究指出，结构的稳定性计算表明，试验模型实测的失稳临界荷载总是大大低于理论的计算值，这是由于结构不可避免地存在一些几何偏差和缺陷，而几何缺陷对临界荷载的影响很大。本项目具有138m高墩、主跨为160m为一典型的高墩大跨连续刚构，理论分析表明，“T”构在最大悬臂状态下（73m长）时，9#(138m墩高)和8#(130m墩高)墩的稳定特征值较小，稳定安全储备不大，如果高墩的墩身由于施工的原因而出现了偏斜、弯曲等几何缺陷，将会使结构的稳定性大大下降，甚至产生整体失稳的严重后果。在施工中只有严格控

2、制墩身的垂直度，才能使结构的稳定得到根本的保证。葫芦河特大桥位于陕西黄土沟壑地区，由于工程的特殊地理位置，日照温差较大，而且主墩均为薄壁空心墩，受日照温差影响后，墩身不可避免将出现位移。根据计算，日照温差致使混凝土箱形空心墩身发生弯曲变形，使墩顶发生较大位移，138m的高墩位移甚至可达到3cm±。温度变化对超高墩混凝土结构的受力与变形影响很大，并随温度的改变而改变。在不同时刻对结构状态进行量测，其结果是不一样的，如果在施工控制中忽略了该项因素，就必然难以得到结构的真实状态数据(与控制理想状态比较)，从而也难以保证控制的有效性。因此，在施工控制中必须考虑日照温差对结构

3、的位移影响。2工程概况葫芦特大桥是黄陵至延安段高速公路上的一座特大型连续刚构梁桥，位于中国西部黄土高坡陕西黄陵县境内，桥梁全长1468m,主桥为90m+3×160m+90m共660m五跨曲线连续刚构桥，上、下行分离。主梁为三向预应力连续箱梁结构。主桥桥墩采用双薄壁空心墩，单幅由两个4.0m×6.5m薄壁空心墩组成，其中9#墩最高，达138m高。7#和10#墩壁厚0.5m，8#、9#墩壁厚横桥向0.7m，顺桥向1.2m。主桥桥墩7#、8#、9#、10#高度分别为80m、138m、130m、58m。7#墩单幅从基顶起40m高，8#墩单幅从基顶起44m、86m高,9#墩单

4、幅从基顶起46m、92m高设高度为1m的横撑，将两个薄壁空心墩联接成一体。葫芦河特大桥主桥立面图见图2-1所示，箱梁墩顶和跨中断面图如图2-2所示，主墩封顶见图2-3，墩身立面和断面图如图2-4所示。群桩基础，矩形承台。6#墩11#墩7#墩8#墩1300000138008000009#墩10#墩图2-1葫芦河特大桥主桥立面图图2-2主梁墩顶及跨中断面主要尺寸图单位：cm图2-3葫芦河特大桥墩身封顶图图2-49＃墩墩身立面及断面图单位：cm3超高薄壁空心墩施工难点3.1稳定性分析根据对138米薄壁空心墩在不同工况下的稳定特征值的分析表明，在主墩施工过程中的稳定特征值足

5、够，表明主桥在墩身施工阶段的稳定性满足要求；但在最大双悬臂状态下的稳定特征值计算表明，当主墩高度超过100m时，虽满足要求，但其稳定特征值较小，墩越高则最大双悬臂状态时结构稳定特征值越小。结构的稳定性试验表明，由于结构模型不可避免的存在一些几何偏差和缺陷，而几何缺陷对于临界荷载的影响是很大的，故一般情况下试验模型实测的失稳临界荷载值总是大大低于理论计算值。由于葫芦河特大桥是一典型的高墩大跨连续刚构桥，在最大双悬臂状态时，8#、9#墩的稳定安全储备不大，如果高墩墩身由于施工原因而出现了偏差、弯曲等几何缺陷，将会使结构的稳定性大大下降甚至产生整体失稳的严重后果。在施工时

6、只有严格控制墩身的垂直度，才能从根本上使结构的稳定性得到保证。3.2日照温差对墩身的位移及应力的影响项目地处中国西部黄土高原，薄壁空心超高墩在施工过程中，太阳辐射强烈，日照温差致使混凝土箱形空心墩身发生弯曲变形，使墩顶发生较大位移，138m的高墩位移甚至可达到3cm±。根据计算，温度变化对超高墩混凝土结构的受力与变形影响很大，并随温度的改变而改变。在不同时刻对结构状态进行量测，其结果是不一样的，如果在施工控制中忽略了该项因素，就必然难以得到结构的真实状态数据(与控制理想状态比较)，从而也难以保证控制的有效性。因此，在施工控制中必须考虑日照温差对结构的位移影响。根据对

7、连续晴好及连续阴雨天气的数组观测数据进行分析可知，混凝土空心墩内外壁的最大温度差在20℃±。采用程序计算可得，6月份最大温差应力为1.96MPa，10月份最大温差应力为2.13MPa，都接近C40混凝土强度的轴心抗拉标准值2.60MPa。这种温差应力与其它荷载的组合有可能使混凝土开裂。尤其在墩身的施工过程中，混凝土结构未达到设计强度之前由于日照温差的影响完全可能致使结构开裂，因此，高墩的混凝土养护必须考虑空心墩内外壁温差对结构的影响，并尽可能将此种温差控制在该时刻结构允许的范围内，避免结构的开裂。3.3工期压力项目地处西部，一年的有效施工时间仅８个月，且７、８月