大跨预应力混凝土曲线连续梁桥施工过程控制关键问题研究

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1、铁道建筑2011年第10期RailwayEngineering5文章编号：1003—1995(2011)10—0005．03大跨预应力混凝土曲线连续梁桥施工过程控制关键问题研究佘良勇，王海良(天津城市建设学院土木工程系，天津300384)摘要：以长春长北立交(55+80+86+92+55)nl大跨预应力混凝土曲线连续梁桥为工程背景，研究了平面曲率半径对主梁竖(横)向预拱度的影响、混凝土收缩徐变模式、摩阻系数对竖向预拱度的影响及0号块处受力情况，可为以后类似桥梁的施工控制提供参考。关键词：平面曲线桥曲率半径预拱度悬臂浇

2、筑临时固接中图分类号：U448．42；U445．466文献标识码：B曲线桥因受弯扭耦合作用的影响，其施工过程受127个单元，通过在AutoCAD2007中建立一定半径的力较直线桥复杂¨。对于采用悬臂浇筑法施工的平以直代替圆弧段并导人MIDASCIVIL2010中来实现面曲线桥梁，为保证其顺利合龙，不但要考虑桥梁竖向曲线梁的模拟(图1)。整个施工循环周期过程按设计预拱度，还要考虑横桥向预拱度；在曲线桥梁悬臂浇筑要求分成若干个受力节段，每个节段分3个工况，即空施工时，墩顶临时固结受力不对称。因此，研究平面曲挂篮就位，浇筑

3、完毕节段混凝土，张拉预应力钢筋。全线预应力混凝土连续梁桥施工过程的受力状态，对确桥分4个T构，每个T构分10(12)个悬臂施工段。边保其施工安全及施工质量具有较强的实际意义。界条件根据施工图和现场实际施工情况而定。模拟施工过程考虑的影响因素有结构的自重、张拉竖向预应1工程概况力、收缩徐变、挂篮荷载、混凝土湿重、I临时支撑体系，长春长北立交桥全桥位于R=600in的圆曲线体系转换等。上，结构形式为5跨连续梁，分跨布置形式为(55+80主要计算参数：根据规范，现场采用预埋塑料波纹+86+92+55)in，分左右幅，单幅路

4、面净宽12in。上管的孔道摩阻系数肛为0．14～0．17，取=0．17，管道部结构采用单箱单室，箱梁采用C50混凝土，设置三每米局部偏差对摩擦的影响系数k=0．0015，箱梁向预应力体系，竖向、横向预应力钢束采用直径615．2用预应力钢绞线采用现行国家标准《预应力混凝土用低松弛的标准强度1860MPa、弹性模量1．95×10钢绞线》(GB／T5224-2003)，松弛系数采用Ⅱ级低松MPa的钢绞线，竖向预应力钢筋采用直径25ITlm高强弛。锚头变形、钢筋回缩(考虑反摩阻)取6mm。其精轧螺纹钢筋，标准强度为785MP

5、a，均为全预应力体它预应力损失设定按照《铁路桥涵钢筋混凝土结构和系。施工方法采用悬臂浇筑法，0号块采用墩旁托架预应力混凝土结构设计规范》规定计算。浇筑，左右边跨现浇段采用满堂支架施工，主梁每个单3关键问题计算分析悬臂共分10(12)个悬臂节段，合龙顺序为先边跨合龙，再次边跨合龙，最终中跨合龙。3．1对预拱度的影响分析3．1．1曲率半径对施工预拱度的影响2模型建立及参数选择1)竖向预拱度本桥采用桥梁分析软件MIDASCIVIL2010建立依据以上建模方法，分别建立以600m，550In，悬臂施工阶段的计算模型。500I

6、TI，450m，400m为半径的有限元计算模型。分别根据设计施工图，将曲线桥划分为128个节点和提取T构1和T构2的8，9，10节段(对应于模型中的节点号依次为8，9，10，32，33，34，35，36，37，59，60，收稿日期：2011—05—17；修回日期：2011-06—2561)以及T构3和T构4的10，11，12(对应于模型作者简介：余良勇(1986一)，男，湖南岳阳人，硕士研究生。中的节点号依次为62，63，64，90，9l，92，93，94，95，6铁道建筑121，122，123)的竖向预拱度，研究不

7、同半径下的竖向半径下的预拱度曲线几乎重合，因此，改变曲线梁的曲预拱度变化规律，见图2。由图2曲线规律显示，不同率半径，对竖向施工预拱度无影响。42O矗图1有限元计算模型⋯⋯⋯⋯．3—◆_6OO旨百’。、＼—●一550Ill轼—∈一400m＼尽：、。。。。、＼：、：、；、：：：。．．：：，：：，：／／’图2不同曲率半径下的竖向预拱度2)横向预拱度凝土结构设计规范》计算。模式3采用美国规范。模曲线桥因受弯扭耦合作用的影响，在施工过程中，式4采用欧洲规范。会产生一定的横向变形。对于不同的曲率半径，分别收缩徐变的天数为365

8、0d，终极徐变系数等主要提取T构3的最大悬臂段(合龙前)下横向变形值，见参数取值相同。由于篇幅有限，提取T构2的左8、表1。由表1数据可以看出，在曲率半径>400m的不左9、左10和T构3右1O、右11、右12在不同徐变同半径曲线桥，其横向变形非常小，几乎可以忽略不模式下的竖向预拱度，见表2。由表2数据显示，不同计。因此，本桥不予考虑横向预拱度