悬臂施工混凝土箱梁温度分布观测研究

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1、低温建筑技术2011年第9期(总第159期)悬臂施工混凝土箱梁温度分布观测研究吴金鑫，徐建苗l1．浙江大学。杭州810058；2．余姚市公路管理局．浙江余姚315400)【摘要】结合浙江淳安城中湖二号桥大桥施工监控，根据实测资料，对单箱单室混凝土箱梁温度场变化规律进行了研究。分析比较沿纵向不同断面相应测点温度关系及同一断面上沿中线对称测点的温度规律。通过对悬臂箱梁挠度实测分析，得到了悬臂状态下温度梯度和箱梁挠度的一般关系。【关键词】悬臂施工；混凝土箱梁；温度场观测；温度梯度；温度变形【中图分类号】TU755【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2011)09—0030

2、—03悬臂施工的混凝土箱梁的施工过程与成桥状态具有相关性。大跨度预应力连续刚构桥在上部构造悬浇法施工过程中，由于受外界环境温度变化的影响，悬臂箱梁处于不断的变形之中，这种变形随El温度变化量的增大而增大，也随着悬臂长度的增长而增大⋯。混凝土箱梁在自然环境中产生的温度梯度会图l整体桥型布置图使桥梁产生变形，尤其是在悬臂施工阶段，这种温度变形会直接影响到各节段的立模标高，从而对成桥状1．2测点布置及测试方法态的线形产生较大的影响。本次混凝土箱梁温度场观测实验采用长时间的根据实测数据，在浙江杭州地区，夏季箱梁顶板连续观测方法，以获得温度场随时间连续变化的规上缘的日温度变化可以达到20

3、℃。对于主跨为108m律。温度测点采用南京南瑞型号NTWD温度计，施工的悬臂现浇箱梁，最大悬臂阶段由温度梯度产生的标时按图2所示位置埋入箱梁混凝土中。包括箱内和箱高变化最大值可以达到2em以上。《公路桥涵施工技外的气温测点，1号和2号观测截面全截面分别布置术规范》规定，模板标高的允许偏差应在1cm以下，同了16个和42个温度测点。采用的温度测点和布置方跨对称点的高差小于2em，因此必须在立模时对温案如图2所示。度梯度造成的箱梁挠度进行修正，以确保合龙时和成桥阶段箱梁的线形偏差处在合理的范围内。本文在实测箱梁温度场数据的基础上，通过对箱梁在温度梯度作用下挠度的变化实测研究，提出了

4、实时箱梁温度梯度和箱梁挠度的一般关系，为解决上述问题提供了(E)l号观测截面参考依据。1结构温度测试方法1．1工程背景淳安城中湖南路2号桥为58+3×108+58m五跨双薄壁墩连续刚构桥，主梁采用三向预应力混凝土变高度的箱梁，跨中梁高2．5m，中支点处梁高5．5m，边支点处梁高2．5m，箱梁底板采用二次抛物线接顺。箱(b)2号观测截面梁截面形式采用单箱单室斜腹板断面，箱梁外悬翼板图2各观测截面温度测点布置图宽度4．95m。桥型布置图如图1所示。桥梁施工采用悬臂挂篮法施工。为了反映在日照作用下箱梁截面2测试温度结果分布比较温度分布状态沿桥梁纵向不同位置、不同截面高度箱箱梁l号观测

5、截面和2号观测截面分别位于悬臂梁温度分布情况，选择了两个箱梁截面为温度观测截梁段的不同截面高度位置。通过温度实测数据的比面。观测截面位于箱梁截面高度分别为4．10m较分析日照作用下两个箱梁断面的混凝土温度分布和2．50m。是否有较大差异，及相同断面不同位置混凝土温度分吴金鑫等：悬臂施工混凝土箱梁温度分布观测研究31布是否相一致。阳辐射作用，在清晨6点左右有突变，其值明显高于北图3为1号测试截面左右腹板各自中心线位置上侧测点。日照作用结束后，测点温度主要受箱外气温顶板位置沿腹板高度3个测点温度实测比较图。箱梁的影响，两侧箱外混凝土测点温度变化基本一致。同一断面两侧腹板相应测点温度

6、变化曲线一致。距图5为2号断面顶板沿横向不同位置各测点温度离顶面越远的测点达到日最高温度时刻越晚。同样，变化曲线。由图可见，顶板各测点温度变化曲线一距顶面远的测点达到Et最低气温也晚于靠近顶面的致，表明同一断面上顶板温度沿横向分布是均匀一测点。离顶面越近，日温度变化越明显。致的。55455040嚣嚣4s嘣40赠303530207—97—107一ll7一l27—137一l46—36—46—56—6时间，日一期时间，日一期图52号断面顶板测点温度比较图3左右腹板混凝土顶板处温度实测数据4038韫36瑶lc氲34赠3230287-l87一l97—20图6l、2号断面温度沿腹板高度分布

7、情况时间，日一期图6为1、2号断面腹板中线个温度测点沿腹板高图4腹板内外侧测点温度比较度分布情况图。三条温度分布曲线基本一致，说明单图4为2号测试截面箱梁左右腹板内外侧温度测箱单室混凝土箱梁腹板温度梯度沿桥横向和纵向分点温度实测比较图。由图可见，箱梁腹板的内侧温度布一致。在计算温度效应时，沿纵桥向各截面取统一测点一日内温度无明显变化，主要随箱内气温波动，的温度梯度是可行的。分布规律基本与桥梁设计规但滞后于箱内气温的变化。腹板外侧测点温度变化范温度梯度作用形式一致。但低于表面40cm以下的规律