四索面双塔联体分幅斜拉桥施工控制参数影响性分析

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1、四索面双塔联体分幅斜拉桥施工控制参数影响性分析张秋信，涂林威，严国齐73四索面双塔联体分幅斜拉桥施工控制参数影响性分析张秋信，涂林威。。严国齐。(1．中交公路规划设计院有限公司，北京100088；2．中铁大桥科学研究院有限公司，湖北武汉430034；3．武汉市市政建设集团经营发展公司，湖北武汉430023)摘要：为了解双塔联体分幅斜拉桥施工控制参数对结构的影响，结合滨海新城曹娥江大桥主桥(主跨300m的四索面双塔联体分幅斜拉桥)工程，采用有限元法分析了考虑两幅桥不同步施工、边跨现浇段支撑刚度以及施工过程斜拉索垂度等参数下结构的内力和线形。结果表明：两幅桥彼此独立时，左

2、右幅不同步施工对结构内力和线形基本无影响；两幅桥不同步施工对塔顶纵向位移、中跨主梁竖向位移以及边跨索力有一定影响，主梁边、中跨合龙误差分别可达7mm、10mm；边跨现浇段支撑刚度对施工过程以及成桥状态的内力和线形均有明显影响；长悬臂施工状态，主梁混凝土浇筑一半时，斜拉索垂度对结构内力和线形的影响显著。关键词：斜拉桥；联体分幅；不同步施工；支撑刚度；斜拉索垂度；线形；索力；有限元法；施工控制中图分类号：U448．27；U445．1文献标志码：A文章编号：1671—7767(2015)06—0073—061前言双幅桥以其宽敞的视觉效果、良好的行车条件而逐渐受到人们的青睐，

3、且大多数双幅桥是2座平行的桥梁，其受力完全独立。联体分幅斜拉桥在国⑨⑧③⑧内外均比较少见，其结构较新颖，两幅桥的受力通过桥塔联体部位相互传递，呈现出耦合状态_l]。目图1冒娥江大桥主桥布置示意前，国内外联体分幅斜拉桥施工控制的研究报道较该桥主梁0号、1号块以及边跨直线段采用支少，已有研究仅对两幅桥同步施工控制进行了研究，架施工，边跨主梁2号～11号块和中跨主梁2号～未考虑不同步施工、斜拉索垂度、边跨现浇段支撑刚18号块采用前支点挂篮悬浇施工，其中2号(2号)～度的影响。鉴于此，以四索面双塔联体分幅斜拉1l号(11号)块为对称悬浇施工，中跨12号～18号桥——滨海新城曹

4、娥江大桥主桥为工程背景，针对块为单悬臂浇筑施工，标准梁段施工工序为：移动挂该桥施工过程中两幅桥相互影响、边跨现浇段较长篮一第一次张拉斜拉索一浇筑5O％混凝土一第二一A丝卜卜∞卜一靴且受力复杂、斜拉索应力水平低等结构特点，对两幅次张拉斜拉索一浇筑剩余混凝土一张拉预应力、转桥不同步施工、边跨现浇段支撑刚度以及施工过程移锚固一第三次张拉斜拉索。斜拉索垂度对结构内力和线形的影响进行分析。3有限元计算2工程概况利用MIDAS建立该桥主桥计算模型(见图2)，绍兴滨海新城曹娥江大桥主桥为(125+300+采用梁单元模拟墩、塔、梁，采用桁架单元模拟斜拉125)m的四索面双塔联体分幅斜

5、拉桥(见图1)，分索，根据全桥结构特点，将全桥离散为1376个单左右两幅，主梁为预应力混凝土双主梁边肋结构，单元，共1666个节点。全桥桥墩底面完全固结，过渡幅主梁宽23．2m，高2．2m。边跨现浇段长30m，墩与主梁间采用刚性连接中的竖向支撑。在边跨梁端17m范围内设置重晶石混凝土压重。该桥左右两幅桥通过联体相互影响，如果左右桥塔为双钻石形联体混凝土结构，桥面以上塔高77幅桥塔变形一致，则两幅桥相互独立；如果左右幅桥m。斜拉索按扇形布置，采用平行钢丝加PE护套塔变形差异大，则左右幅桥塔在联塔部位相互制约结构，塔上索距为1．5m，梁上基本索距为8m。也大，即两幅桥相互

6、影响也大。该桥前期监控计算收稿日期：2015—06—09作者简介：张秋信(1969一)，男，高级工程师，1990年毕业于重庆交通学院公路与桥梁专业，2004年毕业于北京工业大学土木工程专业，工学学士。2010年毕业于长安大学建筑与土木工程领域，工程硕士(E—mail：zhangqiuxin@126．com)。74世界桥梁2015，43(6)算的基础上，分析两幅桥不同步施工对结构内力和线形的影响(计算时排除混凝土收缩徐变效应)，同时分析了边跨现浇段支撑刚度、施工过程斜拉索垂度对结构内力和线形的影响。图2主桥计算模型4两幅桥不同步施工对结构内力和线形的影响按两幅桥同步施工

7、进行模拟。两幅桥同步施工塔顶4．1不同步施工最不利施工工序的影响纵向位移如图3所示。分析图3可知，两幅桥同步施工时，16号块斜拉索一张以及17号块混凝土浇筑完分别为偏向边跨和偏向中跨的最大塔偏状态。因此，不同步施工时，同一个塔一幅桥进行16号块斜拉索一张、另一幅桥进行17号块混凝土浇筑(不同步施工最不利施工工序)，此时左右幅桥塔变形差异最大，两幅桥相互影响也最大。计算模拟最不利施lT工序时，两幅桥同步施工H卅授1寸Ⅱ11如完16号块斜拉索一张后进行左幅桥施工，直至17ⅡR留煺导号块混凝土浇筑完。不同步施工最不利施工工序两譬，幅桥结构内力和线形如表1所