大跨径整孔预制连续箱梁结构体系转换工序研究.pdf

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1、◎s一⋯一s大跨径整孔预制连续箱梁结构体系转换工序研究高波，戴捷，韩大章(江苏省交通规划设计院股份有限公司，江苏南京210005)摘要：整孔预制箱梁在结构体系转换中，湿接缝混凝土与预制梁混凝土之间存在不可忽略的龄期差，从而导致两者混凝土的收缩、徐变系数不同，等效弹性模量不同，进而影响体系的应力及线形变化。合龙预应力钢筋的张拉顺序同样对结构受力存在影响。结合广深沿江高速机场特大桥60m跨整体预制箱梁，选取不同的湿接缝浇筑时间和合龙预应力张拉顺序，分析不同工序对结构体系产生的影响，从而得到大跨径整孔预制连续箱梁体系转换的合理工序。关键词：整孔预制；连续箱梁；体系转换；湿接缝；张拉顺序0引言l项目

2、背景连续梁桥的整孔预制浮吊施工，是将桥梁上部广深沿江高速公路深圳段路线全长31．53km，主结构整孔预制完成后，采用浮吊进行安装形成简支线桥梁占全长的99．7，项目于2009年5月开_T，梁，后现浇湿接缝和张拉预应力贯通束使之纵向整2013年11月深圳段通车。其中机场特大桥上部结构体化。在箱梁体系转换过程中，主要考虑湿接缝混采用6Om整孑L预制箱梁，单片箱梁重约2400t，顶板凝土与预制梁混凝土之间的龄期差导致不同的收宽19．65ITI，是目前国内最重也是最宽的整孑L预制箱缩、徐变系数及合龙预应力钢筋的张拉顺序对结构梁。并首次采用单箱双室结构应用于整孔预制箱梁，受力的影响。结构受力复杂。箱梁

3、横断面布置见图1。}l(单嘉位：cm1)4050l，2姿塞皇堡堑右幅生≤圭点垡。面一图1箱梁横断面布置(单位：cm)本文以5×60rn整孔预制混凝土箱梁为研究背致两种混凝土在形成连续体系时的收缩、徐变系数、等景，分析关键点的应力、挠度随不同施工工序的变化效弹性模量不同，进而使体系产生应力重分布】，致使情况。结构受力发生变化。2．1湿接缝与预制梁混凝土龄期差导致的徐变、收缩2湿接缝合龙时间的影响系数差的影响由于预制箱梁在预制完成后，还要经过存放，吊装2．1．1徐变系数差的影响阶段才浇注湿接缝接头混凝土，故湿接缝处的混凝土计算重力所引起的混凝土徐变时，由于湿接缝受与预制梁混凝土之问存在不可忽略的

4、龄期差，从而导力时的龄期(假设为7d)，比预制梁受力时的龄期(假设为6Od)小得多，故最后湿接缝混凝土的有效弹性模收稿日期：201311—2132上冯赡No．42013s~GI--LMH一一s◎量比预制梁混凝土的有效弹性模量小，湿接缝参与结(6O’3)7679X10()构受力的作用被减弱Ⅲ。按照JTGD62—2004~公路一2．5×10钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》F．2．1l2设湿接缝开始浇注时刻；0，对于任意时刻t，现(以下简称《桥规》)的公式，混凝土的徐变系数可按下浇湿接缝混凝土的收缩应变为：列公式计算：(t，t。)一。·a(￡一t。)(1)e==e(，3)：=3．7679X1

5、0一()。而徐变系数终值为：预制梁混凝土的收缩应变为：咖(。。t)一咖。·(C>O—t。)一o(2)式中：t。为加载时的混凝土龄期(d)；t为计算考虑时‰(O，3．7679X10()刻的混凝土龄期(d)；咖(，t。)为加载龄期为t。，计算考现浇湿接缝混凝土与预制梁混凝土收缩应变虑龄期为t时的混凝土徐变系数。差为：以广深沿江机场特大桥60ITI箱梁为例，参考《桥e4一￡～(￡3一￡1)=e2一￡础+￡规》表F2．2，对于60m箱梁的C50海工耐久混凝土，由于￡。2￡3

6、)一￡1—2．5×1O期d一7(湿接缝)时，咖(Cx。，t。)一2．08；加载龄期d一60即现浇湿接缝混凝土与预制混凝土收缩应变差最(预制梁)时，(C)O⋯t)一1．39大值将达到2．5×10，相当于现浇湿接缝混凝土单那么，现浇湿接缝混凝土最终的有效弹性模量为：11独降温2．5℃。E．一再E一E·325E(3)2．2湿接缝的合龙时间对结构体系的影响分析预制梁混凝土最终的有效弹性模量为：研究选取五种不同的湿接缝浇注时间(工序1为11第40d、工序2为第60d、工序3为第80d、工序4为E。一丁=F责E丁E一0·418E(4)第100d、工序5为第120d)，分析各工序对5x60m式中：E为理论

7、弹性模量(MPa)箱粱(第3650d)应力及挠度的影响情况。现浇湿接缝处的混凝土与601TI预制箱梁混凝土图2为不同工序的跨中上缘应力变化图，随着箱的最终有效弹性模量比为：0．325E／0．418E===77．8。梁合龙时间的后移，跨中顶板应力在减小，差值从0．01在重力作用下，考虑现浇湿接缝与预制梁的徐变差，现～0．04MPa不等，相对差值不到0．7％；图3为不同浇湿接缝处的截面应力将是相邻预制端的100／