预应力混凝土连续刚构桥合龙段劲性骨架研究
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预应力混凝土连续刚构桥施工控制技术研究吴正举谢雯雯傅金铭严霁萌朱琳双发布时间:2021-08-10T02:09:16.666Z 来源:《基层建设》2021年第15期作者:吴正举谢雯雯傅金铭严霁萌朱琳双[导读] 近年来,预应力混凝土连续钢构桥受力合理,行车流畅,越来越多的应用到实际工程中浙江交通职业技术学院浙江杭州 310000摘要:近年来,预应力混凝土连续钢构桥受力合理,行车流畅,越来越多的应用到实际工程中。
为满足施工安全和成桥线形满足设计要求,对施工控制技术的几个方面进行了研究分析,为以后的桥梁施工控制提供参考依据。
Abstract:In recent years,the prestressed concrete continuous steel frame bridge with reasonable stress,smooth traffic,more and more applied to practical projects. In order to meet the requirements of construction safety and bridge alignment,several aspects of construction control technology are studied and analyzed to provide reference for future bridge construction control.引言交通运输是国民经济发展的基础性行业,随着近年来国家对国民基础性设施的大力支持投入,交通运输事业快速发展,科学技术日新月异。
越来越多的预应力混凝土连续刚构桥采用高桥墩、大跨径的结构型式,施工工艺也随之得到改善。
连续钢构桥集T型梁桥和连续梁桥的优点于一身,具备墩梁固结、梁体连续、受力合理、造型优美等优点,详见图1。
在世界众多桥型中,饱受欢迎。
大跨径连续刚构桥梁合龙控制关键技术探讨郝春松【摘要】结合工程实例,介绍大跨径连续刚构桥梁合龙控制关键技术,探讨顶推合龙控制的相关问题,取得良好的合龙施工效果,实现对合龙误差的有效控制,类似工程建设可从中得到启示与借鉴。
【期刊名称】《交通世界(运输车辆)》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】2页(P100-101)【关键词】连续刚构桥梁;合龙控制;顶推施工;合龙束张拉【作者】郝春松【作者单位】邢台路桥建设总公司,河北邢台 054000【正文语种】中文【中图分类】U448.23随着施工技术的发展与不断进步,在跨越大江大河和深谷的桥梁工程建设中,大跨径连续刚构桥梁的应用越来越广泛。
具体施工过程中,应用最为广泛的施工方法为分段悬臂浇筑法,主要工序包括前移挂篮、立模、浇筑、张拉等,最后通过合龙段施工完成体系转换。
在所有工序中,合龙段施工是非常关键的内容,对顺利完成施工任务,保障桥梁工程质量具有积极作用,也是施工单位质量控制的关键。
该项内容施工不仅要遵循规范要求浇筑混凝土,张拉合龙束,还要结合桥梁工程建设要求和质量控制目标,利用有效的水平顶推方式,尽量降低混凝土收缩徐变带来的负面影响,控制合龙段工程质量。
只有严格把握上述施工要点,才能有效控制工程质量,提高桥梁工程建设综合效益。
下面将结合大跨径连续刚构桥梁工程实例,探讨分析合龙控制关键技术,希望能为工程建设提供参考。
某高速公路桥梁的主桥上部采用(75+135+75)m预应力混凝土连续刚构,边中跨比0.556,上部箱梁采用C55混凝土,中跨和边跨合龙段长2.0m,边跨现浇段长6.34m。
主桥基础采用钻孔灌注摩擦桩,利用C30混凝土进行施工,墩身为单薄壁矩形空心墩。
施工过程中,该桥实际合龙温度约20℃,比设计合龙温度10℃高。
为有效应对这种情况,满足施工需要,合龙前在中跨进行水平顶推,消除温度过高带来的不利影响,为施工创造良好条件,确保工程质量提高。
大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计研究摘要:本文对预应力混凝土连续刚构桥进行结构分析,其次,本文从设计理论、预应力筋配置、方面对预应力混凝土连续刚构桥在使用中出现的裂缝等问题进行了讨论。
关键词:预应力混凝土;连续刚构;裂缝随着国际经济带动交通事业的开展,交通量日益增大,桥梁事业正面临着严峻的考验。
近年来,我国修建了很多大跨径预应力混凝土连续刚构桥,也暴露出一些问题,其中裂缝等问题尤为突出,引起了工程界的普遍关注。
1预应力混凝土连续刚构桥结构特征连续刚构桥是预应力混凝土大跨梁式桥的主要桥型之一,它综合了连续梁桥和T形刚构桥的受力特点,将主梁做成连续梁体与薄壁桥墩固结而成。
预应力混凝土连续刚构桥是将连续的梁体与桥墩固结而形成的,节省了大型支座的昂贵费用,其梁体受力接近于连续梁,利用薄壁桥墩的柔度适应由预应力、混凝土收缩徐变和温度变化引起的纵向位移,减少了墩及根底的工程量并改善了结构在水平荷载作用下的受力性能。
对于预应力混凝土连续刚构桥,其特点是:梁保持连续,梁墩固结。
由箱型截面预应力混凝土主梁、双薄壁钢筋混凝土墩柱和大型整体式根底结构等组成。
在构造上分为跨内梁部设铰和梁部连续两种类型。
目前的连续刚构体系根本采用后者。
连续刚构体系也可称为具有墩梁固结的连续梁桥,墩梁固结有利于悬臂施工,且可以减少大型支座,通常在需要布置大跨、高墩处采用。
连续刚构桥的主要特点表现在以下几个方面:从受力方面,上部结构仍表现出连续梁的特点,但必须计入由于桥墩受力及混凝土收缩、徐变和温度应力引起的变形对上部结构的影响。
因桥墩具有一定的柔度,与T型刚构相比,其墩底所受弯矩很小,而在墩梁结合处仍有刚架受力特点。
从构造方面,主梁通常采用变截面箱型梁,桥墩多采用矩形和箱型截面的柱式墩或双薄壁墩,墩梁固结。
桥梁两端的伸缩装置适应结构纵向位移的需要,同时桥台处设置控制水平位移的挡块,用以保证结构的水平稳定性。
从结构适应位移的角度看,连续刚构体系利用高墩的柔度来适应结构由预加力、混凝土收缩、徐变和温度变化等引起的纵向位移,即把高墩视为一种可摆动的支撑体系。
京石客专悬浇梁合龙段施工中劲性骨架的应用龙思明【摘要】Construction of the closure sector of cantilever beams involves complex technique process. The construction of the stiff skeleton is a key technology to construction of the closure sector of cantilever beams. Combining with the practice of Niujiabao 48+80+48 meters long cantilever beams of Beijing -to -Shijiazhuang passenger dedicated line, the article analyzes and presents the stiff skeleton structural design and the main point of the construction of the closure section.%悬浇梁合龙段施工所涉及到的工艺繁琐,其中劲性骨架施工是合龙段施工的关键环节.本文结合京石客运专线牛家堡48+80+48m现浇预应力混凝土连续梁悬臂法施工实践,针对合龙段施工中劲性骨架的结构设计、施工要点进行了必要的分析和阐述.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2012(031)011【总页数】2页(P91-92)【关键词】京石客专;合龙段;劲性骨架;结构设计;施工要点【作者】龙思明【作者单位】中铁一局第五工程有限公司,宝鸡721006【正文语种】中文【中图分类】U2151 概述随着铁路、公路、市政工程的蓬勃发展,大跨度预应力混凝土连续箱梁被越来越广泛的应用,其中悬臂法施工是现阶段采用的一种最常用的施工工艺,这种工艺中合龙段施工是关键,其质量直接影响到桥梁的后期正常运营,而劲性骨架施工又在这个关键环节中起着控制性作用。
大跨径预应力混凝土连续梁桥合拢施工研究南京绕越高速公路RY-DN5标工程经理部刘方华陆海军刘美茂摘要:本文主要分析了大跨径预应力混凝土连续梁桥底板开裂地原因,同时以秦淮河特大桥为依托,对大跨径预应力混凝土连续梁桥合拢施工进行了研究,提出了一些保证桥梁预应力度和避免箱梁底板开裂地方法和措施.关键词:预应力混凝土底板开裂中跨合拢前言连续梁桥结构体系具有变形小,结构刚度好,伸缩缝少,行车平顺舒适,养护简单,抗震能力强等优点.悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥作为无支架施工方法,有利于通航河流、深山峡谷和城市立交等建桥.目前,悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥得到迅速发展,并成为当代桥梁建筑中最基本地桥型之一.预应力混凝土梁桥通过纵向预应力筋来提供混凝土主梁各截面地预压应力,以保证各个截面地强度储备.一方面,为保证桥梁结构强度和耐久性,避免因预应力度不足而导致桥梁跨中下挠现象地发生,设计方一般需按设计规范足额进行预应力筋配置.另一方面,由于预应力度偏大,加之设计构造及施工方面地缺陷,合拢束张拉后,箱梁底板即出现开裂;或者施工时无明显开裂现象,但底板内部已出现细微裂缝,待桥梁运营一段时间,底板开裂便表现出来.底板开裂现象随时间发展愈加严重,底板开裂越严重,桥梁预应力损失越大,如不采取有效措施,跨中下挠便随之发展,轻则影响桥梁地耐久性、重则导致桥梁承载能力下降,甚至危及桥梁地安全.本文以秦淮河特大桥施工为依托,对大跨径预应力混凝土连续梁桥合拢施工进行了研究,提出了一些保证桥梁预应力度和避免箱梁底板开裂地方法和措施.1 工程简况秦淮河特大桥是南京绕越高速公路东南段地一座特大型桥梁,桥梁全长1765.315m.主桥上部结构为三跨变截面预应力混凝土连续箱梁,主跨112m,两边跨均为64m,采用挂篮悬臂浇筑法施工(图1为秦淮河特大桥主桥立面图).主桥箱梁采用单箱单室断面,主墩顶梁高6.384m,跨中截面梁高2.584m,梁高沿跨径方向按1.5次抛物线变化.箱梁顶板宽16.75m,底板宽8.35m,翼缘板悬臂长4.2m.箱梁半主跨共分17个块段,边跨共分18个块段(其中0~16号块与主跨划分一致).主墩顶6m为0号块,1号块长3m,0、1号块共长12m,采用支架现浇;2~8号块长3m,9~15号块长4m,为悬浇块段;16号块为合拢段,长2m;边跨17号块为支架现浇段,长6.9m.2近年来,宁淮高速公路马叉河桥、沪宁扩建京杭运河桥等桥梁,中跨合拢过程中或合拢后出现了底板开裂事故.不少桥梁界专家对此进行了分析,提出了相应地观点.2.1 设计成桥状态下应力与施工状态下应力地差异中跨合拢预应力束张拉后,底板出现开裂,说明底板合拢束预应力度“偏大”.但从设计地角度讲,设计方必须按设计规范足额进行预应力筋配置.根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)6.1.2条款之规定,大跨径(跨径大于100m)预应力混凝土梁桥一般按全预应力混凝土构件设计,此类构件在荷载短期效应组合下控制地正截面地受拉边缘不允许出现拉应力.在成桥状态下,在持久状况正常使用极限状态下,要求桥梁仍有一定地压应力储备,则在施工状态下,在二期恒载和车辆荷载未施加地情况下,中跨合拢预应力束张拉后底板地压应力更大.2.2 混凝土泊松比影响混凝土泊松比ν为0.15左右.对混凝土施加预应力时,在其内部必然会产生0.15倍左右地拉力,但混凝土地轴心抗拉强度远低于其轴心抗压强度(以C55混凝土为例,轴心抗压强度设计值为24.4MPa、轴心抗拉强度设计值仅为1.89MPa),一旦预应力引起地混凝土内部拉应力超过一定极限,必然导致其开裂.某事故桥梁应力监控得到地压应力值为15.8MPa,按0.15倍地比例关系推算,底板拉应力已达到2.37MPa.另外在混凝土施工过程中,不可避免会产生离析和梁体材质不均(底板合拢预应力束孔道之间间距较小,加之钢筋密集,混凝土粗集料不易进入)等问题,势必会进一步消弱混凝土地抗拉能力.2.3 底板线形影响实际施工时,由于施工工艺地限制,梁底不再是理论上地“曲面”,而是“连续折面”.以本桥为例,中跨合拢预应力束达18束,每束25根钢绞线,经计算单个折点处地径向分力达50.3kN.这对于横向跨径达8.35m、最小厚度仅为32cm地底板来讲,是一个很大地负担.2.4 波纹管挖空影响以本桥为例,中跨合拢预应力束孔道间距为25cm,波纹管管径12cm,预应力孔道密集区波纹管挖空率达14%,势必会消弱混凝土地整体受力.2.5 底板受力分析箱梁底板可以看成是无数地“横梁组合”,以承担中跨合拢预应力束径向分力.结构形式是两端固结地超静定梁,波纹管大部分处于梁端地负弯矩区,单侧可视为悬臂结构,顶层钢筋受拉,但预应力束径向分力地作用点在顶层钢筋之下,若钢筋与混凝土缺乏牢靠地约束,也是底板开裂地一个原因.2.6 底板构造措施不完善设计单位理论功底一般比较深厚,但施工经验相对缺乏,没有综合考虑施工误差和工艺水平以及运营和养护地实际情况.另外,他们从施工单位得到地反馈信息可能是片面地(对于已施工地桥梁,有些可能有问题,但设计单位往往得不到这些信息).设计方按设计规范足额进行预应力筋配置没有错,但他们往往对桥梁建造实施地过程重视不够,具体表现在很多桥梁施工图中底板构造措施不完善.事实上,在桥梁施工中,只有每个部位构造措施恰当,才能保证成桥状态达到最终设计要求.以本桥为例,图纸中对底板架立钢筋没有作具体地要求.为防止底板开裂,底板上下两层横向钢筋必须有可靠地联系,形成整体,这可以通过对架立钢筋进行有效地处理来实现.此外,在跨中附近,相邻块段之间折点处径向分力较大,但施工图中对此没有特别地构造措施进行规避.2.7施工步骤、方法欠妥以本桥为例,中跨合拢预应力束达18束,每束25根钢绞线,单束张拉吨位近500吨.在施工之前如不经过仔细分析研究,选用合适地张拉顺序,一气呵成地进行张拉,则很容易出现事故.3 中跨合拢施工措施和方法基于上述中跨合拢底板开裂地原因分析,工程提早准备,提前谋划,为防止中跨合拢底板开裂采取了一系列措施和方法.3.1细化底板构造措施为了减小中跨合拢预应力束张拉后底板开裂地风险,工程多次组织召开专家会议,寻求合理地解决办法.专家们提出了宝贵地意见,建议设计院在中跨12#块与13#块,13#块与14#块,14#块与15#块相接地地方设置防崩肋梁.设计院按此要求进行了设计变更.除此之外,设计院根据工程地建议,对部分设计作了如下修改:①中跨底板从6#块以后地架力筋由原设计地Φ12钢筋变更为Φ16钢筋,架力筋设置45°弯钩,钩住最上层和最下层地横向钢筋,架立钢筋不仅起支撑作用,还将抵抗泊松比带来地混凝土内部拉应力,增强钢筋与砼之间地约束,增强了底板整体抗开裂性能.②中跨合拢段横隔板1#钢筋调整其位置,使其布置在预应力束周围,而不是按照原设计均匀布置,并且在1#筋底部增加两根通长地Φ28钢筋,增加了底部钢筋地受力性能.③细化防崩钢筋地布置,增加防崩钢筋地数量.3.2优化预应力束张拉顺序合拢段、防崩肋梁混凝土强度达到设计强度地100%之后,进行中跨合拢预应力束张拉.张拉分三批进行(图2为中跨合拢张拉顺序图):第一批为Z9、D3、Z8、Z7;第二批为Z6、Z3、Z2、D2;第三批为Z5、Z4、Z1、D1.为减小波纹管挖空对底板混凝土承压能力地影响,中跨合拢束压浆也分三批进行,每批预应力束张拉完毕及时进行压浆,间隔时间超过7天后,方可进行下一批预应力束张拉.最后一批预应力束张拉时适当延长每束张拉地持续时间,且非对称地束与束之间地时间间隔不少于12小时.每束预应力张拉到50%、100%时,均会同监控单位进行一次混凝土应力测读,实测值与理论值对照比较.如发现混凝土应力读数接近临界值,则立即停止张拉,分析原因,及时向业内专家咨询,以便及时有效地进行处理. D3D2D1Zy Z8Z6Z5Z4Z3Z1Z2Z7Z9张拉批次第1批第2批第3批张拉顺序Z9→Z3→D3→Z2Z8→Z5→D2→Z1Z7→Z6→D1→Z4图2 中跨合拢张拉顺序图4 中跨合拢施工过程简述为防范主桥中跨底板开裂风险,2009年4月27日,业主、监理、监控、设计和施工各方一起召开了秦淮河特大桥中跨合拢预应力束张拉会,会上设计方同意并优化了上述中跨底板合拢预应力束分批张拉、分批压浆地施工工序.到2009年5月15日完成了左幅第二批张拉压浆工作,之后监控单位一直进行应力监控测读.由于底板局部拉应力一直维持在2.5MPa 左右,如直接进行第三批张拉,则底板局部拉应力极容易超限,导致底板开裂.相关各方于6月12日开会研究,一致决定待混凝土桥面铺装、护栏等二期恒载施工结束再进行第三批合拢束张拉.主桥二期恒载施工于10月份结束,监控方测得底板局部拉应力为0.3MPa左右,应力很小,可以进行第三批张拉.第三批合拢束张拉、压浆结束,通过对底板应力监控和桥面高程测量分析,该桥各项性能指标满足设计和规范要求,中跨合拢施工控制取得了圆满成功.5 结束语近年来,大跨径预应力混凝土连续梁桥跨中下挠和底板开裂地现象相当多,严重威胁着桥梁结构地安全运营.为了从根本杜绝上述问题,从设计角度讲,必须保证桥梁有足够地预应力度,同时要提出实现足够预应力度地构造措施.由于连续地混凝土结构存在次内力地再分配问题,施工过程中地影响因素又非常多,在裂缝出现后要准确找出原因很困难,所以,在设计时首先应该合理地确定中、边跨比,注重主拉应力在正确地施工工序状态下地验算,适当增加箍筋配置等.从施工角度讲,要严格按图施工,做好各种构造措施,防止底板开裂,同时要狠抓预应力施工地质量控制.参考文献1《大跨径预应力混凝土连续梁桥纵向预应力筋优化布置研究》—张开银、殷亮、惠国旺2《悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥》—张继尧、王昌将编著3《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)。
Y型刚构连续箱梁桥合龙关键技术研究摘要:Y型刚构连续组合梁桥是刚构-连续桥的一种,该类桥在施工中主要采用悬臂浇注法施工,该文以具体工程为例探讨了该类型桥在施工过程中合龙段采用的主要技术,并比较了这类桥型合龙方法的优缺点及常用情况,供技术人员在工程中借鉴。
关键词:Y型刚构-连续组合梁合龙段关键技术研究近年来,国内外在自架设体系T型刚构桥的基础上,相继修建了许多预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥,这两种桥具有跨越能力大、受力合理、行车平顺、施工方便和养护费用少等优点,目前已成为大跨度桥梁中的主要桥型。
这种桥一般采用的施工方法是:在其各主墩上按“T构”用挂篮分段对称悬臂浇筑,在落地浇注上浇注边跨现浇段,在吊架上现浇跨中合龙段,全桥按对称悬臂浇筑→边跨合龙→中跨合龙顺序进行施工。
合龙段的施工顺序是影响该类梁桥施工的重要环节,合龙段压重、合龙温度、预拱度、边跨现浇段、边跨合龙段和跨中下挠控制都影响着该类桥梁的施工质量。
下面就以具体工程为例对Y型刚构连续箱梁桥的合龙技术进行研究。
1 工程概况鹭鸶湾大桥是张家界西溪坪永定大道上的一座桥梁,位于张家界市城东澧水干流之上,是东接张家界市城区永定大道及常张高速公路、西接张家界城市中心的重要通道。
既有鹭鸶湾大桥已运营10余年,桥面破损严重,存在较多病害,所以经多方案比选后决定对原大桥进行拆除重建。
重建桥梁起点里程为K6+099.92,终点里程为K6+525.08,桥梁宽33?m,全桥长425.16?m,桥梁位于直线上。
桥梁采用(38+61+71+81+71+61+38)m预应力混凝土Y型刚构-连续组合箱梁,桥宽采用33?m,分左右两幅设置,最大纵坡采用4.64%。
2 合龙段设计施工技术有关规定根据《预应力混凝土梁式桥梁设计施工技术指南》的有关规定,连续刚构桥的边跨现浇段、边跨合龙段和中跨合龙段是合龙段浇注的三个关键施工工序,应按照以下原则进行:(1)三个工序的全过程均应在结构处于稳定变形条件下进行;(2)三个工序的全过程均应在结构处于平衡状态下进行。
道桥建设2018年第03期143随着交通运输事业的迅猛发展,公路、市政交通设施的不断完善。
大跨度桥梁不断涌现,其中预应力混凝土连续刚构桥由于施工安全、便利性和后期维护较少,在工程实践中应用较为广泛。
该桥型主要的施工方法有预制拼装法和悬臂现浇施工法,其中以悬浇施工法最为常用。
1 连续刚构桥跨中合龙方案介绍悬臂施工法跨中合龙是连续刚构桥施工中的一道关键工序,大多数连续刚构桥跨中合龙工序为:先浇筑边跨合龙段,待边跨合龙段混凝土强度达到设计要求后,在跨中压重并施加一对顶推力,之后安装合龙劲性骨架,卸载顶推力,此时顶推力反作用在劲性骨架上,然后边浇筑跨中合龙段混凝土,边等效率卸载压重,待混凝土强度达到设计要求后,拆除劲性骨架,中跨合龙工序完成。
2 合龙劲性骨架作用合龙劲性骨架可保证合龙段混凝土在养护期间不受外界各种因素的影响,在合龙段混凝土形成强度之前,可由劲性骨架传导主梁内力,防止合龙段混凝土过早受力而开裂,确保混凝土的养护质量。
减少外界扰动,确保合龙段混凝土养护质量。
由于合龙段混凝土在养护期内,自身强度较低,若在达到设计强度之前收到外界扰动使其受力变形,则会导致混凝土松散或开裂,影响合龙段施工质量和力学性能,严重时还会影响到桥梁的工作性能与安全。
3 整体温度作用下劲性骨架轴向力分析为简化推导过程,连续刚构桥主梁按等截面考虑,在整体温度作用下,根据变形协调分析,刚构桥可简化成如下结构体系进行推导,考虑主梁的轴向刚度、弯曲刚度,主墩的弯曲刚度。
图1 整体温升计算示意图根据结构力学位移法计算公式,可列出以下方程:r 11Z 1+r 12Z 2+R 1p =0 (2.1)r 21Z 1+r 22Z 2+R 2p =0 (2.2)图1中:a :主梁中跨跨径一半;b :边跨跨径;E :混凝土弹性模量;i 1:中跨弯曲刚度系数;i 2:边跨弯曲刚度系数;i 3:主墩弯曲刚度系数。
综合刚度系数:r 11=i 1+3i 2+4i 3;r 12=r 21=-6i 3/h ;r 22=EA 1/a +12i 3/h2附加约束反力:R 1p =0;R 2p =EA 1αT (整体升降温效应)把求出的刚度系数和附加约束反力带入(2.1)、(2.2)公式中,求得相应的位移量:122111221221Pr R Z r r r r =−(2.3)112211221221Pr R Z r r r r =−−(2.4)4 整体温度作用下劲性骨架轴向力与主墩刚度关系分析可知由Z 1(零号块弯曲变形)引起的合龙段轴向力N 1=0 (2.1.1)可知由Z2(主梁轴向变形)引起的劲性骨架轴向力111122*********()PEA EA r R N Z a r r r r a==−− (2.1.2)合龙段轴向力总和N =N 1+N 2+R 2p (2.1.3)由(2.1.1)~(2.1.3)可知N 为中跨、边跨、墩柱刚度系数的函数,本工程主要关注整体温度作用下劲性骨架轴向力与主墩刚度的关系。
连续刚构桥合拢段中劲性骨架约束锁定方式分析研究摘要: 本文主要针对连续刚构桥合拢段中,劲性骨架约束锁定方面,就相关问题进行分析。
关键词:连续刚构;劲性骨架约束锁定;分析0 前言随着国民经济及现代化交通运输事业的快速发展,大跨度桥梁日益增多。
连续刚构桥由于墩梁固结,施工方便,跨越能力大,经济性较好,使用效果好,目前已被广泛采用,但是连续刚构合拢段时还存在相关问题。
连续刚构合拢段是指连续刚构边跨现浇段与“T”悬臂和两个“T”悬臂之间的连接部位。
我们主要研究连续刚构合拢段构造措施,合拢段构造措施中的劲性骨架约束锁定方式及劲性骨架的作用。
1 合拢段的构造措施由于合拢段构造措施是连续刚构桥梁体系转换成败的关键,所以,实际施工中多给予充分重视。
合拢段构造措施主要是从解决好合拢段浇筑混凝土过程中标高恒定问题、合拢温度及合拢后合拢段受温度影响问题、合拢段新浇混凝土产生的收缩问题等,这些问题对成桥后稳定性产生主要影响。
合拢段浇筑混凝土过程中标高恒定问题,是指通过施工中的措施控制,达到合拢段混凝土成型后的标高与设计标高吻合的目的,以保证合拢段混凝土应力状态处于理想的设计状态,而不受到额外偏载应力的影响。
施工中,解决方式主要是采用边浇筑混凝土边卸载的方式,以保持合拢段标高与设计吻合,使合拢段避免在成型过程中受偏载力而影响成桥后的稳定性。
合拢温度及合拢后合拢段受温度影响问题,由于大型连续刚构桥梁的混凝土体积较大,使用过程中,受气温的影响产生热胀冷缩的温度应力效应较明显,为了保证合拢成桥后,桥梁一直处于温度应力影响的稳定状态,必须在合拢时进行气温的选择。
施工中,一般选择在低气温合拢,即大气温度略低于当地全年的平均气温,这样,可以保证合拢后,连续刚构体系在全寿命使用过程中,主要承受高于合拢温度而产生的混凝土体积膨胀压应力,而不至于成桥后受低气温影响产生的混凝土拉压力导致影响稳定性。
合拢段新浇混凝土产生的收缩问题。
合拢段新浇筑的混凝土在浇筑时,首先在水泥水化热作用下产生体积膨胀,浇筑完成后,随着水化反应结束,内部温度降低,混凝土体积又发生收缩。