大跨度连续刚构桥施工过程控制分析.pdf

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1、2013年12月第12期城市道桥与防洪管理施工107大跨度连续刚构桥施工过程控制分析刘苗(兰州交通大学土木工程学院，甘肃兰州730070)摘要：利用结构有限元分析程序，对大跨度连续刚构桥建立了有限元模型，并对其进行了施工阶段的应力分析和位移分析，计算预拱度，对施工阶段的应力和线形进行控制，合拢后标高与理论标高相符。关键词：连续刚构桥；大跨度；施工控制；应力；线形；预拱度；混凝土收缩徐变中图分类号：U445文献标识码：B文章编号：10o9—7716(2013)12—0107—02表1天水路黄河大桥施工主要过程0前言随着科学技术水平的提高，桥梁

2、跨度不断增大，结构形式日趋复杂，施工工艺也越来越先进。连续刚构桥作为梁墩固结的组合体系桥梁结构，利用高墩的柔度来适应结构由预加力、混凝土收缩、徐变和温度变化等因素引起的纵向位移，使结构内力减小，结构的安全度增加。大跨度预应力混凝土连续刚构桥目前已成为主要采用的桥梁结构体系之一⋯。大跨度连续刚构桥属高次超静定结构，一般采用悬臂施工，所采用的施工方法和安装程序与成桥后的主梁线形和结构恒载内力有着密切的联系。在施工阶段，随着桥梁结构和荷载状态的不断变化，结构内力和变形随之不断发生变化。因此需对桥梁的每一施工阶段进行详尽分析和实测验证，并采用一定的

3、方法对结构变形、应力加以控制，以确保设计的施工过程得以准确实现。1工程概况天水路黄河大桥是兰州市区修建的第一座大跨度刚构桥。该桥全长743．20m，其中主桥桥式采2．2施工控制的影响因素用57．50m+3×105．00m+57．50m五跨连续刚构(1)设计参数的选择与实际结构所对应的不完桥。主梁采用三向预应力单箱双室截面，支点梁高全一致5．8m，跨中梁高2．4m。设计基本烈度为8；设计荷结构参数是控制结构施工模拟分析的基本资载为汽车一超20级，挂车一l20。料，其准确性直接影响分析结果的准确性。实际桥梁结构参数一般很难与设计参数完全吻合，总

4、存2施工控制方法在一定的误差，施工控制中应恰当地计入这些误2．1施工过程简介差，使结构误差尽量接近桥梁的真实结构误差。结天水路黄河大桥是连续刚构桥，梁墩固结，适构参数[21主要包括：结构构件截面尺寸、结构材料于悬臂施工。施工方法采取挂蓝悬臂浇筑施工，主弹性模量、材料容重、材料热膨胀系数、施工荷载、要施工过程见表1。预加应力等。收稿日期：2013—07—29(2)施工过程变形的影响作者简介：刘苗(1975一)，女，吉林九台人，讲师，从事桥梁施悬臂施工过程中，在一期恒载以及施工荷载工检测研究工作。108管理施工城市道桥与防洪2013年12月第1

5、2期作用下结构产生向下的挠度，通常采用设置预拱程中需要对主梁标高和内力实行双控。准确预测度的方式来保证成桥线形与设计线形一致。并控制立模标高是天水路黄河大桥实现施工控制(3)环境的影响的基本原则。(4)测量误差2．5实施办法(5)施工误差在实际施工控制中主要通过以下的方法来实(6)结构模型简化和计算的误差等。现：(1)根据实际施工过程，提供准确的立模标高2．3施工控制方法理论预测值；(2)根据挂篮的实际刚度设置挂篮纵近年来，大跨度桥梁的施工控制已逐渐形成向及横向变形预拱度；(3)对预应力实际效果、主梁了一些实用的控制方法，目前主要有3种。弯

6、曲刚度、混凝土弹性模量、收缩徐变参数、自重(1)梁施工的单向控制及临时荷载、温度等参数的有效模拟，并体现在监对于较简单的桥梁，一般都是在设计中估计控计算中。结构的恒载和活载，由此计算出结构的预拱度，在3监控结果施工过程中只要按照这个预拱度来施工，施工完成后的结构就基本能达到设计所要求的线性和内31应力监测力，这就是所谓的单向控制。天水路黄河大桥的应力采用钢铉式应力计测(2)跨度桥梁施工的反馈控制量。实测钢弦式钢筋应力传感器频率厂与钢筋应力当大跨度桥梁在施工过程中出现施工状态偏的关系为：离理想的设计状态时，如不加以调整就会造成结(1)构的线形

7、和内力远远偏离设计的成桥状态，甚至：：4危及安全。对于预应力混凝土大跨度桥梁，其设计式(1)中：为钢筋应力为测试频率为钢筋计算中所采用的各项参数与现场材料的参数存在计测试初频；d为所测钢筋直径。一定的差距，因此施工控制难度较大。反馈控制就钢筋应力与混凝土应力的关系为：是通过施工控制的实测数据，进行计算，得出调整量，纠正偏差。^=(2)(3)大跨度桥梁施工的自适应控制式(2)中：or为混凝土应力；n为弹模比，乃=争，对于大跨度预应力混凝土桥，施工中每个工h况的受力状态达不到设计所确定的理想目标的重为钢筋弹性模量；Eh为混凝土弹性模量。要原因是

8、有限元计算模型中的计算参数取值，并扣除初始应力后测得的应力与理论应力相差且主要是混凝土的弹性模量、材料的比重、徐变系不超过5％。数的取用等与施工中的实际情况有一定的差距。3．2线