連續(xù)剛構(gòu)橋在非設(shè)計合龍溫度下合龍對策的研究

【摘 要】以一座三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋為背景，分析了主梁在非設(shè)計合龍溫度合龍時的施工原理及采取的施工對策，提出在高溫合龍時采取預(yù)施加反頂力的施工對策，通過計算分析和實踐表明該措施是有效的。

【關(guān)鍵詞】連續(xù)剛構(gòu)橋；合龍；施工對策

置于自然環(huán)境中的橋梁結(jié)構(gòu)，長期經(jīng)受自然界氣溫的變化和日輻射等劇烈作用，會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的內(nèi)力。對于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋來說，從施工到成橋階段要經(jīng)歷一個復(fù)雜的體系轉(zhuǎn)換過程，結(jié)構(gòu)由原來的靜定結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換成超靜定結(jié)構(gòu)體系，溫度變化必然會在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生次內(nèi)力。因此對橋梁結(jié)構(gòu)的體系轉(zhuǎn)換溫度必須進行嚴格控制，避免成橋后主梁發(fā)生破壞。但是，預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋常常由于施工進度和天氣條件等原因使主梁不能在設(shè)計合龍溫度下進行合龍。為了不影響工期，必須在非設(shè)計合龍溫度下進行合龍。在非設(shè)計溫度下合龍必須采取相應(yīng)的措施使得主梁合龍后的內(nèi)力以及變形和在設(shè)計溫度下合龍的情況一致。

1、合龍原理及對策

采用懸臂澆筑的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，如果是在設(shè)計合龍溫度下合龍，那么成橋后結(jié)構(gòu)的線形和內(nèi)力狀態(tài)就和設(shè)計一致，達到理想狀態(tài)。假如合龍溫度過高，主梁懸臂端會產(chǎn)生較大的變形，如不采取措施而強制進行合龍，則成橋后結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài)會脫離理想狀態(tài)，嚴重時可能會導(dǎo)致主梁破壞。因此，對于高溫合龍的情況，可采用消除墩頂水平位移的方法來控制。在成橋狀態(tài)下，計算各墩頂由實際合龍溫度下降到設(shè)計合龍溫度的水平位移，并換算成頂推力，通過外力（千斤頂?shù)龋┦苟枕敭a(chǎn)生與合龍溫差引起的水平位移值相等的反向位移。下面就以一座連續(xù)剛構(gòu)橋為例，在高溫合龍時的對策進行具體的闡述。

2、實例

某三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，橋跨布置為：82+150+82m。墩身采用雙薄壁柔性墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。橋?qū)?×19.45m，左右幅分離。箱梁為單箱單室截面，箱梁頂寬19.45m，底寬9.15m，墩頂處梁高10m，梁端及跨中梁高3.5m。箱梁梁高按1.6次拋物線變化，箱頂面設(shè)置2%單向橫坡，箱梁底面平置。箱梁設(shè)縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力體系。箱梁采用掛籃懸臂澆筑施工，0號塊長10m，箱梁單“T”懸澆劃分為19對梁段，從根部至跨中箱梁縱向分段長度為：7×3.0+12×4.0m，邊、中跨合龍段長均為2m。該橋設(shè)計合龍溫度為15℃。由于施工進度的提前，致使合龍期月平均最低溫度為25℃。很難達到設(shè)計合龍溫度，主梁在合龍時溫度控制在25℃，比原設(shè)計溫度高了10℃。通過計算，主橋在成橋狀態(tài)下降溫10℃各點水平位移如表1。

表1 主橋成橋狀態(tài)下降溫10℃

各點水平位移 mm

位 置左支座第一個T構(gòu)墩頂中心第二個T構(gòu)墩頂中心右支座

水平

位移2618-18-26

注：位移向左為負，向右為正

主橋合龍順序為先邊跨合龍，然后中跨合龍。在25℃合龍時，首先使左支座向向左預(yù)偏26mm的水平位移，右支座向右預(yù)偏26mm的水平位移，臨時固結(jié)兩邊支座，然后澆筑邊跨現(xiàn)澆段并同時合龍兩個邊跨。中跨合龍時要預(yù)先使第一個T構(gòu)墩頂中心向左產(chǎn)生18mm的水平位移，使第二個T構(gòu)墩頂中心向右產(chǎn)生18mm的水平位移。通過計算，在合龍段梁端形心處采用千斤頂施加3156.7kN時，墩頂產(chǎn)生相應(yīng)的水平位移。所以合龍時預(yù)先向兩邊頂推，鎖定合龍勁性骨架，澆筑合龍段。合龍完成后，解除兩端支座的臨時固結(jié)，完成整個橋梁的體系轉(zhuǎn)換。

3、結(jié)語

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋由于施工進度及氣候條件的限制，需要在非設(shè)計合龍溫度下合龍。為了不影響施工進度，在非設(shè)計溫度下合龍時需要采取相應(yīng)的措施，即使兩邊支座及T構(gòu)墩頂中心預(yù)先產(chǎn)生一定的位移，從而成橋后使結(jié)構(gòu)能夠滿足設(shè)計要求。實踐證明，這種方法是可行的、經(jīng)濟的。

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