V墩連續(xù)剛構(gòu)橋墩底頂推合龍的數(shù)值模擬及控制標(biāo)準(zhǔn)

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1、2014年10月第10期城市道橋與防洪管理施工141V墩連續(xù)剛構(gòu)橋墩底頂推合龍的數(shù)值模擬及控制標(biāo)準(zhǔn)陳立生，石雪飛，阮欣，王洪新，朱榮。(1．上海城建市政工程(集團(tuán))有限公司，上海市200065；2．同濟(jì)大學(xué)，上海市200092)摘要：針對軌道交通16號線泐馬河大橋采用的墩底頂推合龍的施工工藝，研究了相應(yīng)的施工控制方法及控制標(biāo)準(zhǔn)。這種施工方法有利于增加中跨主梁截面下緣壓應(yīng)力儲備，改善在混凝土收縮、徐變及溫度作用下的結(jié)構(gòu)長期性能。基于數(shù)值模擬，分析計算了結(jié)構(gòu)在頂推作用下的結(jié)構(gòu)特性和控制方法，并確定相應(yīng)的控制指標(biāo)、控制原則以及控制標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：v形墩剛構(gòu)橋；合龍頂推；數(shù)值模擬；控制標(biāo)準(zhǔn)中圖分類

2、號：U445文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1009—7716(2014)10—0141—03論梁高7．215m，高跨比1：20．1；跨中梁高3．0m，O引言高跨比1：48-3；梁底曲線采用圓曲線。總體布置見預(yù)應(yīng)力混凝土V形墩連續(xù)剛構(gòu)橋具有外形輕圖1。盈美觀、結(jié)構(gòu)剛度大、造價經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，近年來被該橋?yàn)槌鞘熊壍澜煌蛄海缭揭粭l三級內(nèi)河廣泛地應(yīng)用于鐵路、公路及城市橋梁中【”。通常，在航道，在此橋位上現(xiàn)有一條雙向8車道城市主干連續(xù)剛構(gòu)橋中跨合龍時，在跨中合龍段施加水平道公路橋梁，分為左右兩幅，中間留有凈距僅為頂推力，以此來抵消環(huán)境溫度變化和后期混凝土5m，橫斷面布置見圖2。由于橋位凈寬狹小，設(shè)計收縮

3、徐變使梁體發(fā)生縱向伸縮、撓曲和主墩偏位底板厚度僅為4．5m，底板預(yù)應(yīng)力鋼束布置困難，的不利影I~J[2]。成橋后在活載作用下，主跨跨中底板壓應(yīng)力儲備本文所涉及的某V形墩連續(xù)剛構(gòu)橋，主跨不足。為了解決此問題，設(shè)計采用中跨合龍后墩底145m，屬于大跨徑橋梁。該橋的合龍施工工藝與向相頂推的施工方法。此外，該合龍方式還能部分傳統(tǒng)的剛構(gòu)橋不同，先在墩底設(shè)置臨時可滑動的抵消由于預(yù)應(yīng)力張拉和成橋后混凝土收縮徐變在鉸支座，采用先中跨后邊跨合龍的合龍方式。在中主梁中跨產(chǎn)生的次內(nèi)力，起到改善結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)跨合龍后，于V形墩墩底施加水平對頂力，這樣相的效果。然而，墩底頂推產(chǎn)生的附加彎矩使得主梁當(dāng)于對中跨施加了一

4、個很強(qiáng)大的預(yù)應(yīng)力，從而消線形和內(nèi)力狀態(tài)變化劇烈，從而增加了施工控制除了施工過程中在墩底產(chǎn)生的水平反力和預(yù)應(yīng)力的難度。產(chǎn)生的次內(nèi)力，并提供跨中主梁預(yù)壓力和一定的2墩底頂推計算結(jié)果及分析反拱度。這種合龍方式的設(shè)計理念、施工工藝、控制方法和措施在國內(nèi)、外都是首次嘗試。2．1有限元計算模型與此同時，橋梁結(jié)構(gòu)的線形在墩底頂推力的利用橋梁博士計算軟件，采用平面梁單元，按作用下會引起較大的變化，需要深入的考慮施工照施工順序分階段建立橋梁計算模型。該橋設(shè)計過程中的結(jié)構(gòu)及施工設(shè)備等帶來的不確定性，才的施工合龍方案為：先中跨合龍，再在墩底施加水能實(shí)現(xiàn)對頂推過程的精準(zhǔn)控制，確保全橋順利合平對頂力并張拉中跨合龍

5、預(yù)應(yīng)力鋼束、墩底固結(jié)，龍和軌道交通橋梁對線形的高標(biāo)準(zhǔn)要求。完成體系轉(zhuǎn)換，使之成為穩(wěn)定的雙懸臂連續(xù)剛構(gòu)橋；然后再邊跨合龍，最終形成三跨連續(xù)剛構(gòu)橋1工程概況梁。根據(jù)設(shè)計合龍方案將頂推合龍施工過程共分5軌道交通16號線泐馬河大橋?yàn)?7．5m+145m+個施工階段，主梁沿縱橋向分107個單元；兩個主87．5m的V形墩預(yù)應(yīng)力混凝土變截面三跨連續(xù)剛墩分26個單元，只考慮縱向預(yù)應(yīng)力筋的作用，線構(gòu)橋，截面形式為單箱單室。梁頂與斜腿中心線相形按照實(shí)際的設(shè)計線形布置。邊界條件：墩底固交的理論跨徑為60．383m+18．117m+126．883m-I-結(jié)，兩邊跨端部設(shè)置豎向支承，計算模型見圖3。18．117m

6、+60．383m；斜腿中心線與梁底交點(diǎn)處理2．2計算結(jié)果及分析墩底合龍頂推的控制指標(biāo)主要有墩底水平位收稿日期：2014—09—04作者簡介：陳立生(1963一)，男，福建莆田人，教授級高級工程移、中跨跨中撓度、邊跨懸臂端部撓度和頂推力四師，總工程師，從事市政工程施工管理工作。項(xiàng)。根據(jù)現(xiàn)場支座縱橋向的允許位移量100mm來2014年l0月第1O期城市道橋與防洪管理施工143計算及制定合理的施工控制方案尤為重要。平位移為基本控制指標(biāo)，保證結(jié)構(gòu)安全的前提下，3．1施工控制方法以全橋順利合龍為最終控制目標(biāo)，在保證結(jié)構(gòu)安該橋的合龍頂推施工控制基本流程與采用懸全的情況下，盡量使墩底頂推位移達(dá)到限值。

7、臂施方法的橋梁基本相同，是一個施工_+測量在明確合龍頂推施工控制的原則以后，根據(jù)識別修正(調(diào)整)一預(yù)告施工的循環(huán)過程【，其控制目標(biāo)，制定相應(yīng)的控制流程與方法。各控制指實(shí)質(zhì)就是使施工按照預(yù)定的理想狀態(tài)(主要是施標(biāo)誤差容忍范圍見表2。工標(biāo)高)順利推進(jìn)。而實(shí)際上不論是理論分析得表2各控制指標(biāo)誤差容忍范圍到的理想狀態(tài)，還是實(shí)際施工，都存在誤差。所以，施工控制的核心就是對各種誤差進(jìn)行分析、識別、調(diào)整，對結(jié)構(gòu)的未來狀態(tài)做出預(yù)測。與主梁懸臂施工不