大跨预应力混凝土曲线连续梁桥施工过程控制关键问题研究

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发布时间：2021-09-09

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大跨预应力混凝土曲线连续梁桥施工过程控制
关键问题研究
佘良勇，王海良
(天津城市建设学院土木工程系，天津300384)
摘要：以长春长北立交(55+80+86+92+55)nl大跨预应力混凝土曲线连续梁桥为工程背景，研究了
平面曲率半径对主梁竖(横)向预拱度的影响、混凝土收缩徐变模式、摩阻系数对竖向预拱度的影响及0
号块处受力情况，可为以后类似桥梁的施工控制提供参考。
关键词：平面曲线桥曲率半径预拱度悬臂浇筑临时固接
中图分类号：U448．42；U445．466 文献标识码：B
曲线桥因受弯扭耦合作用的影响，其施工过程受
力较直线桥复杂¨ 。对于采用悬臂浇筑法施工的平
面曲线桥梁，为保证其顺利合龙，不但要考虑桥梁竖向
预拱度，还要考虑横桥向预拱度；在曲线桥梁悬臂浇筑
施工时，墩顶临时固结受力不对称。因此，研究平面曲
线预应力混凝土连续梁桥施工过程的受力状态，对确
保其施工安全及施工质量具有较强的实际意义。
1 工程概况
长春长北立交桥全桥位于R=600 in的圆曲线
上，结构形式为5跨连续梁，分跨布置形式为(55+80
+86+92+55)in，分左右幅，单幅路面净宽12 in。上
部结构采用单箱单室，箱梁采用C50混凝土，设置三
向预应力体系，竖向、横向预应力钢束采用直径615．2
低松弛的标准强度1 860 MPa、弹性模量1．95×10
MPa的钢绞线，竖向预应力钢筋采用直径25 ITlm高强
精轧螺纹钢筋，标准强度为785 MPa，均为全预应力体
系。施工方法采用悬臂浇筑法，0号块采用墩旁托架
浇筑，左右边跨现浇段采用满堂支架施工，主梁每个单
悬臂共分10(12)个悬臂节段，合龙顺序为先边跨合
龙，再次边跨合龙，最终中跨合龙。
2 模型建立及参数选择
本桥采用桥梁分析软件MIDAS CIVIL 2010建立
悬臂施工阶段的计算模型。
根据设计施工图，将曲线桥划分为128个节点和
收稿日期：2011—05—17；修回日期：2011-06—25
作者简介：余良勇(1986一)，男，湖南岳阳人，硕士研究生。
127个单元，通过在AutoCAD2007中建立一定半径的
以直代替圆弧段并导人MIDAS CIVIL 2010中来实现
曲线梁的模拟(图1)。整个施工循环周期过程按设计
要求分成若干个受力节段，每个节段分3个工况，即空
挂篮就位，浇筑完毕节段混凝土，张拉预应力钢筋。全
桥分4个T构，每个T构分10(12)个悬臂施工段。边
界条件根据施工图和现场实际施工情况而定。模拟施
工过程考虑的影响因素有结构的自重、张拉竖向预应
力、收缩徐变、挂篮荷载、混凝土湿重、I临时支撑体系，
体系转换等。
主要计算参数：根据规范，现场采用预埋塑料波纹
管的孔道摩阻系数肛为0．14～0．17，取 =0．17，管道
每米局部偏差对摩擦的影响系数k=0．001 5 ，箱梁
用预应力钢绞线采用现行国家标准《预应力混凝土用
钢绞线》(GB／T 5224-2003)，松弛系数采用Ⅱ级低松
弛。锚头变形、钢筋回缩(考虑反摩阻)取6 mm。其
它预应力损失设定按照《铁路桥涵钢筋混凝土结构和
预应力混凝土结构设计规范》规定计算。
3 关键问题计算分析
3．1 对预拱度的影响分析
3．1．1 曲率半径对施工预拱度的影响
1)竖向预拱度
依据以上建模方法，分别建立以600 m，550 In，
500 ITI，450 m，400 m为半径的有限元计算模型。分别
提取T构1和T构2的8 ，9 ，10 节段(对应于模型中
的节点号依次为8，9，10，32，33，34，35，36，37，59，60，
61)以及T构3和T构4的10 ，11 ，12 (对应于模型
中的节点号依次为62，63，64，90，9l，92，93，94，95，