多跨连续刚构桥合龙方案研究

文章编号：1009-6825 (2017) 08-0183-02

山 西建筑

SHANXI ARCHITECTURE

Vol.43No.8

Mar. 2017

• 183 •

多跨连续刚构桥合龙方案研究

李冰

(天津市市政工程设计研究院，天津300457)

摘要:以某跨径组合为（65 + 3 x 110 + 65) m预应力混凝土连续刚构桥为例，基于Midas Civil有限元分析软件，对比分析了合龙

顺序对多跨连续刚构桥结构受力和位移的影响，结果表明，合龙顺序对多跨连续刚构桥运营阶段（10年收缩徐变）位移影响明显, 但对最大压应力影响较小。

关键词:连续刚构桥，合龙方案,压应力，挠度

中图分类号:U448.23

文献标识码:A

连续刚构桥是一种古老且成熟的桥梁结构，它具有变形小、 结构刚度好、行车平稳舒适、养护简单、伸缩缝少、抗震性能强等 优点而成为最有竞争力的主要桥型之一。同时，由于它墩梁固 结、多跨一联的结构形式决定了它是一种多次超静定结构，因此 不同的合龙顺序对应着不同的结构体系的转换，进而影响结构的

内力和变形。本文以某跨径组合为（65 +3 xll0+65)m预应力 混凝土连续刚构桥为依托工程，通过理论分析和数值模拟仿真分 析，对该桥合龙方案进行对比研究。

(12个悬浇段）+2. 0 m(中跨合龙段）；其中边跨现浇段采用支架 施工。桥梁布置图如图1所示。

~

边跨合龙段 £— '■-------—

^+_110_+_110_

次边跨合龙段 中跨合龙段 次边跨合龙段边跨合龙段 —--------——

图1某多跨连续刚构桥立面布置图

1工程概况

大桥上部结构采用（65 + 3 x 110 + 65) m预应力混凝土连续

2有限元模型建立

构件纵向计算按空间杆系理论，采用空间有限元程序Midas

刚构桥，箱梁采用C55混凝土。桥梁单幅全宽15 m，箱梁采用单 箱单室直腹板断面，箱梁底板宽8.0 m,翼缘板悬臂宽3.5 m。箱 梁根部梁高6.5 m,跨中及边跨端部梁高3. 0 m,箱梁梁高变化采 用1.8次抛物线。桥墩采用双肢薄壁墩,单肢顺桥向宽1.3 m,横 桥向宽8 m，双肢间净距为3.0 m;桥墩墩身采用C40混凝土。主桥箱梁采用悬臂现浇施工，箱梁分段纵向对称，纵向分段

为9.0 m(边跨现浇段）+2.0 m(边跨合龙段）+6x4.5 m+6 x3.5 m(12 个悬浇段）+12.0 m(0 号块）+ 6x3.5m+6x4.5m

SO-S 9-O-S 9-O-S

SO-S 9-O-S

SO-S 9-O-S 9-O-S

SO-S 9-O-S 9-O-S

SO-S 9-O-S

SO-S 9-O-S 9-O-S

Civil进行建模。全桥共划分为336个单元,345个节点。大桥有 限元模型如图2所示。

图2

SO-S 9-O-S 9-O-S

SO-S 9-O-S 9-O-S

某多跨连续刚构桥有限元模型

SO-S 9-O-S

SO-S 9-O-S 9-O-S

SO-S 9-O-S 9-O-S SO-S 9-O-S 9-O-S

SO-S 9-C

根据施工总体安排，共划分37个施工阶段。具体施工阶段划中所必须面对的，通过对济青高铁邹淄特大桥100 m连续梁冬季 施工保温、加热及温控的设计、实施，对梁体冬季施工质量控制达 到了良好的效果，为今后连续梁、现浇梁冬季施工提供了借鉴 之处。

表面、箱室内部、箱室外预埋测温线分别检测不同环境的温度，测 温线连接至接收器，接收器通过云端服务器直接传输至电脑，通 过电脑可清楚掌握不同时间段、不同部位温度情况，通过数据分 析，调整养护温度及养护措施，以保证梁体施工质量。

产品特点:1)大屏幕液晶显示功能，随时查看温度数据;2)单 参考文献：采集器可测8通道温度;3) GSM网络模块上传数据，无距离限制；[1] 高速铁路工程施工技术指南[M].北京：中国铁道出版社， 4)在线测量、实时监测，性能稳定;5)测温数据自动存储，可随时 查阅;6)手机安装专用软件后，可通过手机随时查阅测温数据。

2012.

[2] Q/TCR 9603—2015,高速铁路桥涵工程施工技术规程[S].[3] TB 10752 — 2010,高速铁路桥涵工程施工质量验收标准

[S].

4结语

大体积大跨度连续梁冬季施工是近年来我国高铁建设施工

Research on heating insulation and temperature

control technology of continuous beam in winter construction

Wang Wenmin

(Fifth Engineering Limited Company, China Railway 12th Bureau Groups Jinzhong 030600, China)Abstract ： Taking the winter construction of Zouzi super bridge cross Qingzi road 100 m continuous beams of Ji-Qing high-speed railway, from the thermal insulation erection, steam generator installation, HC-TW80 wireless temperature measurement instrument installation and other aspects, elaborated the heating insulation measures of continuous beam winter construction, adjusted the beam curing temperature and other process means, both ensured the construction quality and speed up the construction progress.

Key words： continuous beam, winter construction, steam generator, wireless temperature measurement instrument, insulation shed

收稿日期=2017-01-06

作者简介:李冰（1989-),男，助理工程师

• 184 •

第43卷第8期

2 0 1 7年3月

山西建筑

分为:阶段1:完成桩基、承台、墩身施工;阶段2 ~阶段4:托架现浇 〇号块、1号块;张拉相应预应力；阶段5 ~阶段6:安装挂篮，绑扎 钢筋及浇筑2号梁段混凝土;张拉2号梁段预应力；阶段7 ~阶段 26:移动挂篮，浇筑3号~ 12号梁段混凝土，张拉3号~ 12号梁段 预应力;阶段27:支架现浇边跨梁段;阶段28 ~阶段36:合龙段施 工;阶段37 :运营阶段（10年收缩徐变）。

龙中跨，中跨的顶推力先加载，因此导致次边跨跨中下挠、中跨跨 中上挠明显，再合龙次边跨时，结构挠度曲线线型不再明显变化。

15〇r

s50

/

-5,

i i

3合龙方案分析

1^0V

'•V

160方案1

方案4

-方案5 -方案6

1、

350

3.1 合龙方案介绍

本文通过有限元数值模型计算分析，拟找出不同合龙方案对 主桥成桥后位移和应力的影响规律，给出以下6种合龙方案，具 体如下：

方案1:边跨—次边跨—中跨;方案2:边跨—中跨—次边跨; 方案3:中跨—次边跨—边跨;方案4:中跨—边跨—次边跨;方案 5:次边跨—中跨—边跨;方案6:次边跨—边跨—中跨。

-i-

150 200 250 300

单元号

图

4

5

方案5和方案6运营阶段挠度曲线

/--§1

-'

6800

3.2计算结果分析

根据以上6种不同的合龙方案，分别建立有限元数值模型， 计算结果如下：

1)运营阶段挠度（10年收缩徐变）。

80120 +

+200单元号+方案2—方案5

240 方案3方案6

280320

图6方案1~方案6 is营阶段最大压应力

方案3与方案4、方案5与方案6挠度曲线基本接近。方案4 相较于方案3边跨与次边跨下挠相对较小，且挠度曲线变化平 缓，原因与前述类似，不再赞述。

2)运营阶段最大压应力。

由图6可知，不同合龙方案各控制截面最大压应力变化规律 基本相近，应力极值点也基本接近，最大压应力都出现在墩顶附

100

150 200 250 300

单元号

350

近截面，因此说明运营阶段截面最大压应力受合龙顺序的影响 较小。

图3方案1和方案2运营阶段挠度曲线

4结语

合龙顺序对多跨连续刚构桥运营阶段（10年收缩徐变）位移

影响明显，但对最大压应力影响较小。这主要是因为不同的合龙 顺序，使结构在施工中形成不同结构体系所造成的。

多跨连续刚构桥在合龙时往往需要施加水平顶推力，但是当 结构处于双悬臂状态时，其对水平顶推力十分敏感，过大的顶推 力可能导致悬臂另一端下挠明显、桥墩向跨中方向偏移,使结构

由图3 ~图5可知不同的合龙顺序对运营阶段（10年收缩徐 变)桥梁挠度曲线影响明显，具体来看：

方案1和方案2,都是先合龙边跨，不同的是次边跨与中跨的 合龙顺序调换，因此在边跨合龙段两种合龙方案的挠度曲线基本 接近，但是次边跨与中跨合龙段运营阶段挠度曲线差异明显，分 析原因，主要是因为次边跨与中跨合龙顺序不同,所以合龙顶推 力施加的顺序也不同，方案1先合龙次边跨，因此次边跨的顶推 力先加载，此时结构为双悬臂“ T”形结构状态,对顶推力敏感，因 此导致中跨跨中下挠、次边跨跨中上挠明显。最后在合龙中跨 时，此时结构形成两个对称“n”形超静定结构，结构对顶推力抵 抗能力增强,结构挠度曲线线型不再明显变化;相反，方案2先合

处于不利的受力状态,因此需要选取合适的顶推力和合龙方案使 桥梁结构在长期使用过程中处于理想线型。参考文献：

[1] 向中富.桥梁施工控制技术[M].北京：人民交通出版社,

2003.

[2] 朱世峰.多跨连续刚构桥结构线形控制与合龙技术研究

[D].重庆:重庆交通大学，2〇08.

[3] 王揩.大跨长联连续梁桥施工控制及合龙顺序优化研究

[D].武汉:武汉理工大学硕士论文,2009.[4]

赵静.大跨径连续刚构桥合龙方案研究[D].西安：长安 大学硕士论文，2010.

Research on closure scheme of multi-span continuous rigid frame bridge

Li Bing

Abstract： The paper rely on the(65 + 3 x110 +65) meter prestressed concrete continuous rigid frame bridge as engineering background. Based

on the finite element analysis software Midas Civil, analyzed the influence of different closure scheme on the structure stress and displacement. The results show that different closure scheme have a great influence on displacement but less influence on the maximum compressive stress.

(Tianjin Municipal Engineering Design Institute, Tianjin 300457, China)Key words ： continuous rigid frame bridge, closed scheme, compressive stress, the displacement