簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋體系轉(zhuǎn)換關(guān)鍵技術(shù)研究

李強興

摘 要：在簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋施工過程中，體系轉(zhuǎn)換是此類橋型施工的核心過程，施工中不同的施工順序會對橋梁產(chǎn)生不同的影響。本文通過對某高速公路五跨先簡支后連續(xù)梁橋端頭混凝土澆筑順序、負彎矩預(yù)應(yīng)力筋張拉順序以及臨時支座的拆除順序進行分析研究，說明不同施工順序?qū)蛄航Y(jié)構(gòu)的影響，得出體系轉(zhuǎn)換過程中合理的施工順序，以期能為施工提供一些借鑒。

關(guān)鍵詞：簡支轉(zhuǎn)連續(xù)；端頭混凝土；負彎矩預(yù)應(yīng)力筋；臨時支座

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05. 089

1 概述

體系轉(zhuǎn)換作為此類橋型的核心過程，不同的工序會引起不同的內(nèi)力狀態(tài)，對橋梁后期的的受力性能會產(chǎn)生不同的影響，應(yīng)當予以重視。本文以某高速公路（5×40m一聯(lián)）簡支轉(zhuǎn)連續(xù)箱梁為背景來研究端頭混凝土和負彎矩預(yù)應(yīng)力合理的澆筑和張拉順序及臨時支座合理的拆除順序。

2 合理施工工序的研究

2.1 端頭頭混凝土澆筑和負彎矩筋張拉

（1）工況定義。通過對支點和跨中等控制點所產(chǎn)生的彎矩和應(yīng)力的對比，來確定合理的施工順序。本文討論以下幾種工序，端頭和負彎矩筋編號如圖1。

1）端頭混凝土全部澆完以后再依次張拉負彎矩預(yù)應(yīng)力筋；2）端頭混凝土先全部澆筑，再隔跨張拉負彎矩筋，即1～4依次澆筑，先張拉1、3，后張拉2、4；3）端頭混凝土千先全部澆筑，再對稱張拉負彎矩筋，即1～4依次澆筑，先張拉1、4，后張拉2、3；4）澆筑完端頭混凝土待其達到規(guī)定強度后張拉預(yù)應(yīng)力筋，按照1～4的順序依次進行；5）按照（4）的施工工藝，先張拉1、4，后張拉2、3進行對稱施工；6）按照（4）的施工工藝，按照先1、3，后2、4進行隔跨施工；

（2）數(shù)據(jù)整理及分析。用Midas civil建立5×40m箱梁的有限元模型，分析上述施工工序在成橋狀態(tài)下各控制點的相關(guān)數(shù)據(jù)，模型如圖2所示。

1）支點及跨中彎矩。圖3、圖4分別為支點負彎矩及跨中正彎矩的數(shù)值及其變化趨勢，從圖中可看出，支點1和支點4負彎矩較大，支點2和支點3負彎矩較??；第一跨和第五跨彎矩較大，第二跨和第四跨彎矩較小，工序6所產(chǎn)生的跨中正彎矩及支點負彎矩最小。

2）支點頂板及跨中底板應(yīng)力。圖5、圖6分別為支點頂板和跨中底板壓應(yīng)力在各施工工序下的數(shù)值及變化趨勢，可以看出，工序6所產(chǎn)生的支點頂板應(yīng)力較大，而跨中底板應(yīng)力較小。

3）數(shù)據(jù)分析。從以上四個圖中可以看出，工序6使結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的支點和跨中彎矩較小，使支點處頂板所儲存的壓應(yīng)力最大，且使跨中底板彎矩最小。

2.2 臨時支座的拆除

臨時支座拆除的優(yōu)化原則是將拆除支座所產(chǎn)生的不利影響降至最低。永久支座與臨時支座的高差加上永久支座的壓縮量作為永久支座節(jié)點的強迫位移。下面定義三種拆除順序：

（1）按照支點1至支點4的順序依次拆除臨時支座，命名為工況一至工況四；（2）隔跨拆除，即先拆除支點1和3的臨時支座，再拆除支點2和4的臨時支座；分別命名為工況一和工況二； （3）對稱拆除，即先拆除支點1和4的臨時支座，再拆除支點2和3的臨時支座；分別命名為工況一和工況二。以支點和跨中梁底為控制點，分析臨時支座拆除所引起的彎矩變化值，如圖1所示。圖7、圖8、圖9分別為工序（1）、工序（2）、工序（3）引起的各控制點彎矩變化圖。

支座拆除時上部結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為超靜定結(jié)構(gòu)，因此，拆除支座時的強迫位移對結(jié)構(gòu)各控制點所引起的彎矩變化值較小的拆除順序?qū)Y(jié)構(gòu)整體影響較小，這也是我們尋求的理想拆除順序。提取以上三個施工過程中所產(chǎn)生的最大、最小彎矩變化量，其差值就是施工過程引起的該控制點的彎矩的變化幅度（如圖10所示），可見工序二，即“隔跨拆除”即為我們尋求的支座拆除順序。

3 結(jié)論

（1）在簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋施工過程中，不同的端頭混凝土澆筑順序、負彎矩張拉順序以及臨時支座的拆除順序會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的影響；（2）通過上面的數(shù)值分析可以得出：不論從支點和跨中彎矩和應(yīng)力的角度講，隔跨澆筑端頭混凝土和張拉負彎矩筋對結(jié)構(gòu)整體有利；（3）先簡支后連續(xù)梁橋不同的臨時支座拆除工序?qū)ι喜拷Y(jié)構(gòu)有較大的影響，通過以上分值分析可以得出：隔跨拆除臨時支座對結(jié)構(gòu)整體影響較小。

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