王慶鳳

(雞西市公路管理處，黑龍江 雞西 158100)

1 施工工藝分析

1.1 參數(shù)選取

(1)C55混凝土及其性能

C55混凝土，設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)cd=24.4 MPa,ftd=1.89 MPa，彈性模量Ec=3.55×104MPa，容重考慮含筋率后采用26 kN/m3，其余材料指標(biāo)按規(guī)范計(jì)。

(2)預(yù)應(yīng)力鋼材

預(yù)應(yīng)力鋼束標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)pk=1 860 MPa，鋼束彈性模量Ep=1.95×105MPa，錨下張拉控制應(yīng)力σcon=0.75×fpk=1 395 MPa，管道每米局部偏差對(duì)摩擦系數(shù)的影響系數(shù)K=0.001 5/m，預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁的摩擦系數(shù)斷μ=0.20，預(yù)應(yīng)力鋼束松弛系數(shù)爭(zhēng)ζ=0.30，鋼筋回縮和錨具變形(單端)Δ=0. 006 m。

(3)設(shè)計(jì)合攏溫度:10 ℃

梯度溫度:橋面板與其他部分的溫差按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2004 )4.3.10條計(jì)算。

(4)掛籃:總重800 kN，吊架:總重200 kN。

(5)橋面鋪裝8 cm厚C40混凝土橋面現(xiàn)澆層+10 cm厚瀝青混凝土橋面鋪裝。

1.2 施工工藝流程

此處按照設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑氖┕すに囘M(jìn)行劃分，計(jì)劃其合攏順序?yàn)?先分別合攏邊跨和中跨，最后合龍次邊跨。

施工工藝流程為:基礎(chǔ)及墩身施工、墩頂托架施工0#, 1#塊和邊跨現(xiàn)澆段、拼裝掛籃并進(jìn)行預(yù)壓、掛籃上懸臂澆筑2-20號(hào)塊、拆除全部掛籃、邊跨合龍段施工(采用平衡重及勁性骨架施工工藝)、中跨合攏段施工(采用平衡重及勁性骨架施工工藝)、次邊跨合攏段施工(采用平衡重及勁性骨架施工工藝)、清理橋面施工荷載、護(hù)桿施工、調(diào)平層施工、瀝青混凝土橋面鋪裝施工、運(yùn)營(yíng)。

1.3 其他荷載

(1)橋面鋪裝荷載:8 cm厚C40混凝土調(diào)平層+10 cm厚瀝青混凝土橋面鋪裝。 混凝土調(diào)平層:q1=0.08×12.15×26=25.27 kN/m

瀝青混凝土橋面鋪裝:q2=0.10×10.70×24=25.68 kN/m

(2) 護(hù)欄荷載:q3=11.35 kN/m.

2 合攏階段的施工控制

2.1 合攏溫度的確定及應(yīng)對(duì)措施

在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的實(shí)際施工工程中，常常會(huì)因?yàn)樘厥馇闆r(例如工期限制，氣候異常)的原因，使得主梁合攏溫度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，此時(shí)，為了按期完工，必須設(shè)置其它溫度條件使得滿(mǎn)足主梁合攏的所需的外界環(huán)境條件。例如本文依托工程X特大橋?yàn)槔渥罱K合攏時(shí)間為 7月份，平均最低氣溫為 16～21 ℃，明顯高于設(shè)計(jì)合攏溫度10 ℃。 此時(shí)在橋梁施工中，屬于特殊的情況無(wú)法使得主梁合攏在設(shè)計(jì)合攏溫度下進(jìn)行，我們就可以嘗試通過(guò)采取一些措施來(lái)調(diào)整成橋后的結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。由于溫度變化會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形，因此，我們可以在合攏前先對(duì)由于溫度對(duì)合攏造成的影響的結(jié)構(gòu)的變形，提前做出適當(dāng)?shù)男拚?，具體思路如下：

(1)先假想結(jié)構(gòu)合攏時(shí)合攏溫度小于設(shè)計(jì)合攏溫度，根據(jù)提前進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析，當(dāng)結(jié)構(gòu)溫度達(dá)到設(shè)計(jì)溫度時(shí)，升高的溫度會(huì)對(duì)整體造成影響：主梁跨中截面下緣產(chǎn)生相應(yīng)的壓應(yīng)力，而上緣產(chǎn)生拉應(yīng)力，會(huì)對(duì)墩頂截面下緣產(chǎn)生相應(yīng)的拉應(yīng)力，對(duì)上緣產(chǎn)生相應(yīng)的壓應(yīng)力，與此同時(shí)，在各墩身位置處也將產(chǎn)生縱向背離橋梁中心的偏位，在墩身部位處會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的附加內(nèi)力。但是這一變化趨勢(shì)與后期活載和長(zhǎng)期收縮徐變將產(chǎn)生的效應(yīng)會(huì)正負(fù)號(hào)相反，可以部分抵消的結(jié)果，因此對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生有益處的結(jié)果。故對(duì)于這種情況，我們可以不用額外采取特殊措施進(jìn)行調(diào)整。

(2)相反，若結(jié)構(gòu)合攏時(shí)合攏溫度大于設(shè)計(jì)合攏溫度，當(dāng)結(jié)構(gòu)溫度達(dá)到設(shè)計(jì)溫度時(shí)，降低的溫度會(huì)對(duì)整體造成影響：主梁跨中截面下緣產(chǎn)生相應(yīng)的拉應(yīng)力，而上緣位置處產(chǎn)生相應(yīng)的壓應(yīng)力，墩頂截面位置處下緣產(chǎn)生相應(yīng)的壓應(yīng)力，上緣產(chǎn)生相應(yīng)的拉應(yīng)力，與此同時(shí)，各墩身位置也將產(chǎn)生縱向趨近橋梁中心的偏位，使墩身產(chǎn)生相應(yīng)的附加內(nèi)力。即當(dāng)合攏溫度高于設(shè)計(jì)合攏溫度時(shí)，其變化趨勢(shì)與活載和長(zhǎng)期收縮徐變產(chǎn)生的效應(yīng)同號(hào)，長(zhǎng)期以往將會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生不利的影響，因此必須采取措施調(diào)節(jié)來(lái)減少這種不利的影響。具體方法有，在澆筑合攏段混凝土前，在合攏段位置施加一定的水平頂推力，用來(lái)補(bǔ)充因溫度影響而降低的控制截面應(yīng)力儲(chǔ)備。水平頂推力的具體數(shù)值的確定應(yīng)根據(jù)對(duì)比合攏時(shí)的溫度與設(shè)計(jì)溫度差值，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析計(jì)算。這樣在非設(shè)計(jì)溫度下橋梁的合龍控制問(wèn)題就能得到解決，從而達(dá)成符合設(shè)計(jì)要求的目標(biāo)，即最終成橋后的內(nèi)力和線形能夠滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)要求，這種方式在保證了施工質(zhì)量的前提下，成功實(shí)現(xiàn)了在環(huán)境因素不利的條件下能夠順利進(jìn)行施工。

2.2 合攏頂推力的大小

根據(jù)前述計(jì)算結(jié)果及合攏鎖定時(shí)的溫度，黃河特大橋中跨及次邊跨實(shí)際合攏頂推力大小見(jiàn)表1。

表1 X特大橋合攏頂推力

當(dāng)中出現(xiàn)了實(shí)際頂推力比理論計(jì)算值偏大的情況，分析其原因是由于在合攏施工前，受到了合龍段的模板施工、普通鋼筋的綁扎，提前穿好了部分合攏鋼束等等因素影響而造成數(shù)據(jù)的偏差。而在結(jié)構(gòu)理論計(jì)算的過(guò)程中，不能完全模擬出模板與混凝土之間形成的摩阻力，以及鋼筋綁扎、合攏鋼束之間的摩阻力等因素對(duì)合龍頂推力可能造成的影響。

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