浅谈小半径连续刚构桥立模标高的模型控制

2021-09-10黄绍彪

交通科技与管理 2021年6期

黄绍彪

摘要：通过软件建立小半径连续刚构桥模型，分析施工过程中箱梁节段的线型数据变化，获取施工立模标高，控制桥梁线型。实践证明该方法对曲线立交桥悬臂施工线型质量有很好的作用，取得了良好的应用效果。

关键词：小半径;连续刚构;曲线;线形

1 工程概况

C匝道桥第五联为连续刚构，曲线半径为R120 m圆曲线及缓和曲线、直线。悬臂施工第2#至9#块，中跨合拢段第12#块、边跨现浇段第11#块。桥面宽10.5 m，其中箱梁底宽5.5 m，两侧翼缘板悬臂宽2.5 m。主梁为单箱单室变截面箱形梁，箱梁根部梁高4.5 m，边跨合拢段梁高为2.0 m，

箱梁梁高按2次抛物线变化。箱梁底板厚度从悬臂根部100 cm至悬浇段结束30 cm按2次抛物线规律变化。

2 小半径曲线连续刚构桥线型的控制

2.1 计算模型

预应力混凝土曲线连续刚构桥，与直线桥梁最大的区别在于桥梁结构本身的“弯-扭”耦合作用，根据本次曲线桥梁这一特点，选用桥梁结构计算分析专用程序MIDAS 2006软件建立空间结构离散模型对桥梁进行施工分析，确保模板施工的准确性。

2.1.1 空间有限元模型

采用 MIDAS 2006软件对C匝道第五联主桥结构建立空间结构离散模型，共划分 128 个单元，136 个节点，计算模型见图1。

2.1.2 施工工况（阶段）划分

以施工设计图纸箱梁施工流程图，计算中模拟了以下施工阶段：（1）支架现浇墩顶 0#块，张拉 0#块顶、腹板预应力束;（2）0#块安装挂篮，挂篮悬浇 1、1’号梁段混凝土，张拉相应顶、腹板预应力束、竖向预应力钢束及横向预应力钢束;（3）挂篮前移，对称悬臂浇筑 2～9、2’～9’号梁段箱梁主体，张拉各梁段相应顶板和腹板钢束、竖向预应力钢束及横向预应力钢束;（4）边跨段支架现浇;（5）边跨合拢，张拉边跨预应力钢束;（6）拆边跨支架，解除主墩临时锚固，完成体系转换;（7）中跨合拢，张拉中跨预应力钢束;（8）施工桥面系，成桥。

2.2 计算结果

2.2.1 构件短暂应力验算结果

空间有限元模型截面下缘

施工阶段主梁最大压应力包络图如图 2 所示，最大压应力为 14.34 MPa，出现在中跨跨中截面附近，小于规范允许值 26.95 MPa（0.7fck’）。同理验算，拉应力也能满足要求。

2.2.2 挠度验算

桥梁荷载短期效应组合下主梁中跨跨中最大下挠值为 3.99 cm，考虑 C60 混凝土长期增长系数 1.4，结构自重在中跨跨中产生的长期下挠为 2.52 cm，按照规范计算方法，消除结构自重产生的长期挠度后本桥的最大挠度为（3.69 × 1.4-4.32 ） 1.27 cm<L/600=7 500/600=12.5 cm，满足规范要求。

2.2.3 施工监控中相关数据计算值

施工对拟定的各位移观测截面进行位移跟踪并提供相关截面的立模标高指令。因此，本计算分析报告中，提取各截面应力以及位移的相关理论计算值，主要包括施工阶段各测试截面位移。

（1）各截面轴线偏位：

3 施工过程中各节段立模标高

4 主要的施工流程

（1）支架现浇墩顶 0#、1#块，张拉 0#、1#块顶、腹板预应力束;

（2）安装挂篮，挂篮悬浇后续梁段混凝土，张拉相应顶板、腹板纵向预应力束、竖向预应力钢束;

（3）挂蓝前移，分段浇筑，对称悬臂浇筑箱梁块件至最大悬臂状态，张拉各梁段相应顶板、腹板纵向预应力钢束、竖向预应力钢束;

（4）边跨段支架现浇;

（5）边跨合拢，张拉边跨预应力，拆除边跨支架;

（6）中跨合拢前进行顶推（80T），中跨合拢，张拉预应力束;

（7）施工橋面系，成桥。