双壁墩连续刚构桥的设计优化-滑模|滑模施工|江苏鑫亿达滑模施工公司

技术创新

更多>>联系方式 Contact

江苏鑫亿达建设工程有限公司

全国免费咨询热线：400-088-6505

电　话：0515-88632555 88632777

传　真：0515-88632777

联系人：张先生 15851070333

网　址：www.jshh222.com

您当前位置：亿达滑模 > 技术创新 > 施工技术 > 浏览文章施工技术

双壁墩连续刚构桥的设计优化

日期：2015-10-20 15:09:02　来源：转载　浏览数：
　

分享到：

壁墩的稳定
    在进行悬臂施工时，最大悬臂状态对墩身的稳定性最为不利，这是因为在此状态下，墩边界的条件最为不利，轴力也很大。一般而言，同墩身截面高度h值相比，墩身截面宽度b值要大两倍多，因此，框架结构的面内失稳成为墩身失稳的必然原因。对面外稳定问题，可以把墩身看做是一个细长杆，其一端是固定的，另一端是自由的，并利用欧拉公式计算出临界力。至于面内稳定问题，实际上就是平面框架结构的稳定问题。为了分析的方便性，依据实际情况作两点假设：一是0号梁段的截面惯性矩I值相对与墩身截面的I值为∞。因为，跨径约为200m以上的连续刚构，0号梁段箱梁都高于10m，惯性矩I值是墩身的10倍之多；二是，不考虑0号梁段的轴向变形。
    双壁墩设计
    在选择双壁墩断面的形状、尺寸和中心距的时候，应当最大限度的使抗推刚度减小，而使减小梁体弯矩的作用得以发挥。本桥墩身高度为50m，采用箱形截面,壁厚约为70m，最初尺寸为2.4m*7.0m；能够很好的满足在运营阶段和施工阶段桥梁纵向位移、墩身强度及稳定的要求。另外对双壁中心距进行8m、10m、12m三种设计布置，并进行计算分析，而结果显示，这三种布置方式没有明显的梁体弯矩值差别，未对梁体断面尺寸和预应力束产生较大影响。原因在于同桥墩相比，梁体刚度要大很多，双壁墩中心距的小范围变化，不会造成梁体弯矩的较大改变。在考虑本桥柱墩所处的地形条件下，如果双壁墩中心距继续加大，那么也需要加大主跨跨度。以主墩处于稳定的基岩上为前提，应当最大限度的让主跨跨度减小，以便缩短工期，节省投资。
    预应力体系
    对于梁部结构，其设计按全预应力进行，布置按三向预应力进行；而对于双壁墩，要按普通钢筋混凝土进行设计，并在其于梁体连接地方，为使墩顶部分的应力要求得以满足，应把梁内一定长度的竖向预应力筋伸入到墩身内。纵向预应力选用钢绞线，而对钢绞线的选择，应考虑的因素有：应把梁部结构截面增大，以符合构造的功能及要求，断面尺寸可以在考虑布束的情况下增大。这是为了避免在节段很多时每一节段的张拉束数太少的情况出现。这样可以使断面上预应力的分布更完善，还能使锚下压力减少。
    施加顶推力
    在施工、运营过程中，悬臂施工的连续刚构桥梁会受到梁段自身重量、混凝土收缩徐变等因素的影响，以致产生较大的挠度。后期收缩徐变对梁体产生较大影响，是其出现竖向挠度和水平位移和附加内力，使主墩发生偏位，加大双薄壁墩纵向内外侧墩的受力差别，不利于主墩的受力情况。在连续刚构桥中跨合龙时，用一个水平顶推力施加给梁体，可以抵消主墩的水平位移，从而改善结构的受力状况，优化结构的尺寸。多次超静定结构为双薄壁墩刚构连续梁的主要结构类型，因此对合理的顶推力进行直接精确地求解会相对困难。此外，由于徐变的作用，对梁体施加根据位移反算的顶推力后，结构内的有效推动力的数值会逐渐有所变化，这就使得改善位移和结构受力的目的不一定能够实现。因此，在施工过程中，十分有必要，利用有效的方法来确定合理的顶推力。
    在实施跨中合龙顶推力时，将千斤顶设置在中跨合龙段之间，用水平推力把合龙段两端顶开一段距；接着合龙段劲性骨架焊接起来，锁定合龙口，然后拆除千斤顶，顶力便移到撑杆，这样顶推轴力便储存到了梁内。顶推工艺相当于预应力作用，具有切实可行性。该桥合龙后，线型和箱梁应力都达到了设计的要求，这说明该桥取得成功的合龙。
    悬臂浇注施工，能够适应施工场地狭小、跨越高架道路的施工环境，是十分有效和成本较低的施工方法。但安全防护问题在施工过程中应当特别注意。在很大程度上受到连续刚构桥后期的收缩徐变的影响，而能否对每一块段进行均匀的施工会影响到梁体后期的收缩徐变。利用钢内撑和张拉临时预应力束来进行锁定，在合龙段施工时以及合拢时进行顶开都是有必要的。然而过于庞大的钢内撑放在梁体内，会影响顺利施工，还会在竣工后使得合拢段的换算截面突然增大。因此可将钢内撑置于梁体外，这样竣工后拆除方便，也不会影响到梁体的计算截面。