移动模架施工连续梁问题分析
移动模架施工连续梁
移动模架施工法的特点
?标准化
?周期化
?速度快
?效益好
国内外部分采用移动模架施工的桥梁
移动模架施工中的梁体状态
纵向预应力布置特点
问题的引出
然而,随着跨度的增加,在近年的桥梁工程实践中,凸现了两个问题:
?施工中,悬臂端(施工缝)附近薄壁箱梁的裂缝问题
?线形控制问题
问题之一:悬臂端裂缝
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裂缝成因分析:支承状态
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裂缝成因分析:传力途径
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裂缝成因分析:悬臂段承受的施工荷载
¨模架支反力(P1)
¨锚点反力(P2)
¨纵向预应力(P3)
¨箱梁结构自重
施工缝处,一般认为受力较小。
在施工过程中,由移动模架产生的附加空间效应容易被忽视!
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裂缝成因:定量分析
?平面杆系计算模型,不能够反映宽体、薄壁箱梁的空间效应; ?在横桥向,一般认为外荷载不控制设计,即使在需要考虑横向应力影响时,也常常把箱梁截面简化成简支框架模型进行分析。 ?空间三维有限元节段模型 ?精细化分析(各种力素,孔道影响)
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裂缝成因:敏感性分析
?模架支反力(P1)
?锚点反力(P2)
?纵向预应力(P3)
?箱梁结构自重
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裂缝分析结论
?按照重要性,影响裂缝出现的因素,依次为:
模架支反力、纵向预应力、锚点反力及悬臂段箱梁自重。
? 预留孔道对底板的 削弱作用,引起锯齿状的应力峰值波动。
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裂缝控制对策
(1)重视顶、底板的合理构造设计
(2)底模板锚点力的转移
(3)在梁体悬臂端设置横隔板
(4)模架后吊点的移位
(5)设置底板临时横向预应力
(6)加强混凝土浇筑过程中的质量控制措施
问题之二:线形控制
过去
?在采用落地式支架的情况 ?在小跨度的情况
?预拱度值不大
?线形控制重点不一样
现在
1移动模架情况,后支点力作用在悬臂端
2应用的跨度不断增加
预拱度值增大
施工缝处有拐点
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影响梁体线形的若干因素
(1)悬臂段长度、模架后支点位置的影响
(2)移动模架自身刚度的影响
(3)预应力度和结构体系变化的影响
(4)混凝土收缩徐变的影响
模架后支点的作用力能够达到数百吨甚至上千吨,使得悬臂前端产生较大的位移,导致线形不平顺,悬臂端出现折角。
预拱度设置计算时主要考虑以下几种因素:
(1)梁段混凝土自重
(2)箱梁预应力
(3)造桥机及设备自重
(4)二期恒载(桥面系荷载)
(5)混凝土收缩徐变、结构体系变化
(6)活载
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移动模架施工:位移特征及控制点
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线形控制对策
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研究结论
(1)移动模架施工连续梁,有其优越性;但是在应用于大跨度桥梁时,会产生意想不到新问题。这些问题可以通过分析研究,加以解决。
(2)悬臂段梁体的空间效应,致使产生裂缝,不是偶然的。
?悬臂端头构造:薄壁箱梁,没有横隔板
?集中力大,受力复杂
(3)桥规对于局部效应的设计考虑,比较笼统。
?国外规范普遍将梁桥划分为B区和D区,分别设计。 对D区采用拉压杆模型(Strut-and-tied model )进行计算。
(4)线形控制在移动模架施工中有其特点。
?对桥面找平,增加额外的二期恒载;
?对梁底线形的美观影响,难以弥补。
?不是悬臂法施工连续梁所独有的问题。