論文摘要:大跨度預應力混凝土變截面連續箱梁橋具有結構剛度大、變形小、行車平順舒適、伸縮縫少、抗震能力強等優點,因此無論是公路或城市橋樑、高架道路,還是跨越寬闊河流的大橋,均是首選的橋型方案之一。但作爲全預應力混凝土的大跨度連續箱梁,在施工階段或使用過程中,普遍出現各種不同性質不同類型的裂縫本文分析了大跨度連續樑橋施工控制的方法、對箱形截面的溫度場進行了觀測,並用觀測結果剔除溫度對施工控制的影響。
目前橋樑施工控制的結構計算方法主要包括：正裝分析法、倒裝分析法和無應力狀態計算法。正裝計算法能較好地模擬橋樑結構的實際施工歷程,得到橋樑結構在各個施工階段的位移和受力狀態,同時,能較好地考慮結構的非線性問題和混凝土收縮、徐變等問題。對於大跨度預應力混凝土橋樑,首先必須進行正裝計算。施工預拱度應按照橋樑結構實際施工加載順序的逆過程來進行結構行爲計算和予以確定。只有按照倒裝計算出的橋樑結構各階段中間狀態去施工,才能使橋樑的成橋狀態符合設計要求。一般而言,以正裝計算結果作爲應力監測的依據,以倒裝計算結果作爲預拱度控制的依據。
一、橋樑結構的理論計算
1、關於壓應力控制值問題
如均採用C50混凝土,達到設計強度的80%進行張拉,按三國規範容許壓應力比較見表1。
表1 運營及預加力階段壓應力控制比較MPa
規範 運營階段 預加力階段
英國BS 5400 20.0 16.0
中國J TJ 023-85 17.5 21.0
美國規範(94) 22.5 22.0
從表1知,運營階段壓應力容許值中國規範偏低,趨於保守。而施工階段容許壓應力僅次於美國,兩者僅差4.76%,比英國大出31.25%。籤於中國施工水平的實際情況;另還有許多因素在設計中是很難精確計算的,若施工階段容許壓應力取值過高,確實存在着冒險的因素。建議σha=0.65Rba(荷載組合Ⅰ),即爲其兩國的平均值較好。在具體進行橋樑設計時,要求結構各截面的應力具有一定的安全儲備,對截面正應力,一般要求在不利荷載組合下,還應保持2.0～3.0MPa的壓應力儲備。
2、剪力滯效應
剪力滯效應在混凝土箱形樑設計中應該考慮,特別是簿壁箱形寬翼緣截面,不能忽視其剪力滯效應。剪力滯效應考慮過多,對鋼筋混凝土結構只不過多配筋,造成一些浪費;而對預應力混凝土結構,由於翼緣板上的法嚮應力不均勻,若按大值取值或按等間距等預應力,不按應力變化的要求設置預應力筋,都有可能造成混凝土開裂。對箱形截面的剪力滯效應問題,比較各國規範現階段箱形樑橋設計可參考德國規範DIN1075“關於共同作用寬度”的.條文規定執行。
二、主樑線形測量
1、主樑撓度、軸線和主樑頂面高程的測量
在每一節段懸臂端樑頂設立2～4個標高觀測點和一個軸線點。測點用短鋼筋或鋼板預埋,並用紅色油漆標明編號。標高用水準儀進行測量,根據各節段施工次序,每一節段按三種工況對主樑撓度進行平行獨立測量,相互校覈。軸線使用全站儀和鋼尺等進行測量,採用測小角法或視準法直接測量其前端偏位。視準時,將軸線後視點引至過渡墩,用遠點控制近距離點。在主樑頂面混凝土高程測量過程中,同一截面測2～4點,根據其橫坡取其平均值,這樣可得到主樑頂面的高程值。同時,在不同工況下,由觀察得到的主樑撓度(反拱)變化值,與給定立模標高(含預拱度)立模的高程值,也可得到主樑頂面的高程值,兩者比較後,可施工質量。
2、主樑立模標高的測量
用精密水準儀測量立模標高,立模標高的測量應避開溫差較大的時段。施工單位立模到位,測量完畢後,監理單位對施工各節段的立模標高進行復測,監控單位不定期進行抽測。
3、同跨兩邊對稱截面相對高差的直接測量和多跨線形的通測
當兩邊施工節段相同時,對稱截面的相對高差可直接進行測量和分析比較。當施工節段不同時,對稱節段的相對高差不滿足可比性,此時,可選擇較慢的一邊最末端截面和較快的一邊已施工的對應截面作爲相對高差的測量對象。在測量過程中,同一對稱截面可測多點,根據其橫坡取其平均值,可得到對稱截面的對應點的相對高差。除保證各跨線形在控制範圍內外,主樑全程線形應定期或不定期進行通測,確保全橋線形的協調性。