移動模架施工連續梁問題分析
移動模架施工連續梁
移動模架施工法的特點
?標準化?
?周期化?
?速度快?
?效益好
國內外部分采用移動模架施工的橋梁
移動模架施工中的梁體狀態
縱向預應力布置特點
問題的引出
然而,隨著跨度的增加,在近年的橋梁工程實踐中,凸現了兩個問題:
?施工中,懸臂端(施工縫)附近薄壁箱梁的裂縫問題?
?線形控制問題
問題之一:懸臂端裂縫
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裂縫成因分析:支承狀態
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裂縫成因分析:傳力途徑
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裂縫成因分析:懸臂段承受的施工荷載
¨模架支反力(P1)
¨錨點反力(P2)
¨縱向預應力(P3)?
¨箱梁結構自重
施工縫處,一般認為受力較小。
在施工過程中,由移動模架產生的附加空間效應容易被忽視!
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裂縫成因:定量分析
?平面桿系計算模型,不能夠反映寬體、薄壁箱梁的空間效應; ?在橫橋向,一般認為外荷載不控制設計,即使在需要考慮橫向應力影響時,也常常把箱梁截面簡化成簡支框架模型進行分析。 ?空間三維有限元節段模型??精細化分析(各種力素,孔道影響)
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裂縫成因:敏感性分析
?模架支反力(P1)
?錨點反力(P2)
?縱向預應力(P3)
?箱梁結構自重
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裂縫分析結論
?按照重要性,影響裂縫出現的因素,依次為:
模架支反力、縱向預應力、錨點反力及懸臂段箱梁自重。
??預留孔道對底板的 削弱作用,引起鋸齒狀的應力峰值波動。
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裂縫控制對策
(1)重視頂、底板的合理構造設計
(2)底模板錨點力的轉移
(3)在梁體懸臂端設置橫隔板
(4)模架后吊點的移位
(5)設置底板臨時橫向預應力
(6)加強混凝土澆筑過程中的質量控制措施
問題之二:線形控制
過去
?在采用落地式支架的情況??在小跨度的情況?
?預拱度值不大
?線形控制重點不一樣
現在
1移動模架情況,后支點力作用在懸臂端
2應用的跨度不斷增加
預拱度值增大
施工縫處有拐點
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影響梁體線形的若干因素
(1)懸臂段長度、模架后支點位置的影響
(2)移動模架自身剛度的影響
(3)預應力度和結構體系變化的影響
(4)混凝土收縮徐變的影響
模架后支點的作用力能夠達到數百噸甚至上千噸,使得懸臂前端產生較大的位移,導致線形不平順,懸臂端出現折角。
預拱度設置計算時主要考慮以下幾種因素:
(1)梁段混凝土自重
(2)箱梁預應力
(3)造橋機及設備自重
(4)二期恒載(橋面系荷載)
(5)混凝土收縮徐變、結構體系變化
(6)活載
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移動模架施工:位移特征及控制點
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線形控制對策
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研究結論
(1)移動模架施工連續梁,有其優越性;但是在應用于大跨度橋梁時,會產生意想不到新問題。這些問題可以通過分析研究,加以解決。
(2)懸臂段梁體的空間效應,致使產生裂縫,不是偶然的。
?懸臂端頭構造:薄壁箱梁,沒有橫隔板?
?集中力大,受力復雜
(3)橋規對于局部效應的設計考慮,比較籠統。
?國外規范普遍將梁橋劃分為B區和D區,分別設計。 對D區采用拉壓桿模型(Strut-and-tied model )進行計算。
(4)線形控制在移動模架施工中有其特點。
?對橋面找平,增加額外的二期恒載;
?對梁底線形的美觀影響,難以彌補。
?不是懸臂法施工連續梁所獨有的問題。