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1、特大桥120m连续梁合拢计算一、合拢顺序主桥合拢顺序：先次边跨合拢、再悬臂浇注边跨 A16a 块，然后边跨合拢、最后中跨合 拢。1. 根据设计图纸施工步骤图，对称安装次边跨合拢吊架和合拢撑架，将两悬臂端间距离按设计合扰温度及预施应力后弹性压缩换算后进行约束锁定，预应力混凝土连续梁的合拢段长度、合拢施工顺序、合拢口临时锁定方法均应符合设计要求，合拢口临时锁定力应大于解除任何一侧梁墩临时固结后各墩全部活动支座的摩擦力。临时张拉 T18、B1,张拉力为800kN，同时将次边跨合拢一侧101#和98#墩的临时固定支座的水平约2. 束释放。浇注合拢段混凝土，养护、拆模。张拉完次边跨第一批合拢束后，便可以
2、拆除 101、98墩临时墩。此时次边跨挂篮不拆除， 100#墩和 99#临时墩不拆除，以 利于施工安全。3. 次边跨合拢后，悬臂浇筑16号块和边跨直线段A17。边跨现浇段支架必须压重，刚度 和稳定性满足设计要求。4. 安装边跨合拢吊架和合拢撑架，将两悬臂端间距离按设计合扰温度及预施应力后弹性压缩换算后进行约束锁定，临时张拉T17、B9，张拉力为800kN。浇注合拢段混凝土，养护、拆模。张拉完边跨第一批合拢束。5. 张拉边跨和次边跨第二批合拢束，拆除边跨和次边跨施工挂篮和施工支架。6. 对称安装中跨合拢吊架和合拢撑架，将两悬臂端间距离按设计合扰温度及预施应力后弹性压缩换算后进行约束锁定，临时张拉
3、T18、B1，张拉力为800kN，同时100#和99#墩的临时固定支座的水平约束释放。浇注合拢段混凝土，养护、拆模。张拉完跨中第 一批合拢束后，便可以拆除 100、 99墩临时墩。7. 对称张拉次边跨第三批和中跨第二批合拢束，拆除中跨挂篮，全桥成桥。二、合拢阶段监控测量1. 合拢前应进行全悬臂在典型天气下 24小时或48小时线型、温度场、应力测量，观测了解合拢前的温度变化与梁端高程及合拢段长度变化的规律，确定合理的合拢温度及时间，合拢宜在一天中最低气温时完成。预计101#和100#墩次边跨合拢在6月份。2. 根据合拢前线型测量的结果，调整中线和高程符合设计和监控要求。3. 合拢前将多余施工荷载
4、清除，并进行合拢前线型测量。4. 为保证浇筑混凝土过程中，合拢口始终处于稳定状态，在浇筑之前在各悬臂端加上与 混凝土重量相等的配重，加载和卸载都应该对称梁体轴线进行。合拢配重施工中进行 应力和线型测量。5. 各个合拢阶段施工中，进行混凝土浇注、预应力张拉以及关键施工工况的线型和应力 测量，及时进行测量结果与理论值的比较，特别是体系转换阶段。6. 成桥后全桥线型和应力测量。7. 梁跨结构体系转换应在合扰段纵向连续预应力束张拉并压浆完成后进行，主要是将临 时支座固结解除，将梁落于正式支座上，并按标高调整支座高度和反力，而支座反力 的调整应以高程控制为主，反力作为校核。在施工中，正式支座已按设计要求
5、的位置、 标高及位移量进行安装和设置，只要箱梁施工中挠度控制好，支座标高不作调整，因 此体系转换只涉及临时支座解除。为使合拢段施工处于稳定状态，需要将正式支座临 时锁定和释放。支座安装应根据设计考虑预偏值。三、关键施工步骤计算结果：说明：1) 为便于比较合拢配重施工效果，对次边跨合拢时在 101墩和 100墩考虑配重，而 99墩和 98 墩不考虑配重，计算结果见表 1 ；2) .临时固结和混凝土墩身协同受力，如图 1；3) 悬浇挂 篮和模 板按 659kN 计(其中 挂蓝重441kN，模板重218kN),作用点距悬臂最前端0.5m。合拢支架利用已有施工挂蓝。合拢施工荷载应对称相等，如施工中超出
6、重量要求，应重新计算；4) 为便于描述施工，从宁波侧开始挂蓝依次编号为挂蓝1挂蓝8,如图2。图 1 临时固结模型图 2 挂蓝示意图1. 13#块施工完成后，为平衡101#墩和98#墩南北侧重量不一致247 kN,计算时在101# 南侧和 98#墩北侧 4#块和 13#块间施加均布荷载 5.6kN/m。101#墩临时固结不平衡反力72 kN,北侧大；悬臂根部上缘应力增量-0.11 MPa, 南侧位移下挠3mm,北侧上挠2mm。2. 14#, 1 5 #块施工完成,挂蓝位于1 4 #块上,对称悬浇结束,进入合拢施工阶段。3. 101#墩挂蓝7和98#墩挂篮2往墩中心各移8m,预留合拢段施工及合拢吊
7、架的操作 平台,附加桥面压重去除, 100#墩挂蓝6和99#墩挂蓝3作为合拢吊架。101#墩和98#墩T构平衡。4. 101#墩和100#墩悬臂端施加合拢配重,合拢口锁定同时去除101#墩和98#墩临时 固结水平约束。合拢段配重一般有“等重量配重法”、“等弯矩配重法”及“等位移配重法”。“等 弯矩配重法”更合理、更实用的,即悬臂端部吊架所受的力对墩顶的弯矩等于配重对墩 顶的弯矩，该方法容易计算，且加载位置明确。2m合拢段重量2X570kN,距固结支座 54.5m；次边跨在13#和14#块上压重,距离固结支座50.5m,如此合拢段配重重量G=570 X54.5/50.5=615kN，边跨和跨中在
8、13#和14#块上压重。101#墩临时固结不平衡反力667kN,南侧大，100#墩临时固结不平衡反力331kN, 北侧大。悬臂端配重施加后最大挠度变化-7mm。压重后悬臂根部上缘应力减少0.40MPa, 变化量小。5. 随合拢段浇注，同步去除合拢段配重。养护完成张拉次边跨第一批合拢束，卸除边跨、 跨中配重；次边跨合拢段混凝土浇筑，悬臂下挠5mm,合拢段配重的施加抵消了悬臂下挠。因 压重作用，100#墩临时固结不平衡反力795kN,北侧大，比不压重大424 kN；压重前后 悬臂根部上缘应力几乎没有变化；边跨侧挠度改变量最大为-4mm。6. 去除 101墩和 98#墩临时固结，次边跨合拢完成。7.
9、 101#墩挂蓝 8 和 98墩挂蓝1 移至15块，施工 16块8. 施工边跨 102墩和 97墩直线段，9. 边跨合拢施工，边跨施工不压重边跨合拢段混凝土浇筑，悬臂下挠 1mm。10. 张拉边跨和次边跨第二批合拢束,拆除边跨和次边跨施工挂篮1挂篮3,以及挂篮6 挂篮 7 和施工支架。11. 100#墩挂蓝5南移8m,作为合拢段施工及合拢吊架的操作平台，99#墩挂蓝4作为跨 中合拢吊架。100#墩和99#墩悬臂端13#和14#块上施加合拢配重615kN,合拢口 锁定同时去除100#墩临时固结水平约束。跨中悬臂配重的施加后99#墩临时固结不平衡反力最大为13777kN,南侧大，比不 加配重大38
10、44 kN。悬臂端配重施加后最大挠度变化14mm。压重后悬臂根部上缘应力 最大减少 1.40MPa。12. 随合拢段浇注,同步去除合拢段配重,张拉第一批预应力束。跨中合拢段混凝土浇筑，悬臂下挠5mm,合拢段配重的施加可以抵消悬臂下挠。因 压重作用，99#墩临时固结不平衡反力6289kN,南侧大，比不压重大；压重前后悬臂根 部上缘应力最大变化-0.43 MPa；边跨侧挠度改变量最大为-7mm。13. 去除 100#墩和 99#墩临时固结。14. 张拉剩余预应力束后拆除跨中挂蓝5和4,全桥主梁施工完成。成桥后,是否压重对主梁应力影响较小,压重完成后悬臂根部上缘应力最大减少 0.14MPa ；挠度最
11、大改变量为-8mm。四、结论：1. 根据计算分析，次边跨和跨中合拢段混凝土浇注而产生的下挠位移为5mm，边跨合拢 段混凝土浇注下挠位移仅1mm；是否采取合拢段压重施工，以及压重施工前后，主梁 应力变化较小，跨中压重后悬臂根部上缘应力最大减少1.40MPa,压重完成后悬臂根 部上缘应力最大减少0.14MPa；按压重方法合拢，最大挠度变化14mm，压重施工完成 后挠度最大改变量为-8mm，需在对称悬臂施工时调节；因T构的合龙段配重，梁体产 生较大弯矩，对主梁受力不利，同时临时固结不平衡反力变大，最大增加 3844 kN， 在跨中合拢时出现。现实施工中压重施工繁琐，由于未能准确确定已浇混凝土方量，同
12、步去除合拢段配重有一定盲目性，多卸或少卸对浇注反不利。基于以上原因认为合拢时可不设置合拢配重，只加强合拢劲性骨架刚度。表 1 合拢施工关键步骤计算结果施工阶段墩身临时固结不平衡反力悬臂固结处上缘正应力(Mpa)悬臂端挠度(mm)(kN)备注南侧北侧最大差值南侧北侧最大差值3101平衡-12.25-12.29-0.02-7-6098-12.31-12.23-6-7100-12.30-12.28-0.02-8-8099-12.30-12.28-8-84101667南侧大-11.87-11.910.36-14-12-7980平衡-12.30-12.23-5-8100331北侧大-11.92-11.9
13、00.40-15-15-7990平衡-12.30-12.28-8-85101277北侧大-12.24-12.19-0.04-9-7-498330南侧大-12.15-12.20-3-5100795北侧大-12.19-12.27-0.07-10-8-499371南侧大-12.26-12.12-6-66101/-12.17-12.14-0.11-4-10-798-12.15-12.06-3-91001379南侧大-12.06-12.250.11-12-3-699311北侧大-12.26-12.17-7-67101/-11.06-11.00-0.01-9114-398-11.01-11.0517-87
14、1002366北侧大-12.70-12.220.0811-17-3991636南侧大-12.23-12.78-14148直线段A17现浇9101/-11.01-10.89-0.03-9214-498-10.92-10.9917-881001825北侧大-12.52-12.150.1110-14-4991460南侧大-12.16-12.63-121410101/-13.11-12.90-0.10-8335-498-12.89-13.0136-791006783北侧大-13.63-12.120.2932-33-8994846南侧大-12.14-13.92-2533以下仅给出100#墩和99#墩的结果1110010203北侧大-13.85-13.211.3347-51-1210012963北侧大-13.24-11.8844-63999933南侧大-13.15-13.781.40-5447-149913777南侧大-11.75
