移动模架施工预应力连续梁桥
中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议移动模架施工预应力连续梁桥移动模架施工预应力连续梁桥论文集：第76及77篇中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院移动模架施工连续梁移动模架施工连续梁中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院移动模架施工法的特点移动模架施工法的特点n标准化标准化n周期化周期化n速度快速度快n效益好效益好 中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院国内外部分采用移动模架施工的桥梁序号桥名施工跨径（m）梁高（m）梁宽（m）建成年份1联邦德国克钦卡汉桥39.219592日本四叶町562563工区高架桥24.5291.118193伊拉克摩苏尔4号桥445615.6519834英国奥韦尔桥引桥594125厦厦门门高集海峡大高集海峡大桥桥452.6819916厦厦门门海海沧沧大大桥东桥东引引桥桥422.515.419997秦沈客运秦沈客运专线专线小凌河特大小凌河特大桥桥322.612.420018武武汉军汉军山山长长江大江大桥桥引引桥桥301.7516.2520019南京南京长长江二江二桥桥南北引南北引桥桥48552.815.416.9200110五里亭大五里亭大桥桥引引桥桥15201.6730200311京福高速公路桃木岭高架京福高速公路桃木岭高架桥桥402.212200412东东海大海大桥桥浅浅滩滩段段50315.25200513南京南京长长江三江三桥桥南北引南北引桥桥50582.815.4200514润扬长润扬长江大江大桥桥北引北引桥桥402.6515.75200515南昌生米大南昌生米大桥桥502.817.25200516苏苏通大通大桥桥引引桥桥502.816.5注：表示数据不详中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院移动模架施工中的梁体状态移动模架施工中的梁体状态中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院纵向预应力布置特点纵向预应力布置特点中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院问题的引出问题的引出然而，随着跨度的增加，在近年的桥梁工程实践然而，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：中，凸现了两个问题：n施工中，悬臂端（施工缝）附近薄壁箱梁的裂缝问题n线形控制问题中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院问题之一：悬臂端裂缝中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院裂缝成因分析：支承状态裂缝成因分析：支承状态中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院下行式移动模架下行式移动模架上行式移动模架上行式移动模架中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院裂缝成因分析：传力途径裂缝成因分析：传力途径中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院裂缝成因分析：悬臂段承受的施工荷载裂缝成因分析：悬臂段承受的施工荷载模架支反力（模架支反力（P1）锚点反力（锚点反力（P2）纵向预应力（纵向预应力（P3）箱梁结构自重箱梁结构自重中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院施工缝处，一般认为受力较小。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！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！中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院n平面杆系计算模型，不能够反映宽体、薄壁箱梁的空间效应；n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。n空间三维有限元节段模型精细化分析（各种力素，孔道影响）裂缝成因：定量分析裂缝成因：定量分析中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院裂缝成因：敏感性分析裂缝成因：敏感性分析模架支反力（模架支反力（P1）锚点反力（锚点反力（P2）纵向预应力（纵向预应力（P3）箱梁结构自重箱梁结构自重箱梁底板锚点反力？箱梁底板锚点反力？n箱梁底板锚点反力 P3 被认为是主要因素，以为它直接作用于箱梁底板上，裂缝区范围内。n底板孔道对截面的削弱咋看起来中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院 底板锚点力底板锚点力 自重作用下箱梁底板横向应力分布云图自重作用下箱梁底板横向应力分布云图模架支反力模架支反力预应力预应力中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院n数值分析结果结点位置选取结点位置选取 不同工况下横向应力不同工况下横向应力中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院 中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院悬悬臂端截面臂端截面 底板中央位置底板中央位置 横向横向应应力力（MPa，拉，拉应应力力为为）影响因素影响因素底板中央上底板中央上缘缘底板中央下底板中央下缘缘大小大小比例比例大小大小比例比例自重自重-0.11-2.83%1.2011.89%底板底板锚锚点力点力-0.83-22.17%1.7817.54%预应预应力力1.6343.50%2.9629.22%模架支反力模架支反力3.0681.50%4.1941.35%总计总计3.7610.13中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院裂缝分析结论裂缝分析结论n按照重要性，影响裂缝出现的因素，依次为：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模架支反力、纵向预应力、锚点反力及悬臂段箱梁自重。n预留孔道对底板的预留孔道对底板的 削弱作用，引起锯齿状的应力峰值波动。削弱作用，引起锯齿状的应力峰值波动。中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院裂缝控制对策（1 1）重视顶、底板的重视顶、底板的合理构造设计合理构造设计（2 2）底模板底模板锚点力的转移锚点力的转移（3）在梁体悬臂端在梁体悬臂端设置横隔板设置横隔板（4）模架后吊点的模架后吊点的移位移位（5）设置底板设置底板临时横向预应力临时横向预应力（6）加强混凝土浇筑过程中的加强混凝土浇筑过程中的质量控制措施质量控制措施中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院n在采用落地式支架的情况在采用落地式支架的情况n在小跨度的情况在小跨度的情况预拱度值不大预拱度值不大线形控制重点不一样线形控制重点不一样问题之二：线形控制过去现在n移动模架情况，后支点力作用在悬臂端移动模架情况，后支点力作用在悬臂端n应用的跨度不断增加应用的跨度不断增加预拱度值增大预拱度值增大施工缝处有拐点施工缝处有拐点中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院影响梁体线形的若干因素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）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）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）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）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。端产生较大的位移，导致线形不平顺，悬臂端出现折角。中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院预拱度设置预拱度设置计算时主要考虑以下几种因素：计算时主要考虑以下几种因素：（1）梁段混凝土自重）梁段混凝土自重 （2）箱梁预应力）箱梁预应力 （3）造桥机及设备自重）造桥机及设备自重 （4）二期恒载（桥面系荷载）二期恒载（桥面系荷载）（5）混凝土收缩徐变、结构体系变化）混凝土收缩徐变、结构体系变化 （6）活载）活载中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院移动模架施工：位移特征及控制点移动模架施工：位移特征及控制点 中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院线形控制对策正装计算，正装计算，得到成桥挠度得到成桥挠度实测分析实测分析预拱度设置预拱度设置预测下一阶段预测下一阶段立模标高立模标高参数识别，修正模型参数识别，修正模型中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院研究结论研究结论 （1）移动模架施工连续梁，有其优越性；但是）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，加以解问题。这些问题可以通过分析研究，加以解决。决。中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会2006年全国桥梁学术会议年全国桥梁学术会议东南大学土木学院东南大学土木学院研究结论研究结论 （2）悬臂段梁体的空间效应，致使产生裂缝，）悬臂段梁体的空间效应，致使产生裂缝，不是偶然的。不是偶然的。悬臂端头构造：薄壁箱梁，没有横隔板悬臂端头构造：薄壁箱梁，没有横隔板集中力大，受力复杂集中力大，受力复杂中国公路学会桥梁和结构工程分会中国公路学会桥梁和结构工程分会
