探析剛構(gòu)橋施工合龍技術(shù)中的合龍溫度問(wèn)題

1、探析剛構(gòu)橋施工合龍技術(shù)中的合龍溫度問(wèn)題摘要：施工合攏技術(shù)是大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋施工的關(guān)鍵技術(shù)，而合攏 溫度的選擇對(duì)合攏是否成功及成橋后橋梁的受力性能有很人的影響，文章 介紹了溫度對(duì)箱梁的標(biāo)高的影響及危害，提出了合攏溫度的確定方法，探 討了非設(shè)計(jì)合攏溫度下的應(yīng)對(duì)措施。關(guān)鍵詞：合攏溫度；懸臂梁；合攏段中圖分類(lèi)號(hào)：tu74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：合攏是大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋施工的關(guān)鍵，溫度的變化對(duì)合攏段質(zhì)量乃至 整個(gè)橋梁體系受力有很大影響1。如果合攏時(shí)溫度較高，會(huì)導(dǎo)致合攏段剛 澆筑的混凝土在硬化過(guò)程中會(huì)收縮，同時(shí)合攏口兩端梁體也會(huì)隨著溫度的 降低而產(chǎn)住收縮，這樣合攏段與兩端梁體的連接就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，在連接處 可

2、能會(huì)產(chǎn)生裂縫；如果合攏時(shí)溫度較低，則隨著溫度的上升，合攏段兩端梁 體伸長(zhǎng)，使合攏段過(guò)早產(chǎn)生壓力，而新澆筑的混凝土的強(qiáng)度此時(shí)還不滿(mǎn)足 要求，混凝土內(nèi)部構(gòu)造會(huì)因?yàn)檫^(guò)早承受壓力而產(chǎn)生破壞，使混凝土的強(qiáng)度 會(huì)受到影響。因此，為保證合攏段的施工質(zhì)量以及合攏后橋梁線(xiàn)形和應(yīng)力 能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，必須選擇合適的合攏溫度。1溫度荷載的介紹混凝土結(jié)構(gòu)的性能對(duì)溫度的不同和變化非常敏感，溫度變化對(duì)空氣中 結(jié)構(gòu)物的影響通常包括三類(lèi):年溫差影響、口照溫差影響和驟降溫度的影 響,這三類(lèi)溫度荷載的特點(diǎn)見(jiàn)下表lo表1各種溫度荷載特點(diǎn)2溫度對(duì)長(zhǎng)懸臂箱梁標(biāo)高的影響及危害大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋在太陽(yáng)照射下，箱梁的在頂面和箱梁底面形成溫差,

3、箱梁頂面溫度高，混凝土膨脹，而底面溫度低，混凝土收縮，這使的長(zhǎng)懸臂 箱梁有向下?lián)锨冃蔚内厔?shì)；在傍晚后，箱梁頂面散熱快，溫度下降較快， 而箱梁內(nèi)由于空氣不流通，散熱慢,溫度相對(duì)較高，從而形成箱室內(nèi)外的溫 差,箱內(nèi)溫度高，混凝土膨脹，而箱外溫度相對(duì)較低，混凝土收縮，乂使得長(zhǎng) 懸臂箱梁有向上撓曲變形的趨勢(shì)。山于溫度變化對(duì)懸澆法施工的長(zhǎng)懸臂箱 梁標(biāo)高的影響，帶來(lái)了以下三個(gè)方面的危害2:(1) 影響主梁標(biāo)高的測(cè)量放樣。如果監(jiān)控標(biāo)高與澆注混凝土不在同一 時(shí)間，則由于時(shí)間的推移和溫度的變化，澆筑混凝土?xí)r的掛籃標(biāo)高并不在 原監(jiān)控計(jì)算的標(biāo)高上，這將導(dǎo)致施工時(shí)主梁標(biāo)高的誤差，極人地影響主梁 的線(xiàn)形。(2) 影響

4、撓度監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度。由于溫度變化使主梁產(chǎn)生了額外的撓度， 使得實(shí)測(cè)撓度與監(jiān)控計(jì)算撓度在不同工況下產(chǎn)生較大的差異，最終影響監(jiān) 控決策。(3) 給中跨和邊跨的合攏帶來(lái)困難。為避免新澆筑合攏段混凝土因溫 度變化承受較大外力作用，選擇在溫度變化較小的陰天澆筑混凝土是合理 的選擇。若在夏季施工，使得中跨和邊跨的合攏時(shí)間不得不選擇在深夜或 凌晨；而在此時(shí)進(jìn)行橋梁合攏，人力和物力的安排也是應(yīng)該考慮的。3合攏溫度的確定連續(xù)剛構(gòu)橋合攏時(shí)，梁體對(duì)溫度變化的反應(yīng)對(duì)合攏段質(zhì)量乃至整個(gè)橋 梁體系受力冇很大影響。合攏溫度過(guò)高或者過(guò)低都會(huì)使橋梁結(jié)構(gòu)性能不能 滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求3。因此必須釆取某些構(gòu)造措施和施工措施，使合攏施工 過(guò)程

5、中，合攏段能傳遞各種因素引起的彎距、剪力、軸力等內(nèi)力。合攏段混凝土的澆筑首先要確定的是澆筑溫度，根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì) 通用規(guī)范(jtg d60-2004)規(guī)定，混凝土結(jié)構(gòu)一般按當(dāng)?shù)卦缕骄罡吆?最低氣溫為年溫度的變化幅度。外界氣溫一般取一月份的平均氣溫作為最 低氣溫，取七月份的平均氣溫作為最高氣溫。連續(xù)剛構(gòu)橋的實(shí)際合攏溫度就是指勁性骨架的焊接鎖定溫度。為了有 利于結(jié)構(gòu)的受力，減少年溫差作用下的溫度應(yīng)力，使結(jié)構(gòu)體系升溫和降溫 的幅度相同，一般取最低氣溫和最高氣溫的平均值作為設(shè)計(jì)合攏溫度。因 此合攏溫度的確定要根據(jù)不同地區(qū)的氣溫實(shí)際波動(dòng)情況而變化，原則是合 攏溫度宜為年最高和最低溫度的中間值，此時(shí)合攏

6、溫度應(yīng)力最小。實(shí)際橋梁建造中，合攏段混凝土的強(qiáng)度標(biāo)號(hào)一般比懸澆段高一個(gè)等 級(jí)，同時(shí)，選用微膨脹型，摻入減水劑，如有需要，還需加入適量緩凝劑。 澆筑前應(yīng)對(duì)接縫進(jìn)行鑿毛處理，澆筑中應(yīng)遵循正確的灌注順序(類(lèi)似懸澆 階段)并搗實(shí)。如在低溫下施工，應(yīng)采取冇效措施加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，保證混凝土 在早期凝結(jié)過(guò)程中處于升溫受壓狀態(tài)。4非設(shè)計(jì)溫度下合攏的應(yīng)對(duì)措施預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋當(dāng)采用懸臂澆筑施工時(shí)，常常因施工進(jìn)度問(wèn)題和當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件顯常等,使得合攏溫度在主梁合攏期間氣溫難以滿(mǎn) 足設(shè)計(jì)的要求。為保證合攏后橋梁滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的受力狀態(tài)，對(duì)非設(shè)計(jì)溫度下 合攏的問(wèn)題采取某些構(gòu)造措施和施工措施。受日照影響，箱梁溫度場(chǎng)不是均勻分布的

7、。就豎向斷面而言，頂板頂面 與底板底面溫度差較大。早6時(shí)頂板頂?shù)酌鏈夭顬?，?7時(shí)達(dá)到，因此對(duì) 混凝土影響最大的是頂板溫度場(chǎng)。用水噴灑頂板頂面是行z有效的措施。 早8時(shí)至晚10時(shí)為合適的噴灑水時(shí)間，噴灑部位為t構(gòu)懸臂部分及合攏段 頂板，合攏第二批鋼束張拉完畢時(shí)灑水結(jié)束。當(dāng)主梁合攏在非設(shè)計(jì)合攏溫度f(wàn)進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換時(shí),合攏時(shí)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力 修正可也以通過(guò)調(diào)整結(jié)構(gòu)的變形來(lái)實(shí)現(xiàn)。設(shè)想主梁合攏是在設(shè)計(jì)合攏溫度 下進(jìn)行而完成體系轉(zhuǎn)換的，當(dāng)結(jié)構(gòu)整體溫度升高時(shí)，主梁溫度變化臨界 點(diǎn)兩側(cè)各墩頂中心及邊跨支座將產(chǎn)生向溫度變化臨界點(diǎn)方向偏移的水平 位移；相反，結(jié)構(gòu)的整體溫度下降時(shí)，各墩頂中心及邊跨支座將產(chǎn)生向主梁 溫度變

8、化臨界點(diǎn)方向靠攏的水平位移。我們就可利用外力（千斤頂）先使 主梁產(chǎn)生一個(gè)由設(shè)計(jì)合攏溫度偏離值而產(chǎn)生的變形后，再進(jìn)行合攏，完 成體系轉(zhuǎn)換，其合攏口內(nèi)頂推機(jī)構(gòu)設(shè)置示意圖如圖1。在這種情況下在設(shè) 計(jì)合攏溫度下完成體系轉(zhuǎn)換后的內(nèi)力與變形也符合要求。圖1合攏口內(nèi)頂推機(jī)構(gòu)設(shè)置示意圖邊、中跨合攏澆筑混凝土前頂撐先楔緊，之后張拉臨時(shí)合攏束,每束張 拉噸位為800rn,然后再澆筑混凝土,待混凝土達(dá)到90%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再拆除 頂撐和其它約束,分批張拉頂、底板束，最后將臨時(shí)合攏束補(bǔ)張拉到設(shè)計(jì)張 拉值。5結(jié)語(yǔ)綜上，為避免上述各問(wèn)題的發(fā)生，（1）合攏段施工時(shí)采取灑水處理、 施加頂推力等施工措施，且應(yīng)選在溫差較小的夜間或凌晨澆筑合攏段混凝 土。（2）橋梁設(shè)計(jì)時(shí)考慮了預(yù)設(shè)支座偏移措施，使得連續(xù)剛構(gòu)橋主梁在非 設(shè)計(jì)合攏溫