1、重 庆 朝 阳 寺 多 跨 连 续 刚 构 桥 合 拢 顺 序 探 讨朱 世 峰 1 , 徐 勇 2 , 宰 国 军 3 , 吕 曹 炯 1(1. 中 铁 大 桥 局 (集 团 )武 汉 桥 梁 科 学 研 究 院 有 限 公 司 ,湖 北 武 汉 430034 ;2. 重 庆 交 通 大 学 ,重 庆 400074 ; 3. 江 苏 省 交 通 规 划 设 计 院 ,江 苏 南 京 210005)摘 要 针 对 多 跨 连 续 刚 构 桥 悬 臂 长 度 长 、 悬 臂 梁 体 重 、 施 工 荷 载 大 等 特 点 ,结 合 重 庆 朝 阳 寺 特 大 桥 实 际 情 况 ,通 过理 论
2、分 析 和 有 限 元 数 值 模 拟 ,对 中 跨 、 次 中 跨 、 边 跨 不 同 合 拢 顺 序 下 ,所 需 顶 推 力 和 顶 推 位 移 进 行 计 算 ,并 对 桥 梁 结构 的 应 力 、 水 平 位 移 及 挠 度 进 行 了 比 选 分 析 ,提 出 并 论 证 了 采 用 计 算 预 推 值 时 先 中 跨 再 次 边 跨 最 后 边 跨 的 合 拢 方案 ,其 突 出 优 点 是 边 跨 合 拢 施 工 以 挂 篮 和 导 梁 代 替 搭 设 支 架 施 工 ,措 施 简 单 易 行 、 安 全 可 靠 。关 键 词 桥 梁 工 程 ; 多 跨 连 续 刚 构 桥 ;
3、 合 拢 顺 序 ; 应 力 ; 位 移中 图 分 类 号 U445 文 献 标 识 码 A 文 章 编 号 100228498 (2009) 0120030204Discussion on Closure Order of Chaoyangsi Bridge withMulti2span Continuous Rigid2frame in ChongqingZhu Shifeng1 , Xu Yong2 , Zai Guojun3 , L Caojiong1(1. Wuhan Bridge Science Research Institute Co. , Ltd. of China Zhon
4、gtie Major Bridge Engineering Group , Wuhan , Hubei 430034 , China ;2. Chongqing Jiaotong University , Chongqing 400074 , China ;3. Jiangsu Provincial Communication Planning and Design Institute , Nanjing , Jiangsu 210005 , China)Abstract :There are some characteristics for multi2span continuous rig
5、id2frame bridge , such as long and heavy cantilever segment , large constructionload etc. Based on conditions of Chaoyangsi Bridge in Chongqing , theoretical analysis and finite element numerical simulation are done to calculatepulling force and displacement under different closure orders of mid2spa
6、n , second mid2span and side span. Furthermore , stress , horizontaldisplacement and deflection of bridge structure are analyzed. Closure scheme that construction mid2span firstly , then second span and side span atlast according to calculated launching force is proposed and discussed. Obvious advan
7、tage of the new scheme is construction with hanging basket andguiding beam instead of supporting frame. And the measures are simple , safe and reliable.Key words :bridge engineering ; multi2span continuous rigid2frame bridge ; closure order ; stress ; displacement收 稿 日 期 2008205206 ; 修 订 日 期 2008210
8、206作 者 简 介 朱 世 峰 ,中 铁 大 桥 局 (集 团 )武 汉 桥 梁 科 学 研 究 院 有限 公 司 新 技 术 研 究 所 助 理 工 程 师 ,湖 北 省 武 汉 市 建 设 大 道 103号 430034 ,电 话 :15871785613 ,E2mail :zsf - 8399 sina. com。随 着 国 家 交 通 事 业 的 发 展 ,西 部 大 开 发 的 深 入 进行 ,连 续 刚 构 桥 在 我 国 西 部 山 区 得 到 了 很 大 发 展 ,但 由于 地 形 限 制 ,使 得 其 日 益 朝 着 多 跨 高 墩 的 方 向 发 展 。由 于 连 续 刚
9、 构 桥 悬 臂 长 度 长 、 悬 臂 梁 体 重 、 施 工 等 荷 载大 ,特 别 是 在 分 段 施 工 过 程 中 有 长 悬 臂 时 ,荷 载 不 可 能严 格 对 称 ,在 多 跨 时 尤 其 明 显 。 基 于 此 ,本 文 以 西 部 开发 省 际 公 路 通 道 重 庆 绕 城 公 路 朝 阳 寺 特 大 桥 为 例 ,通过 理 论 分 析 与 有 限 元 数 值 模 拟 ,对 该 桥 合 拢 顺 序 进 行了 比 选 分 析 124 。1 工 程 概 况朝 阳 寺 大 桥 分 左 右 两 幅 ,本 文 以 左 幅 为 例 展 开 讨论 。 其 全 长 1 522m ,主
10、桥 跨 径 组 合 (75 + 3 130 + 75) m ,边 跨 与 主 跨 度 的 比 值 为 L1PL = 01577。 主 桥 全 部 位 于纵 坡 为 119 %的 单 向 坡 内 。 连 续 刚 构 桥 上 部 采 用 预 应力 混 凝 土 单 箱 单 室 箱 梁 ,顶 宽 1615m ,底 宽 9m ,单 侧 悬臂 3175m。 主 墩 采 用 双 肋 式 柔 性 薄 壁 墩 ,肋 间 净 距 6m ,墩 身 横 桥 向 宽 度 与 主 桥 箱 梁 底 板 同 宽 ,墩 身 顺 桥 向 宽2m。 每 个 主 墩 承 台 下 设 9 根 群 桩 基 础 , 桩 径 均 为220c
11、m ,最 高 桥 墩 高 度 近 120m ,如 图 1 所 示 。 施 工 中 ,主梁 悬 臂 浇 筑 段 划 分 为 315m 和 4m 两 种 节 段 。 由 文 献3可 知 ,主 梁 和 墩 分 别 采 用 C55、 C50 混 凝 土 、 容 重 均为 2615kNPm3 、 弹 性 模 量 分 别 为 3137 104MPa、 310 104MPa。 主 梁 为 三 向 预 应 力 结 构 ,纵 向 预 应 力 钢 束 分为 腹 板 束 、 顶 板 束 (布 置 在 负 弯 矩 区 ) 和 底 板 束 (布 置 在正 弯 矩 区 ) 。 所 有 纵 向 预 应 力 采 用 大 吨
12、位 群 锚 体 系 ,预应 力 钢 绞 线 采 用 预 应 力 混 凝 土 用 钢 绞 线 GBPT522421995 标 准 , f y = 1 860MPa , 方 案 方 案 。 当 顶 推 作 用 为 方 案 的 017 倍 时 ,其 挠 度 增加 到 12154cm ,但 仍 小 于 方 案 、 。5 合 拢 顺 序 比 选高 墩 大 跨 度 连 续 刚 构 桥 梁 施 工 ,要 经 过 几 次 结 构体 系 转 换 过 程 。 随 着 施 工 阶 段 的 推 进 ,桥 梁 的 结 构 形式 、 支 承 约 束 条 件 和 荷 载 作 用 方 式 等 都 在 不 断 发 生 变化 。
13、 因 此 连 续 刚 构 桥 梁 结 构 最 终 恒 载 内 力 与 施 工 合 拢的 顺 序 有 关 ,不 同 的 施 工 合 拢 顺 序 ,由 于 其 初 始 恒 载 内力 不 同 ,在 体 系 转 换 过 程 中 ,由 收 缩 徐 变 引 起 的 内 力 重分 布 也 不 同 ,因 此 选 择 正 确 的 合 拢 方 案 至 关 重 要 ,而 且合 理 的 合 拢 方 案 也 关 系 到 施 工 的 安 全 和 经 济 等 。表 1 合 拢 后 应 力 及 运 营 10 年 后 的 最 大 挠 度Table 1 Maximum deflection of 10 years later a
14、nd stress after closed合 拢方 案边 跨 合 拢 应 力 PMPa 次 边 跨 合 拢 应 力 PMPa 中 跨 合 拢 应 力 PMPa上 缘 下 缘 上 缘 下 缘 上 缘 下 缘最 大 最 小 最 大 最 小 最 大 最 小 最 大 最 小 最 大 最 小 最 大 最 小最 大 挠 度 Pcm方 案 - 1518 0100 - 1319 0135 - 1513 - 1194 - 1219 0133 - 1511 - 1193 - 1311 0134 14165方 案 - 1515 0100 - 1319 0135 - 1513 - 1193 - 1312 0133
15、- 1514 - 1194 - 1216 0133 15123方 案 - 1119 0186 - 1311 0100 - 1116 0100 - 9102 0128 - 1116 0100 - 8197 0142 9123注 : 挠 度 向 下 为 正 ,向 上 为 负 ;应 力 拉 为 正 ,压 为 负32 施 工 技 术 第 38 卷 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/由 以 上 分 析 可 知 : 合 拢 方 案 、 、 均 满 足 规范 5 对
16、 施 工 应 力 、 短 期 效 应 和 长 期 效 应 应 力 不 大 于 其允 许 应 力 的 要 求 。 从 施 工 阶 段 的 应 力 (见 表 1) 可 知 方案 、 大 致 相 等 且 均 大 于 方 案 。 从 施 工 挠 度 和 预拱 度 最 小 的 比 选 原 则 可 知 方 案 最 好 、 方 案 次 之 、 方案 最 差 。 从 成 桥 10 年 后 的 应 力 最 小 的 比 选 原 则出 发 ,方 案 、 主 拉 、 压 应 力 均 满 足 规 范 要 求 ,方 案 中 部 分 梁 段 主 压 应 力 超 过 规 范 值 约 11 %。 主 拉 应 力 除支 座 处
17、以 外 均 满 足 规 范 要 求 5 。综 上 所 述 ,从 施 工 安 全 、 施 工 方 便 、 结 构 受 力 和 经济 等 因 素 考 虑 ,3 种 合 拢 方 案 具 有 以 下 特 点 :1) 方 案 中 跨 合 拢 时 的 顶 推 力 可 用 结 构 力 学直 接 计 算 ;一 般 顶 推 力 较 小 ;次 边 跨 合 拢 顶 推 力 根 据 边墩 变 形 及 受 力 确 定 。 1、 4 号 桥 墩 均 仅 受 一 次 顶 推 影响 且 较 小 ;次 边 跨 合 拢 时 的 顶 推 对 2、 3 号 墩 影 响 很 小 ,可 忽 略 。 降 低 了 顶 推 位 移 、 顶 推
18、 力 的 控 制 难 度 。 后 期 挠 度 较 大 。2) 方 案 次 边 跨 合 拢 时 的 顶 推 力 可 用 结 构 力学 直 接 计 算 且 顶 推 力 较 小 ,中 跨 合 拢 时 顶 推 力 理 论 计算 复 杂 ;与 方 案 相 比 顶 推 力 较 大 。 桥 墩 均 受 到 两次 顶 推 作 用 ,受 力 复 杂 且 对 桥 墩 受 力 不 利 。 增 加 施工 安 全 性 ;施 工 中 可 用 合 拢 吊 架 代 替 部 分 配 重 节 省 费用 。 顶 推 力 变 大 导 致 合 拢 段 劲 性 骨 架 截 面 积 较 大 ;中 跨 合 拢 时 顶 推 力 计 算 及 施
19、 工 控 制 难 度 较 大 ;后 期 挠度 在 3 个 方 案 中 最 大 。3) 方 案 根 据 成 桥 收 缩 徐 变 变 形 通 过 迭 代 计算 出 需 顶 推 位 移 再 反 算 出 顶 推 力 。 桥 墩 受 力 合 理 。 抵 抗 运 营 阶 段 的 收 缩 徐 变 作 用 较 好 ;施 工 阶 段 应 力较 小 ;后 期 挠 度 在 3 个 方 案 中 最 小 。 顶 推 力 计 算 在 3个 方 案 中 最 复 杂 ;使 用 阶 段 主 梁 压 应 力 在 3 个 方 案 中最 大 ;支 座 附 近 部 分 梁 段 主 压 应 力 超 出 规 范 值 11 %。6 结 语对
20、 多 跨 连 续 刚 构 桥 在 不 同 合 拢 顺 序 下 结 构 的 应力 、 位 移 进 行 了 比 选 分 析 ,提 出 并 论 证 了 采 用 计 算 顶 推值 时 先 中 跨 再 次 边 跨 最 后 边 跨 的 合 拢 方 案 ,其 突 出 优点 是 边 跨 合 拢 施 工 以 挂 篮 和 导 梁 代 替 搭 设 支 架 施 工 ,其 措 施 简 单 易 行 、 安 全 可 靠 。 并 以 重 庆 朝 阳 寺 大 桥 为例 对 其 进 行 了 应 用 论 证 。 对 于 西 部 山 区 边 墩 较 高 、 架设 支 架 时 稳 定 性 较 差 的 多 跨 连 续 刚 构 桥 合 拢
21、 方 式 的 选择 具 有 一 定 的 参 考 价 值 。参 考 文 献 : 1 马 明 .大 跨 径 连 续 刚 构 桥 跨 中 区 段 性 能 及 问 题 研 究 D . 重庆 :重 庆 交 通 大 学 ,2007.Ma Ming. Research on performances and diseases of the large spancontinuous rigid2frame bridge at midspanD . Chongqing : ChongqingJiaotong University ,2007. (in Chinese) 2 重 庆 高 速 公 路 发 展 有 限
22、 公 司 , 重 庆 交 通 科 学 研 究 院 ,福 州 大学 土 木 工 程 学 院 . 弯 坡 斜 高 架 桥 设 计 施 工 成 套 技 术 及 示 范 工程 (总 报 告 ) R . 重 庆 ,2004.Chongqing Expressway Development Co. , Ltd. , ChongqingCommunications Research & Design Institute , College of CivilEngineering of Fuzhou University. Complete technology of design &structure an
23、d demonstration project about curve , sloping , oblique andelevated bridge (general report) R . Chongqing ,2004. (in Chinese) 3 重 庆 市 交 通 规 划 勘 察 设 计 院 . 朝 阳 寺 特 大 桥 变 更 设 计 R . 重庆 , 2007.Chongqing Communications Planning Survey & Design Institute. Thealteration design of Chaoyangsi Bridge R . Chong
24、qing , 2007. (inChinese) 4 朱 世 峰 .多 跨 连 续 刚 构 桥 结 构 线 形 控 制 与 合 拢 技 术 研 究 D .重 庆 :重 庆 交 通 大 学 ,2008.Zhu Shifeng. Study on structural curve controlling and closure technicof multi2span continuous rigid2frame bridge D . Chongqing :Chongqing Jiaotong University ,2008. (in Chinese) 5 中 交 公 路 规 划 设 计 院 .
25、 JTGD6222004 公 路 钢 筋 混 凝 土 及 预 应力 混 凝 土 桥 涵 设 计 规 范 S . 北 京 :人 民 交 通 出 版 社 ,2004.CCCC Highway Consultants Co. , Ltd. . JTGD6222004 Code fordesign of highway reinforced concrete and prestressed concrete bridgesand culverts S . Beijing : China Communication Press , 2004. (inChinese)住 房 和 城 乡 建 设 部 将 开
26、 展 节 能 减 排 监 督 检 查2008212208 ,住 房 和 城 乡 建 设 部 向 地 方 各 级 建 设 主管 部 门 下 发 关 于 开 展 建 设 领 域 节 能 减 排 监 督 检 查 工作 的 通 知 ,宣 布 将 启 动 2008 年 节 能 减 排 专 项 检 查 。本 次 监 督 检 查 活 动 将 在 12 月 下 旬 进 行 ,检 查 内 容主 要 包 括 建 筑 节 能 、 供 热 计 量 改 革 实 施 情 况 ,城 镇 污水 、 生 活 垃 圾 处 理 设 施 建 设 运 行 管 理 情 况 等 。 除 受 汶川 地 震 影 响 的 四 川 省 、 甘 肃
27、 省 、 陕 西 省 以 及 西 藏 自 治 区以 外 ,其 他 省 、 自 治 区 、 直 辖 市 均 在 检 查 范 围 内 。在 建 筑 节 能 方 面 ,本 次 检 查 的 内 容 包 括 以 下 六 项 。1) 省 级 和 地 级 以 上 城 市 建 设 主 管 部 门 贯 彻 落 实 国家 建 筑 节 能 有 关 政 策 法 规 、 技 术 标 准 及 结 合 本 地 实 际推 进 建 筑 节 能 工 作 的 情 况 。2) 民 用 建 筑 节 能 条 例 的 贯 彻 实 施 情 况 ,包 括2008210201 以 后 的 在 建 工 程 和 在 售 建 设 项 目 。3) 20
28、07 年 以 来 完 成 的 民 用 建 筑 施 工 图 设 计 文 件 ,抽 查 在 建 工 程 。4) 建 筑 节 能 施 工 质 量 验 收 规 范 贯 彻 实 施 情 况 。5) 公 共 建 筑 室 内 温 度 控 制 办 法 民 用 建 筑 节 能信 息 公 示 办 法 和 民 用 建 筑 能 效 测 评 标 识 管 理 暂 行 办法 的 贯 彻 实 施 情 况 ,抽 查 相 应 办 法 生 效 之 后 的 在 建 和在 售 工 程 。6) 在 2007 年 节 能 专 项 检 查 中 收 到 执 法 告 知 书 的工 程 的 整 改 情 况 。(摘 自 中 华 建 筑 报 2008212211)2009 No. 1 朱 世 峰 等 :重 庆 朝 阳 寺 多 跨 连 续 刚 构 桥 合 拢 顺 序 探 讨 33 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/