大跨度混合梁斜拉桥分离式砼箱梁高空平台预制与拼装技术

论文摘要

斜拉桥是大跨度桥梁广泛采用的一种桥型,大跨度斜拉桥由于桥位处地质条件特点和实用性、经济性设计需要,经常采用混合梁、高低塔的不对称结构体系。混合梁斜拉桥是指斜拉桥的主梁由两种不同材料组成,主跨采用钢箱梁,边跨(或伸入主跨一部分)为预应力混凝土梁。这种结构的边跨混凝土箱梁通常采用短线法进行预制和拼装。本文以荆岳长江公路大桥南边跨混凝土箱梁的施工为背景,通过对梁段预制、拼装过程中的翘曲等变形进行实测和计算,并借助有限元软件ANSYS对梁段变形进行了模拟,分析了拼梁过程中存在的问题,并采取了相应的解决措施。本文主要研究内容和成果如下:(1)南边跨分离式混凝土边箱梁节段短线法预制施工时,采用高空多平台同时进行梁段预制,各平台预制的交接梁段利用湿接缝实现无缝连接,从而很好地解决了不同平台预制梁段拼装时的匹配问题,以保证整体线形的平顺性。(2)短线匹配法是一个循环反复的过程,通过对梁段实测值与理论值分析比较,及时调整下一段待浇梁的控制数据,避免误差累积到后面的梁段。(3)匹配梁段定位是短线匹配法施工中最重要的一个环节,通过几何控制法推算出待浇梁段底板及套筒的三维坐标,为其精确定位提供理论数据。(4)通过对梁段当前状态下实测数据分析,梁段在竖向方向发生了翘曲变形,在此基础上通过调整顶底板缝宽差和改进剪力键设计的有效措施,大大改善了拼梁的进度和质量,保证了成桥线形与理论线形接近。(5)利用ANSYS程序,对移梁过程中由于轨道不平整造成的支座脱空进行分析,在支架脱空的情况下将导致箱梁节段平面出现开裂。(6)南边跨混凝土梁涉及到临时支架的拆除,并提到了三种拆除边跨临时支架的方案,通过对应力、下挠度以及索力的理论计算,从中得出最优方案,即逐跨分段拆除。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 混合斜拉桥国内外发展概述及特点
• 1.1.2 斜拉桥混凝土箱梁施工技术发展
• 1.2 课题的来源及研究的意义
• 1.2.1 课题来源
• 1.2.2 短线法节段预制与拼接问题的提出
• 1.2.3 研究的意义
• 1.3 主要研究内容
• 第二章 梁段的预制
• 2.1 概述
• 2.2 短线法预制工艺原理及工艺流程
• 2.2.1 工艺原理
• 2.2.2 工艺特点
• 2.2.3 工艺流程
• 2.3 高空预制平台
• 2.4 混凝土箱梁的预制
• 2.4.1 模板
• 2.4.2 匹配梁定位
• 2.4.3 预应力
• 2.4.4 混凝土的养护
• 2.4.5 裂缝产生的原因及措施
• 2.4.6 控制误差分析
• 2.5 待浇梁段及套筒的计算
• 2.5.1 待浇梁段的计算
• 2.5.2 套筒的计算
• 2.6 小结
• 第三章 混凝土箱梁的拼装
• 3.1 概述
• 3.2 拼装原理及计算
• 3.2.1 工艺原理及流程
• 3.2.2 控制点理论标高计算
• 3.3 梁段拼装
• 3.3.1 初始梁段定位
• 3.3.2 试拼
• 3.3.3 正式拼装
• 3.3.4 拼装过程出现的问题
• 3.4 线形误差分析及采取的控制措施
• 3.4.1 梁段翘曲的影响
• 3.4.2 标高与缝宽差的调整
• 3.4.3 剪力键的处理
• 3.5 调整后的主梁线形
• 3.6 小结
• 第四章 梁段变形分析
• 4.1 概述
• 4.2 梁段变形分析
• 4.2.1 横向预应力的影响
• 4.2.2 纵向预应力的影响
• 4.2.3 温度的影响
• 4.2.4 自重的影响
• 4.2.5 实测值与理论值比较分析
• 4.3 混凝土收缩徐变计算
• 4.3.1 混凝土收缩计算
• 4.3.2 混凝土徐变计算
• 4.4 移梁过程计算分析
• 4.4.1 移梁步骤
• 4.4.2 移梁注意事项
• 4.4.3 自重荷载下支架脱空计算
• 4.4.4 支座反力计算
• 4.5 小结
• 第五章 临时支架拆除方案优化
• 5.1 概述
• 5.2 三种方案计算结果与分析
• 5.2.1 应力计算结果与分析
• 5.2.2 线形计算结果与分析
• 5.2.3 索力计算结果与分析
• 5.2.4 拆除方案的选定
• 5.3 支架分段拆除实测分析
• 5.3.1 拆除第一跨临时支架
• 5.3.2 拆除第二跨临时支架
• 5.3.3 拆除第三跨临时支架
• 5.4 索力分析
• 5.5 小结
• 结论与展望
• 总结
• 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A