魏代銀

摘要：預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋?qū)儆谝环N柔性結(jié)構(gòu)，溫差的變化會引起索力及標(biāo)高的變化，這對結(jié)構(gòu)標(biāo)高有很大的影響，對結(jié)構(gòu)最終的合攏產(chǎn)生很大的困難，以某預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋?yàn)楣こ瘫尘?，介紹溫度對主梁標(biāo)高、索力的影響及應(yīng)對方法。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土；斜拉橋；懸臂施工；溫度；標(biāo)高；索力

1. 引言

預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋?yàn)楦叽纬o定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工中為縮短工期、不影響通航，通常使用懸臂掛籃施工。在施工過程當(dāng)中索力及標(biāo)高都會受到溫度的影響，尤其是日照溫差影響巨大，如何避免日照溫差的影響，使主梁線形標(biāo)高趨于合理，以便橋梁順利合攏，這是一個亟待解決的問題。以某預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋?yàn)楣こ瘫尘埃瑢Υ罂缍阮A(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋施工控制中溫度對標(biāo)高、索力的影響進(jìn)行分析。

2. 工程概況

某預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋跨越北江主航道，橋位處北江規(guī)劃為Ⅲ級航道，跨徑為（130+248+130）m采用預(yù)應(yīng)力混凝土邊箱梁雙塔雙索面斜拉橋。索塔為H型，由下塔柱、中塔柱、上塔柱、上橫梁、下橫梁等組成。每個主塔布有19對斜拉索。主塔處主梁下設(shè)支座。本橋采用支承體系（半漂浮體系）。圖1為某預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋總體布置圖。

3. 溫度對主梁標(biāo)高、索力的影響

橋梁在設(shè)計時基于一個不變的溫度，但在實(shí)際的施工過程中，溫度是一個隨機(jī)變量，與橋梁所處的位置、天氣等氣象條件密切相關(guān)，所以在設(shè)計中很難考慮到施工時實(shí)際的氣溫條件。溫度對主梁標(biāo)高、索力的影響不可忽視已成定論，但在實(shí)際中應(yīng)該如何考慮溫度的影響卻沒有一個可行的理論方法，即環(huán)境溫度升高（或降低）一度對撓度、索力產(chǎn)生影響沒有對應(yīng)的解析公式。

由于某預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋跨度大，最大懸臂長度達(dá)到123m，白天在太陽的照射下及溫度變化情況下箱梁的頂?shù)酌婧拖淞簝?nèi)側(cè)產(chǎn)生溫差，頂面混凝土溫度高，混凝土膨脹，底面混凝土溫度低，混凝土收縮，同時斜拉索在熱脹冷縮的情況下，溫度升高使斜拉索伸長，從而使懸臂梁有下?lián)献冃蔚内厔?，而到了晚上隨著溫度下降，懸臂梁又有了上撓變形的趨勢。由此可見，懸臂梁的標(biāo)高受外界溫度的變化在一天當(dāng)中是不斷變化的，這一趨勢隨著溫度變化量的增大而增大，隨著懸臂長度的增大而增大。只有通過不間斷的觀測溫度與撓度之間的對應(yīng)關(guān)系，并試圖從中找出規(guī)律達(dá)到準(zhǔn)確修整立模標(biāo)高的目的。

為使某預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋合攏時兩端標(biāo)高誤差不大于1cm，在安裝合攏段勁性骨架前，選擇一個墩的T構(gòu)，對懸臂端的標(biāo)高、索力進(jìn)行24小時連續(xù)觀測。記錄內(nèi)容為時間、溫度和梁端標(biāo)高，每隔兩小時觀測一次，繪制時間—撓度，溫度—撓度，時間—索力曲線，從而確定溫度對T構(gòu)懸臂端標(biāo)高、索力的影響，選擇合適的合攏段混凝土澆筑時間。

對某預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋懸臂端123m處、19#索作了24小時連續(xù)觀測，由圖2、圖3、圖4可知：

（1）溫差引起的主梁端部標(biāo)高最大變化達(dá)到了72mm，19#索力值最大變化達(dá)到192kN。

（2）清晨8點(diǎn)到下午14點(diǎn)，溫度上升了15℃，箱梁端部標(biāo)高處于一種持續(xù)下?lián)系臓顟B(tài)，共下?lián)狭?4mm。19#索力共增加了171kN。

（3）從下午14點(diǎn)至次日凌晨6點(diǎn)，溫度下降了17℃，箱梁端部標(biāo)高處于一種持續(xù)上撓的狀態(tài)，共上撓了72mm。

（4）清晨8點(diǎn)到下午14點(diǎn)，溫度上升了15℃，19#索力處于一種連續(xù)增加的狀態(tài)，共增加了171kN。

（5）從下午14點(diǎn)至凌晨0點(diǎn)，溫度下降了15℃，19#索力連續(xù)波動，處于一種不穩(wěn)定的狀態(tài)。

（6）從凌晨0點(diǎn)至凌晨6點(diǎn)，溫度下降了2℃，19#索力處于一種連續(xù)下降的狀態(tài)，共減小了107kN。

（7）從凌晨2點(diǎn)至凌晨6點(diǎn)，溫度處于一種穩(wěn)定的狀態(tài)，只下降了1℃，梁端標(biāo)高上撓了9mm，索力下降了22kN。說明在這個時間段，索力和標(biāo)高都處于一種比較穩(wěn)定的狀態(tài)。

4. 結(jié)論

（1）通過上面時間-溫度-標(biāo)高-索力觀測試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出，在凌晨2點(diǎn)至6點(diǎn)這個時間內(nèi)，空氣溫度變化小，索力、標(biāo)高基本處于一種比較穩(wěn)定的狀態(tài)。在這個時間段內(nèi)，對箱梁標(biāo)高進(jìn)行放樣測量、索力監(jiān)測，溫度對標(biāo)高、索力的影響最小，可以忽略不計，是一種比較理想的狀態(tài)。

（2）選擇在凌晨2點(diǎn)至6點(diǎn)中安裝合攏段勁性骨架，溫度對主梁、索力的影響極小，可以保證合攏段的平順。

（3）施工監(jiān)控中采取了這種監(jiān)測方法，標(biāo)高立模及索力調(diào)整均放在了凌晨，最終橋梁合攏時誤差僅為5mm，符合規(guī)范及設(shè)計要求，說明這種方法是合理的具有很強(qiáng)的可操作性，可在類似橋梁施工監(jiān)控中推廣使用。

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