現(xiàn)澆連續(xù)箱梁—xxx橋施工圖專項(xiàng)咨詢報(bào)告

1、肇花施工圖北江橋?qū)ｍ?xiàng)咨詢報(bào)告意見回復(fù)中國(guó)公路工程咨詢集團(tuán)XX公司二一年四月目 錄第一章 概述 1一、背景介紹1二、工程概況1三、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)規(guī)范2(一)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2(二)設(shè)計(jì)規(guī)范及規(guī)程3四、咨詢工作主要內(nèi)容3五、對(duì)本項(xiàng)目的總體評(píng)價(jià)和主要建議4(一)、總體評(píng)價(jià)4(二)、主要建議5第二章 偏載分析 8一、大跨連續(xù)箱梁偏載問(wèn)題的探討8二、小跨連續(xù)箱梁偏載問(wèn)題的探討19三、用于本項(xiàng)目計(jì)算用的偏載系數(shù)小結(jié)24第三章 箱梁橫向分析 25一、箱梁橫橋向分析的目的和主要工況25二、特殊工況單項(xiàng)分析26三、箱梁橫橋向綜合分析結(jié)果摘錄39(一)橫向分析荷載39(二)橫向分析結(jié)果40(三)結(jié)論和建議53第四章 大跨

2、連續(xù)及剛構(gòu)橋梁整體結(jié)構(gòu)分析 54一、整體結(jié)構(gòu)分析簡(jiǎn)介54(一)結(jié)構(gòu)概況54(二)主要材料及設(shè)計(jì)荷載54二、具體橋例分析結(jié)果摘錄57(一)125+210+125m連續(xù)剛構(gòu)57(二)65+4x100+62.5+35m連續(xù)梁連續(xù)剛構(gòu)組合體系75(三)52+2×85+52m連續(xù)梁連續(xù)剛構(gòu)組合體系90(四)2x65m T型剛構(gòu)105(五)北江東B匝道:3×21.7m預(yù)應(yīng)力曲線連續(xù)梁116(六)北江東G匝道23+2×33+2×25m128(七)北江西A匝道25+30+25m132第一章 概述一、背景介紹受業(yè)主委托，肇花北江大橋?qū)ｍ?xiàng)咨詢工作主要圍繞第3合同段跨越北江的

3、幾座大橋展開，同時(shí)采用與施工圖設(shè)計(jì)過(guò)程基本同步進(jìn)行的方式，并期間在本項(xiàng)目于今年二月份的關(guān)于“大跨梁式結(jié)構(gòu)一般構(gòu)造”的評(píng)審中，以過(guò)程咨詢報(bào)告的形式提交了大會(huì)討論。隨著設(shè)計(jì)的深入和優(yōu)化，咨詢工作同步推進(jìn)，并就所關(guān)心的主要分析思路和控制指標(biāo)與設(shè)計(jì)方進(jìn)行了充分的溝通，達(dá)成基本一致的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念。三月二十五日，咨詢收到主要結(jié)構(gòu)圖紙后，全面開展咨詢工作。二、工程概況北江特大橋位于珠江三角洲環(huán)線高速公路黃崗至花山段第3合同段內(nèi)，跨越北江及其支流。該橋起點(diǎn)樁號(hào)K12+114.97，終點(diǎn)樁號(hào)K16+297.53，全橋長(zhǎng)4182.56m。其中跨越西岸大堤及右汊輔航道，設(shè)計(jì)采用52+2x85+52m剛構(gòu)-連續(xù)組合結(jié)

4、構(gòu)；跨越中汊主航道設(shè)計(jì)采用125+210+125m連續(xù)剛構(gòu)；跨越左汊主航道及東岸北江大堤、南北大道(S269)，設(shè)計(jì)采用65+4x100+62.5+35m剛構(gòu)-連續(xù)組合結(jié)構(gòu)；中汊與左汊之間采用2x65mT型剛構(gòu)過(guò)渡。全橋四座大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)主要構(gòu)造分別如下:u 中汊主航道橋(125+210+125m)主梁采用C55砼，單箱單室斷面，單幅橋?qū)?8.5m，箱寬9.5m，懸臂板長(zhǎng)4.5m。主梁根部梁高12.5m，高跨比1/16.8；跨中梁高4.6m，高跨比1/45.6，根部至跨中梁底按2次拋物線漸變。主梁根部腹板設(shè)置130100cm漸變段，從根部至跨中腹板厚度按三段式漸變:1008550cm。主梁頂板等

5、厚32cm。懸臂根部底板厚120cm，跨中底板厚35cm，采用2次拋物線漸變。主墩采用雙薄壁墩，墩身縱橋向厚2.0m。左右幅橋共用一個(gè)承臺(tái)，承臺(tái)厚4.5m，下設(shè)12根D300cm灌注樁基礎(chǔ)。u 左汊主航道橋(35+4x100+62.5+35m)主梁采用C55砼，單箱單室斷面，單幅橋?qū)?8.5m，箱寬9.5m，懸臂板長(zhǎng)4.5m。主梁根部梁高6.0m，高跨比1/16.7；跨中梁高2.5m，高跨比1/40，根部至跨中梁底按2次拋物線漸變。主梁腹板從根部至跨中厚度按三段式漸變:907550cm。主梁頂板等厚32cm。懸臂根部底板厚75cm，跨中底板厚35cm，采用2次拋物線漸變。主墩采用箱形空心墩，縱

6、橋向墩厚3.0m，縱橋向壁厚0.6m，橫橋向壁厚0.9m。承臺(tái)厚3.0m，下接6根D220cm灌注樁基礎(chǔ)。u 右汊輔航道橋(52+2x85+52m)主梁采用C55砼，單箱單室斷面，單幅橋?qū)?8.5m，箱寬9.5m，懸臂板長(zhǎng)4.5m。主梁根部梁高5.0m，高跨比1/17；跨中梁高2.3m，高跨比1/37，根部至跨中梁底按2次拋物線漸變。主梁腹板從根部至跨中厚度按三段式漸變:907550cm。主梁頂板等厚32cm。懸臂根部底板厚75cm，跨中底板厚35cm，采用2次拋物線漸變。主墩采用箱形空心墩，縱橋向墩厚2.5m，縱橋向壁厚0.6m，橫橋向壁厚0.9m。承臺(tái)厚3.0m，下接6根D180cm灌注樁

7、基礎(chǔ)。u 中汊與左汊間過(guò)渡橋(2x65m)主梁結(jié)構(gòu)尺寸同100m跨連續(xù)剛構(gòu)，主墩采用箱形空心墩，縱橋向墩厚3.0m，縱橋向壁厚0.6m，橫橋向壁厚0.9m。承臺(tái)厚3.0m，下接6根D180cm灌注樁基礎(chǔ)。三、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)規(guī)范(一)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1、設(shè)計(jì)車速:120km/h2、設(shè)計(jì)荷載:汽車荷載:公路-級(jí)；人群荷載:3kN/m23、橋面寬度:橋面全寬38.5m，單幅橋?qū)?8.5m。4、設(shè)計(jì)洪水頻率:1/3005、地震動(dòng)峰值加速度:0.05g6、通航等級(jí):內(nèi)河(2)級(jí)航道7、船舶撞擊力:項(xiàng)目210m跨100m跨85m跨65m跨橫橋向(KN)6000600030006000順橋向(KN)30003000

8、150030008、環(huán)境類別:類(二)設(shè)計(jì)規(guī)范及規(guī)程1、公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2003)2、公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)3、公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D61-2005)4、公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2004)5、公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D63-2007)6、公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ 025-86)7、公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG/T D60-01-2004)8、公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范(JTG/T B07-01-2006)9、海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范(JTT 275-2000)10、公

9、路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ 041-2000)四、咨詢工作主要內(nèi)容咨詢工作圍繞本項(xiàng)目結(jié)構(gòu)特性展開，其中對(duì)于210m跨連續(xù)剛構(gòu)等長(zhǎng)大跨結(jié)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)的病害，做了探討和分析，并用于本次咨詢結(jié)果中。1、 作為結(jié)構(gòu)分析的主要參數(shù)，同時(shí)也是衡量橋梁面臨后期腹板斜裂縫開展的風(fēng)險(xiǎn)大小的依據(jù)，咨詢工作首先對(duì)閉口箱梁的偏載系數(shù)進(jìn)行了全面分析:其中對(duì)于恒載自重的彎曲受剪考慮了結(jié)構(gòu)的橫坡影響；針對(duì)跨北江區(qū)段的橋梁受人行道單側(cè)布置造成重交通車輛荷載偏向內(nèi)側(cè)的情況進(jìn)行了空間面加載；作為幾座大橋中的特列，咨詢對(duì)平面位于曲線段，并存在全超高3%斷面的85m跨主橋，分別完成了曲線內(nèi)外側(cè)兩座橋梁恒載、活載偏載分析，最后得到了用來(lái)

10、指導(dǎo)分析的剪力和彎矩偏載效應(yīng)值。2、 對(duì)于處在小半徑曲線段的常規(guī)跨度連續(xù)箱梁，鑒于實(shí)際斷面布置形式、支撐形式、梁體曲率半徑、施工流程等均不太相同，報(bào)告僅列了一座曲線梁分析思路和結(jié)論，其余則在具體分析報(bào)告中得到單獨(dú)結(jié)論。3、 大跨連續(xù)箱梁在正截面應(yīng)力、抗彎等方面的能力往往最先引起設(shè)計(jì)注意，咨詢也認(rèn)為，上部結(jié)構(gòu)的安全性很大程度上取決于正截面強(qiáng)度，但是斜截面受力性能如果得不到真實(shí)估計(jì)，那么隨著時(shí)間推移，不利工況首先在施工最薄弱地方以裂縫的形式表現(xiàn)出來(lái)，如四分一區(qū)段腹板斜裂縫、底板縱橋向裂縫等，一旦裂縫區(qū)蔓延，標(biāo)記著結(jié)構(gòu)已進(jìn)入第II破壞階段，并直接影響正截面受力狀況，因此在設(shè)計(jì)中做到盡量接近實(shí)際受力形

11、式，客觀地反映斜截面受力狀況是有必要的。咨詢?cè)谶@一問(wèn)題的探討中，首先進(jìn)行了箱梁橫向分析，這包括恒載、橫向預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)的作用、車輛荷載、箱室溫差、縱向鋼束徑向力效應(yīng)、軸向力效應(yīng)、箱梁收縮差等等，其目的除了箱梁本身橫橋向受力的重要性之外，還意圖了解本項(xiàng)目大跨度箱梁的腹板作為梁體框架的成員所受到的豎向應(yīng)力幅值，從而為豎向預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)、主立面斜截面抗裂等方面計(jì)算提供依據(jù)。4、 咨詢對(duì)廣東地區(qū)部分類似跨度橋梁合龍方面可能會(huì)造成的底板縱向裂縫問(wèn)題做了探討，針對(duì)本項(xiàng)目箱室構(gòu)造形式，提出了相應(yīng)構(gòu)造措施。5、 咨詢對(duì)210m跨等四座大橋，以及部分典型匝道橋進(jìn)行了分析，按照規(guī)范的條文進(jìn)行了檢查。其中對(duì)于大跨箱梁內(nèi)部普

12、通鋼筋在蠕變材料中貢獻(xiàn)的非線性應(yīng)變咨詢進(jìn)行了施工全過(guò)程模擬，由于作用力互生緣故，該部分亦影響了徐變的走向以及長(zhǎng)期收縮徐變對(duì)結(jié)構(gòu)砼壓應(yīng)力儲(chǔ)備的消耗，就此溝通了設(shè)計(jì)組，確定大跨橋梁內(nèi)部應(yīng)力控制指標(biāo)；在基于幾何非線性的分析中考慮了薄壁墩初始軸力產(chǎn)生的剛度弱化問(wèn)題，和結(jié)構(gòu)本身對(duì)于水平向荷載包括船舶撞擊力等的承受能力，同時(shí)對(duì)于210m跨連續(xù)剛構(gòu)橋，觀察了在施工規(guī)范容許正誤差下結(jié)構(gòu)承載能力儲(chǔ)備情況。6、 咨詢對(duì)例如結(jié)構(gòu)施工流程的優(yōu)化、合理頂推力的擬定等等做了有益的嘗試以提供設(shè)計(jì)方參考。對(duì)于典型匝道橋梁存在的優(yōu)化途徑，以及存在的工藝或受力問(wèn)題一一做了分析。7、 檢查了局部構(gòu)造合理性以及I類環(huán)境下耐久性問(wèn)題。

13、五、對(duì)本項(xiàng)目的總體評(píng)價(jià)和主要建議(一)、總體評(píng)價(jià)本次專項(xiàng)咨詢集中對(duì)跨越北江的四座大橋進(jìn)行了復(fù)核計(jì)算，還就大橋兩側(cè)兩處互通即北江東和北江西立交匝道橋的典型橋例進(jìn)行了分析。本項(xiàng)目施工圖設(shè)計(jì)，較為系統(tǒng)地采納了初步設(shè)計(jì)、定測(cè)等會(huì)議的評(píng)審意見，特別對(duì)于上部結(jié)構(gòu)一般構(gòu)造形式方面，較為充分地吸收了年初的過(guò)程評(píng)審會(huì)議紀(jì)要的意見，并就大跨橋梁在設(shè)計(jì)方面所面臨主要問(wèn)題的考慮上，能充分結(jié)合設(shè)計(jì)方本身的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)于國(guó)內(nèi)大跨橋梁的調(diào)研成果，做到在設(shè)計(jì)中揚(yáng)長(zhǎng)避短，因此總體而言，北江大橋的施工圖設(shè)計(jì)是比較完善的?；谑┕D文件查閱和復(fù)算結(jié)果，咨詢認(rèn)為本次施工圖設(shè)計(jì)內(nèi)容較為全面，圖面整齊，錯(cuò)漏較少。施工圖設(shè)計(jì)深度滿足“公路工程

14、基本建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件編制辦法”的要求，設(shè)計(jì)對(duì)于橋跨結(jié)構(gòu)，特別是四座特大橋的受力性能把握較合適，力學(xué)指標(biāo)控制較為嚴(yán)格，材料用量合理。本次抽查的三座匝道橋基本代表了北江東、西立交中橋梁結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，復(fù)算結(jié)果顯示，橋梁力學(xué)指標(biāo)基本滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的限值。施工圖設(shè)計(jì)對(duì)于特大橋的材料指標(biāo)控制較為理想，下面是跨越北江的四座大橋主要結(jié)構(gòu)尺寸以及主要材料指標(biāo):結(jié)構(gòu)主要尺寸以及主要材料用量統(tǒng)計(jì)主跨(m)邊跨(m)邊中跨比支點(diǎn)梁高(m)跨中梁高(m)支點(diǎn)梁高/主跨邊跨梁高/邊跨砼等級(jí)砼用量m3/m2預(yù)應(yīng)力材料(Kg/m2)普通鋼筋(Kg/m2)2101250.595 12.5 4.6 16.8 27.2 C551.

15、585 101.5 227 100650.650 6.0 2.5 16.7 26.0 C551.008 50.6 177 85520.612 5.0 2.3 17.0 22.6 C550.931 47.7 173 65650.650 6.0 2.5 16.7 26.0 C550.977 46.1 176 注:其中65m跨邊中跨比值等統(tǒng)計(jì)按照虛擬的中跨100m給出。表中數(shù)據(jù)反應(yīng):以上大橋材料指標(biāo)處在正常水平。(二)、主要建議咨詢也看到，雖然理論復(fù)算結(jié)果表明結(jié)構(gòu)總體受力滿足規(guī)范要求，但是在涉及施工方面的細(xì)節(jié)考慮、以及構(gòu)件局部受力方面尚可進(jìn)一步改進(jìn)，這包括長(zhǎng)聯(lián)多主跨梁橋施工流程考慮、合龍時(shí)機(jī)、頂推力

16、實(shí)際操作的溫度修正、前期梁段張拉齡期的特殊考慮、合龍段避免裂縫的措施、配筋特別是齒板配筋的合理性等需要加強(qiáng)；另外，設(shè)計(jì)中可能未對(duì)預(yù)應(yīng)力曲梁效應(yīng)引起足夠的重視，例如小半徑預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁內(nèi)弧側(cè)支座反力問(wèn)題等，都是值得注意的。主要建議如下:1、 從210m、100m、85m再到65m跨，隨著跨度的減少，跨中底緣壓應(yīng)力儲(chǔ)備這一主要指標(biāo)逐步提高時(shí)可以理解的，但咨詢發(fā)現(xiàn)65m跨底緣壓應(yīng)力儲(chǔ)備過(guò)高，其主要原因是:65m跨在雙懸臂施工過(guò)程中的受力基本接近100m跨，因此前期靜定索類似100m跨是合適的，但是后期束需求與100m跨的大相徑庭，若其底板束配置還接近100m跨就顯偏強(qiáng)，2×65m的邊跨底板

17、束建議適當(dāng)降低?；貜?fù):經(jīng)核查計(jì)算書，2×65m的邊跨跨中下緣最小壓應(yīng)力為1.1MPa(咨詢結(jié)果為2.09MPa)，設(shè)計(jì)認(rèn)為較為合適，修編階段將進(jìn)一步與咨詢單位進(jìn)行溝通核查，以確保結(jié)構(gòu)受力的合理性。2、 各大橋豎向預(yù)應(yīng)力布置基本合適，建議主跨跨中以及邊跨等截面區(qū)段調(diào)整為之字形對(duì)稱交錯(cuò)布置。邊支點(diǎn)變厚腹板區(qū)段豎向預(yù)應(yīng)力建議加強(qiáng)。鑒于腹板框架效應(yīng)產(chǎn)生的豎向拉應(yīng)力削弱腹板抗剪能力，增大腹板主拉應(yīng)力，因此建議設(shè)計(jì)進(jìn)一步完善和細(xì)化豎向預(yù)應(yīng)力施工操作流程，包括對(duì)豎向預(yù)應(yīng)力張拉、灌漿、封錨的時(shí)機(jī)以及質(zhì)量抽檢提出明確要求?；貜?fù):按照咨詢意見辦理。3、 頂板橫向預(yù)應(yīng)力偏大將造成腹板固端次彎矩的增加，這會(huì)

18、帶來(lái)腹板本身以及縱橋向受力問(wèn)題。結(jié)合不同橋面板構(gòu)造，經(jīng)過(guò)分析，咨詢建議四座大橋的橋面板橫向預(yù)應(yīng)力均應(yīng)調(diào)整為3-15.2鋼絞線，50cm間距布置；同時(shí)宜適當(dāng)降低橫向預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉控制應(yīng)力，避免超限。回復(fù):經(jīng)核查，設(shè)計(jì)文件是3-15.2鋼絞線，50cm間距布置。4、 210m跨無(wú)論施工期間還是營(yíng)運(yùn)期間，整體應(yīng)力控制是合適的，咨詢發(fā)現(xiàn)在短期效應(yīng)組合中，靠邊支點(diǎn)頂緣一定區(qū)段中存在少量拉應(yīng)力，當(dāng)然這大部分來(lái)源于溫度自應(yīng)力，但本橋這種拉應(yīng)力區(qū)間有些偏長(zhǎng)，反映出邊跨底板鋼束錨固點(diǎn)位置過(guò)于偏下，建議做局部調(diào)整?；貜?fù):修編階段將核查計(jì)算后進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化。5、 210m跨由于有較好的邊中跨比值以及較合理的預(yù)應(yīng)力

19、配置，計(jì)算顯示后期理論下?lián)现挡⒉淮?，僅4.6cm，但該值是基于預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)的損失在理論分析假定范圍內(nèi)，因此咨詢贊同預(yù)留梁體內(nèi)預(yù)應(yīng)力備用管道、后期體外預(yù)應(yīng)力束錨固塊；另一方面，在設(shè)計(jì)的預(yù)拋高系統(tǒng)中還應(yīng)充分考慮活載長(zhǎng)期撓度，根據(jù)本橋應(yīng)力比，建議活載撓度按標(biāo)準(zhǔn)值1.5倍預(yù)拋。咨詢根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)拱度圖判斷，設(shè)計(jì)取用的預(yù)拱值可能未充分考慮活載撓度，建議核查。回復(fù):經(jīng)核查，設(shè)計(jì)考慮了活載撓度，但活載部分尚未考慮長(zhǎng)期撓度值增長(zhǎng)系數(shù)，修編階段予以修改。6、 由于設(shè)計(jì)調(diào)整了縱橋向預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)，原各連續(xù)剛構(gòu)設(shè)計(jì)頂推力均或多或少存在偏低情況，鑒于本項(xiàng)目橋梁樁基設(shè)計(jì)較為經(jīng)濟(jì)，故樁頭受力的均勻性更需強(qiáng)調(diào)，建議對(duì)各橋頂推力可略作

20、調(diào)整，具體參見各橋分析報(bào)告；其次，本項(xiàng)目210m剛構(gòu)為分幅式箱梁的整體式基礎(chǔ)，所以左右幅之間如果分開合龍會(huì)造成頂推力之間的分配，建議左右幅同時(shí)合龍。另外，設(shè)計(jì)文件中應(yīng)明確上部箱梁的設(shè)計(jì)合龍溫度，該溫度將是計(jì)算年溫差的零點(diǎn)，也是伸縮縫安裝時(shí)的重要參考值，而頂推力尚需根據(jù)該合龍?jiān)O(shè)計(jì)溫度給出修正公式，這點(diǎn)在多跨合龍中更為重要，建議補(bǔ)充?；貜?fù):頂推力的大小設(shè)計(jì)考慮為10年收縮徐變引起次內(nèi)力的1/3，咨詢單位則按50%計(jì)，此處存在一定的差異，修編階段將與咨詢單位進(jìn)一步溝通協(xié)調(diào)，以確定合理的頂推力。其余均按咨詢意見辦理。7、 長(zhǎng)聯(lián)橋梁在長(zhǎng)期收縮徐變作用下，梁端縱橋向具有可觀的位移，伸縮縫建議按50%量值留

21、窄安裝槽口寬度，同時(shí)，在伸縮縫型號(hào)、梁端構(gòu)造中預(yù)留該發(fā)生值。長(zhǎng)聯(lián)橋梁，例如4×100m跨、2×85m跨等，由于主跨的前后合龍，必定造成懸臂端豎向位移的差值，該值主要來(lái)源于底板合龍束的張拉，建議視位移大小，決定是否需要采取部分張拉底板束的措施，以減少監(jiān)控、解除臨時(shí)固結(jié)的難度，同時(shí)4×100m跨頂推前建議解除支座臨時(shí)固結(jié)。回復(fù):按照咨詢意見辦理。8、 建議邊橫隔板人孔改移至底板，以利于后期管養(yǎng)操作。回復(fù):設(shè)計(jì)考慮為施工方便，在邊橫隔板上增設(shè)了人孔，邊跨底板也設(shè)置了人孔共后期管養(yǎng)。9、 建議設(shè)計(jì)的施工流程中宜規(guī)定0#、1#段養(yǎng)生時(shí)間不小于10天，其余段養(yǎng)生時(shí)間不小于5天

22、，主跨跨中合龍段操作與懸臂端尾段澆注時(shí)差不超過(guò)60天，同時(shí)為抵抗合龍梁段_收縮差，建議將合龍段和前后各一段箱梁底板橫向鋼筋適當(dāng)加強(qiáng)。建議補(bǔ)充對(duì)砼達(dá)到齡期時(shí)的抗拉強(qiáng)度以及彈性模量的要求?；貜?fù):按照咨詢意見辦理。10、 部分腹板鋼束錨固點(diǎn)橫向位于腹板核心區(qū)以外(210m、100m、65m跨等)，使得施工階段腹板偏心受壓時(shí)容易出現(xiàn)開裂，建議腹板束錨固點(diǎn)平彎至核心區(qū)以內(nèi)，或者加強(qiáng)腹板錨固點(diǎn)區(qū)域縱筋的配置，以控制施工階段裂縫?；貜?fù):按照咨詢意見辦理(將腹板束通過(guò)平彎錨固在腹板中心)。11、 箱梁配筋方面尚需要注意到: Ø 大橋箱梁底板較厚區(qū)段縱筋配置不滿足規(guī)范9.3.6條最小配筋率的要求，建議

23、根據(jù)底板變厚情況酌情分段設(shè)置。Ø 設(shè)計(jì)采用底板拉筋為閉合箍形式，建議在底板倒角區(qū)補(bǔ)充獨(dú)立拉筋。Ø 體內(nèi)預(yù)應(yīng)力齒板以及210m跨體外預(yù)應(yīng)力錨固塊的錨后受力主筋均有不同程度的偏少現(xiàn)象，而對(duì)于大部分貼角齒板錨后鋼筋僅布置在底面(頂面)的做法是不安全的，應(yīng)在側(cè)面增加錨后受力主筋，所有錨后鋼筋的錨固長(zhǎng)度應(yīng)該示出與齒板相對(duì)幾何位置，以保證其有足夠的握裹力。Ø 部分大橋橫隔板普通鋼筋未達(dá)到最小配筋率要求，應(yīng)補(bǔ)充?；貜?fù):按照咨詢意見辦理。12、 大橋樁基主筋截?cái)帱c(diǎn)應(yīng)考慮沖刷深度和樁徑大小，截?cái)帱c(diǎn)位置不可一刀切:設(shè)計(jì)的大直徑樁基主筋截?cái)帱c(diǎn)位置普遍偏高，小直徑則略有偏低。鑒于幾座大橋

24、樁基軸壓應(yīng)力較大，建議增加螺旋筋直徑，以補(bǔ)充間接箍筋的承壓能力?；貜?fù):按照咨詢意見辦理。13、 210m跨主墩單側(cè)配筋略偏小，建議增加?；貜?fù):修編階段進(jìn)一步核查計(jì)算，以確保結(jié)構(gòu)安全。14、 小半徑曲線梁逐孔施工的首孔承受的扭矩較大，豎向力較小，因此內(nèi)側(cè)支座的脫空最容易在此發(fā)生，檢算匝道橋中具備最小彎曲半徑的北江東B匝道，并未出現(xiàn)負(fù)反力，但是最小壓力儲(chǔ)備偏低，咨詢建議可做適當(dāng)優(yōu)化以增加支座反力來(lái)保證支座產(chǎn)品性能，具體建議參見咨詢意見?；貜?fù):修編階段進(jìn)一步核查計(jì)算，以確保結(jié)構(gòu)安全。15、 咨詢?cè)诔椴榇笮】紫嘟樱⒕邆湟欢ㄆ角€的北江東G匝道時(shí)發(fā)現(xiàn):設(shè)計(jì)出現(xiàn)了大束拉小束現(xiàn)象，這是不妥的；其次該橋尚存

25、在內(nèi)側(cè)支座脫空現(xiàn)象，因此建議該橋設(shè)計(jì)應(yīng)該做調(diào)整?；貜?fù):本橋共三聯(lián)，為不影響相連聯(lián)的施工，設(shè)計(jì)將對(duì)小束加大，調(diào)整鋼束重心。修編階段進(jìn)一步核查計(jì)算，以確保結(jié)構(gòu)安全。第二章 偏載分析閉口箱梁剪力偏載系數(shù)由彎曲受剪腹板剪力不均勻和活荷載偏載布置產(chǎn)生，前者涉及對(duì)稱荷載，例如恒載，后者主要指車輛荷載。一、大跨連續(xù)箱梁偏載問(wèn)題的探討1、恒載剪力不均勻本項(xiàng)目上部箱梁采用單室形式，腹板位置關(guān)于箱梁結(jié)構(gòu)中心線對(duì)稱，其彎曲受剪時(shí)偏載系數(shù)為1.0，但是當(dāng)箱梁頂橫坡為橋面橫坡，箱底為水平坡時(shí)，左右側(cè)腹板剪力產(chǎn)生不均勻，將任意截面處內(nèi)外側(cè)腹板剪力除以腹板高度后，可以得到“名義剪力密度”，如果左右側(cè)腹板剪力密度接近或相等，

26、則說(shuō)明按照平均梁高的平面有限元計(jì)算，其偏載系數(shù)仍為1.0。對(duì)于平曲線位于直線段上，橫坡為2%的空間分析表明:左右側(cè)腹板剪力密度幾乎相等，最大恒載偏載系數(shù)為1.01，由高側(cè)腹板控制；由于數(shù)值較小，實(shí)際分析中可以略去不計(jì)。2×85m跨是特例:基本位于R=2200m的圓弧曲線上，橫坡達(dá)到3%(腹板高差造成偏載較小)，而且恒載在平面上分布不均勻(例如節(jié)段箱梁在徑向呈楔形而使得頂?shù)装逯匦目拷饣?cè)的高腹板)后，同時(shí)在恒載剪力偏載分析中計(jì)入曲梁懸澆施工法形成對(duì)外側(cè)腹板的扭轉(zhuǎn)卸載之有利影響，結(jié)果表明，恒載偏載仍由外弧即高側(cè)腹板控制，最大截面偏載系數(shù)為1.065，剪力控制截面1.031.04之間。標(biāo)

27、準(zhǔn)橫斷面(雙坡±2%)超高段橫斷面(單坡3%，2×85m區(qū)段)u 對(duì)于52+2×85+52m剛構(gòu)連續(xù)組合體系的恒載偏載系數(shù)分析的模型計(jì)算采用的3%超高斷面:u 左右幅箱梁相對(duì)關(guān)系(仰視)u 單側(cè)箱梁進(jìn)行空間有限單元離散u 用于計(jì)算的空間梁格模型(一側(cè)邊墩簡(jiǎn)化為雙柱):u 成橋階段腹板剪力分布圖u 全超高路段的腹板高差分布規(guī)律:恒載作用下腹板剪力偏載系數(shù):小結(jié):u 平曲線處于直線段的腹板恒載偏載不明顯，計(jì)算可以取為1.0；u 大跨橋梁中唯一處于R=2200m的85m跨，平均恒載偏載可取為1.05(高側(cè)腹板控制時(shí))；或恒載偏載可取為1.0(矮側(cè)腹板控制時(shí))。u 由于8

28、5m跨梁高較矮而橫坡較大，恒載偏載系數(shù)顯得較大。2、活載剪力不均勻影響偏載系數(shù)大小的主要因素:u 斷面布置方式:單室斷面是偏載系數(shù)較小的一種形式；u 活荷載與斷面的關(guān)系:對(duì)稱橫斷面布置卻存在單側(cè)人行道時(shí)，或造成車載側(cè)腹板偏載系數(shù)上升；影響偏載系數(shù)大小的其它因素:u 橋梁存在平曲線:曲梁效應(yīng)增大偏載扭矩；u 橋梁橫坡造成內(nèi)外側(cè)腹板高差:如果由矮側(cè)腹板的單位高度剪力值大于高側(cè)腹板，那么折算到平均梁高的偏載系數(shù)有進(jìn)一步加大的現(xiàn)象；u 重載交通荷載偏向矮側(cè)腹板:這種情況只可能發(fā)生在全超高路段平曲線外弧側(cè)箱梁，例如上述斷面的左幅。鑒于85m跨處于大橫坡和全超高的特殊性，必定形成較其他大跨結(jié)構(gòu)更為顯著的活

29、荷載偏載效應(yīng)，下面將以此模型為例分別分析內(nèi)弧側(cè)以及外弧側(cè)箱梁的情況，另外為完整期間，附加上次咨詢報(bào)告中210m跨的偏載結(jié)果。(1)、85m跨外弧側(cè)箱梁活載剪力加載結(jié)果u 斷面形式:本項(xiàng)目唯一重載交通在矮側(cè)腹板的斷面形式u 車輛荷載加載結(jié)果由于車輛荷載靠近內(nèi)弧側(cè)，因此內(nèi)弧側(cè)(矮側(cè))腹板的面加載獲得的最不利剪力值略大于外弧側(cè)(高側(cè))腹板數(shù)值，再考慮內(nèi)側(cè)腹板折算到平均箱梁高度，則活載偏載系數(shù)更為可觀。u 人群荷載加載結(jié)果由于人行道在外腹板的外側(cè)，因此外弧側(cè)(高側(cè))腹板面加載獲得的最不利剪力值略遠(yuǎn)大于內(nèi)弧側(cè)(矮側(cè))腹板的數(shù)值，計(jì)算表明:外弧側(cè)獲得最大剪力時(shí)對(duì)應(yīng)的內(nèi)弧側(cè)腹板剪力是反號(hào)的，為了用于平面計(jì)算

30、方便計(jì)，腹板偏載系數(shù)可以人群加上車輛的合計(jì)最不利加以描述。u 車輛荷載+人群荷載加載結(jié)果u 活載在內(nèi)側(cè)(矮側(cè))、外側(cè)(高側(cè))腹板中的偏載系數(shù)分析表明:高度較矮的內(nèi)側(cè)腹板(重載交通側(cè))控制設(shè)計(jì)，剪力控制區(qū)段的偏載系數(shù)為1.42，跨中區(qū)最大偏載系數(shù)可達(dá)1.50。(2)、內(nèi)弧側(cè)箱梁活載剪力加載情況u 斷面形式:u 車輛荷載加載結(jié)果由于車輛荷載靠近外弧側(cè)，因此外弧側(cè)(高側(cè))腹板的面加載獲得的最不利剪力值略大于內(nèi)弧側(cè)(矮側(cè))腹板數(shù)值。u 人群荷載加載結(jié)果由于人行道在外腹板的外側(cè)，因此內(nèi)弧側(cè)(矮側(cè))腹板面加載獲得的最不利剪力值略遠(yuǎn)大于外弧側(cè)(高側(cè))腹板的數(shù)值，計(jì)算表明:內(nèi)弧側(cè)獲得最大剪力時(shí)對(duì)應(yīng)的外弧側(cè)腹板

31、剪力是反號(hào)的，為了用于平面計(jì)算方便計(jì)，腹板偏載系數(shù)可以人群加上車輛的合計(jì)最不利加以描述。u 車輛荷載+人群荷載加載結(jié)果u 活載在內(nèi)側(cè)(矮側(cè))、外側(cè)(高側(cè))腹板中的偏載系數(shù)分析表明:高度較高的內(nèi)側(cè)腹板(重載交通側(cè))控制設(shè)計(jì)，剪力控制區(qū)段的偏載系數(shù)為1.33，跨中區(qū)最大偏載系數(shù)可達(dá)1.40。(3)、210m跨偏載分析摘錄平面單列車加載結(jié)果:空間加載單根梁格彎矩(KN-m):空間加載單根梁格剪力(KN):觀察控制區(qū)段(例如負(fù)彎矩區(qū)段的負(fù)彎矩加載結(jié)果)彎矩偏載數(shù)值不超過(guò)1.15；類似的，剪力偏載系數(shù)可取為1.3。二、小跨連續(xù)箱梁偏載問(wèn)題的探討小跨度連續(xù)箱梁的偏載問(wèn)題跟以下因素有直接關(guān)系:ü

32、斷面形式:腹板數(shù)多少、懸臂板長(zhǎng)度比例等；ü 結(jié)構(gòu)支撐方式，例如單點(diǎn)和多點(diǎn)支撐變換過(guò)程中等；ü 結(jié)構(gòu)平曲線，例如曲梁效應(yīng)等；由于小跨連續(xù)箱梁的多樣性，因此結(jié)果顯得有些離散，在對(duì)北江東、北江西立交匝道的分析中，計(jì)算遵循了以空間分析為主，同時(shí)利用空間模型獲得的偏載系數(shù)用以修正平面分析結(jié)果。以下以北江東立交B匝道為例，摘錄主要結(jié)果。B匝道為半徑60m，3跨21.7m連續(xù)箱梁，由于曲梁效應(yīng)的影響，在成橋階段就存在空間計(jì)算的彎矩和剪力與相應(yīng)的平面計(jì)算結(jié)果有別。1、恒載彎矩空間效應(yīng)產(chǎn)生平面計(jì)算模型的修正系數(shù)空間曲梁獲得的主梁彎矩分布:平面模型獲得的主梁彎矩分布可見:對(duì)于曲線橋梁，彎矩雖然

33、與剪力耦合，但是曲梁彎矩絕對(duì)值與同跨度的直線梁幾乎相同，它們之間的最大差異僅3.4%；同時(shí)，本橋例支撐條件較為單一，窄幅箱的法向應(yīng)力不均勻性也不大，建議平面計(jì)算恒載項(xiàng)目取1.034修正系數(shù)。2、恒載剪力空間效應(yīng)產(chǎn)生平面計(jì)算模型修正系數(shù)空間曲梁扭矩分布:空間曲梁恒載剪力平面計(jì)算恒載剪力可見恒載在腹板造成的不均勻性是曲線效應(yīng)產(chǎn)生的扭矩引起的。圖表中顯示最大值為施工首孔的靠近跨中斷面，數(shù)值為2.14，由于該處由于本身豎向剪力值小，因此略有扭矩剪力流積分殘留，就產(chǎn)生較大的修正系數(shù)，對(duì)實(shí)際設(shè)計(jì)而言，該值不控制，相反，在剪力控制區(qū)域，最大值不超過(guò)1.13。恒載修正可偏安全取用1.15。3、活載彎矩空間效應(yīng)

34、產(chǎn)生平面計(jì)算模型偏載系數(shù)空間彎矩加載結(jié)果:平面彎矩加載結(jié)果:負(fù)彎矩偏載系數(shù)為1.19，正彎矩為1.09，偏安全，取為活載偏載系數(shù)取1.2。4、活載剪力空間效應(yīng)產(chǎn)生平面計(jì)算模型偏載系數(shù)空間剪力加載結(jié)果:平面剪力加載結(jié)果:曲梁剪力偏載系數(shù)與直線梁有些區(qū)別，由于本空間模型采用了單脊梁式，因此所謂的剪力是代表了兩片腹板的總和，并不能體現(xiàn)它們之間的不均勻，但是該模型通過(guò)最大剪力相應(yīng)扭矩或者最大扭矩相應(yīng)剪力等信息，表達(dá)了內(nèi)外側(cè)腹板之間的不均勻性，最終可以通過(guò)數(shù)值分析體現(xiàn)剪力偏載系數(shù)。活載偏載系數(shù)建議可取為1.25。三、用于本項(xiàng)目計(jì)算用的偏載系數(shù)小結(jié)小結(jié)如下:Ø 大部分箱梁人行道在矮腹板外側(cè)，重載

35、交通偏向高腹板一側(cè)，活載偏載系數(shù)均由高腹板控制，偏載系數(shù)1.30；恒載偏載可記為1.0；Ø 85m跨由于其平面位于R=2200m全超高曲線上，空間計(jì)算組合值表明:由設(shè)計(jì)線外弧側(cè)(本項(xiàng)目為左幅)橋幅結(jié)構(gòu)控制，剪力控制斷面設(shè)計(jì)值由重載交通偏向的矮腹板一側(cè)控制，活載偏載系數(shù)可取用1.42；恒載偏載可偏安全取為1.0；Ø 根據(jù)關(guān)于一般構(gòu)造尺寸的咨詢報(bào)告，計(jì)入剪力滯后、約束扭轉(zhuǎn)及畸變后，箱室正應(yīng)力偏載系數(shù)取1.15。Ø 小跨度連續(xù)箱梁的偏載系數(shù)較為離散，必須根據(jù)實(shí)際斷面布置、支撐形式、梁體曲率半徑、施工流程等，采用修正系數(shù)的形式對(duì)結(jié)構(gòu)的平面計(jì)算加以修正。詳情請(qǐng)參見計(jì)算報(bào)告相

36、關(guān)章節(jié)。第三章 箱梁橫向分析一、箱梁橫橋向分析的目的和主要工況箱梁箱室的橫橋向框架分析的重要性僅次于主受力面的分析，而且往往因?yàn)榈貌坏匠浞种匾?，結(jié)構(gòu)營(yíng)運(yùn)后會(huì)出現(xiàn)一些結(jié)構(gòu)上的次要損害，如果這些損害得不到及時(shí)修復(fù)而累計(jì)起來(lái)，其后期將極大影響主受力面內(nèi)的受力狀況，真正到了縱橫向裂縫相互影響的階段而再進(jìn)行加固的話，結(jié)構(gòu)管養(yǎng)方面的處境已經(jīng)顯得非常被動(dòng)了，因此，箱梁橫橋向分析也是需要引起充分重視的。箱梁橫橋向分析需要考慮下面所述的主要受力工況，其目的是綜合不利受力狀況，配置相應(yīng)預(yù)應(yīng)力和受力用的普通鋼筋，用以嚴(yán)格控制暴露面例如箱室頂板、腹板、底板外側(cè)的裂縫寬在0.15mm以下，也需要控制箱室內(nèi)側(cè)面裂縫寬不超

37、過(guò)0.20mm，同時(shí)，應(yīng)保證構(gòu)件極限承載能力得到滿足。橫橋向分析所得的配筋(包括普通鋼筋)將與箱室板塊(包括頂?shù)装?參與的縱橋向抗剪、扭所需的鋼筋相疊加。橫橋向分析獲得的腹板豎向應(yīng)力將取不利組合，以修改豎向預(yù)應(yīng)力有效成份的形式，參與縱橋向主拉應(yīng)力的分析中去。橫橋向分析的主要工況如下:Ø 箱梁自重以及二期橋面荷載在箱梁橫斷面框架內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)力；Ø 橋面板直接承受人群、車輛荷載，該荷載在分布后產(chǎn)生的板塊內(nèi)力；Ø 箱室頂?shù)装逡驗(yàn)榭v坡產(chǎn)生徑向力，底板尚因?yàn)橄涫易兏叨榷a(chǎn)生徑向力；本橋前者可以忽略不計(jì)，后者是主要受力模式。Ø 箱室的非線性溫差；Ø 合龍段收縮

38、差，收縮差在結(jié)構(gòu)早期差異較大，并取決于合龍段與相鄰梁段的齡期差異；Ø 箱室底板在強(qiáng)大軸線壓應(yīng)力作用下的徑向拉應(yīng)力；以上箱梁橫橋向分析均涉及框架性受力模式，根據(jù)荷載作用的特點(diǎn)，或可以取出一片平面應(yīng)變單元，或以規(guī)范或塊體受力的受力驗(yàn)證得到的結(jié)論，最終都應(yīng)該以縱橋向一米為單位，給出確切的內(nèi)力值，從而按照規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)或驗(yàn)算。二、特殊工況單項(xiàng)分析1、底板徑向力單獨(dú)作用下箱室受力狀況主要結(jié)構(gòu)跨中底板鋼束統(tǒng)計(jì)主跨 (m)鋼束根數(shù)跨中底板鋼束股數(shù)總計(jì)張拉噸位(T)底板最大預(yù)壓力(Kn)最大股數(shù)波紋管外徑(cm)底板厚 (cm)底板理論半徑 (m)21032704137281127562213.535

39、583.29100265069867856082213.535308.8985245049828843242112.432288.94可見，有可能控制設(shè)計(jì)的是210m(35cm底板)跨，或者85m跨(32cm底板)。(1)、底板曲率半徑沿程分布圖210m跨中底板曲率半徑分布圖:85m跨中底板曲率半徑分布圖:(2)、210m跨跨中區(qū)截面在底板預(yù)應(yīng)力徑向力作用下應(yīng)力分布u 橫橋向應(yīng)力分布 u 豎向應(yīng)力分布橋梁跨中區(qū)的徑向力造成箱梁框架拉應(yīng)力主要分布在頂?shù)装逋鈧?cè)以及腹板下梗腋內(nèi)側(cè):拉應(yīng)力最大值在底板跨中下緣，為1154Kpa，箱室內(nèi)倒角頂緣橫橋向拉應(yīng)力1090Kpa(未超過(guò)底板下緣拉應(yīng)力數(shù)值)；腹板

40、內(nèi)側(cè)靠近倒角位置為豎向1669Kpa拉應(yīng)力。u 徑向力作用下箱室位移(放大500倍)底板跨中下?lián)?.18mm，頂板跨中上拱0.48mm。(3)、85m跨跨中區(qū)截面在底板預(yù)應(yīng)力徑向力作用下應(yīng)力分布由于85m跨底板厚度減少至32cm，并且計(jì)算用梁底曲率半徑較小，相對(duì)于橋幅，箱高較低，因此有經(jīng)過(guò)計(jì)算以便于判斷其是否控制設(shè)計(jì):u 橫橋向應(yīng)力分布u 豎向應(yīng)力分布底板跨中下緣橫橋向拉應(yīng)力877Kpa，箱室內(nèi)倒角頂緣橫橋向拉應(yīng)力1259Kpa；腹板內(nèi)側(cè)靠近倒角位置為豎向1389Kpa拉應(yīng)力。u 徑向力作用下箱室位移(放大500倍)底板跨中下?lián)?.95mm。(4)、小結(jié)Ø 底板徑向力的作用大小是由梁

41、高變化規(guī)律、邊中梁高相對(duì)比值、底板束用量決定的；事實(shí)證明，設(shè)計(jì)單位取用的兩次方變化規(guī)律、支點(diǎn)和跨中梁高，以及來(lái)源于靜定索合理化以減輕二期索份額的構(gòu)思是合適的；Ø 一旦作用大小明確后，其作用效果，即內(nèi)力應(yīng)力數(shù)值則是完全由底板、腹板厚度決定的，這里也再次說(shuō)明:具備底板大跨度的箱梁，底板的厚度不僅僅是縱橋向包裹鋼束、縱橋向預(yù)壓區(qū)面積唯一決定的，在一定程度上，它也取決于板的跨距；Ø 當(dāng)?shù)装蹇缇噍^大時(shí)，兩側(cè)底倒角采用合適尺寸的意義非常巨大，與材料的支出、斜倒角上設(shè)置底齒板的難度相比，孰重孰輕，一目了然，而且倒角尺寸尚跟底板跨高比有關(guān)，當(dāng)跨高比大時(shí)，倒角水平向尺寸應(yīng)該更大；Ø

42、 底倒角尺寸放大后的另一個(gè)便利是能將徑向力作用點(diǎn)位置挪移到倒角中來(lái)，這樣，對(duì)減輕底板受力乃至整個(gè)箱梁框架效應(yīng)都是非常直接的，85m跨總的徑向力是210m跨的1.5倍，而且其底板厚度比210m的相應(yīng)薄了8.6%，但是由于其底板鋼束根數(shù)少，底板跨度上布載位置比210m跨的窄了很多，因此徑向力應(yīng)力效果均比210m跨的小。Ø 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)取用的箱梁底倒角的尺寸是比較合適的。Ø 比對(duì)本項(xiàng)目北江橋每座橋梁構(gòu)造和后期合龍索情況，針對(duì)徑向力這一單項(xiàng)的受力可由210m跨控制；Ø 板塊的應(yīng)力分布接近純彎構(gòu)件，徑向力產(chǎn)生的腹板彎曲應(yīng)力相對(duì)底板拉應(yīng)力比值而言，較矮的箱梁反而更大。Ø

43、; 腹板的彎曲應(yīng)力削弱了作為抗剪主要構(gòu)件腹板的主應(yīng)力狀態(tài)，這點(diǎn)將結(jié)合其它箱梁框架應(yīng)力，在后續(xù)總體結(jié)構(gòu)分析的主拉應(yīng)力和豎向預(yù)應(yīng)力討論中展開。以上徑向力效應(yīng)也將疊加在后續(xù)箱梁橫橋向綜合分析結(jié)果中。2、合龍段收縮差引起的箱梁框架自應(yīng)力(1)、箱室板塊的收縮應(yīng)變發(fā)展歷程(2)、合龍段與其前后已澆箱室之間的應(yīng)變差值收縮應(yīng)變?cè)陧艥沧⒑蠹纯涕_始，并與環(huán)境濕度、厚度有關(guān)，這里取用相對(duì)濕度75%。合龍段砼在施工流程安排中，澆注時(shí)間始終遲于已澆砼，考慮對(duì)已澆砼施工縫處理時(shí)間；監(jiān)控分析時(shí)間；合龍前吊架、水箱、合龍支架準(zhǔn)備時(shí)間、立模扎鋼筋時(shí)間；避讓惡劣氣候以及急劇溫度變化的氣候等因素，假定合龍段遲于相鄰已澆砼節(jié)段分別

44、為60天和90天情況下，箱室_收縮應(yīng)變差值隨著合龍段砼時(shí)間增長(zhǎng)的應(yīng)變差值變化曲線圖如下，后續(xù)計(jì)算取用齡期差90天。從上圖可見:僅由箱室齡期差異造成的收縮應(yīng)變，其主要作用在合龍段終凝后并且水化熱基本結(jié)束的前面時(shí)段，隨著合龍后時(shí)間的推移，這種應(yīng)變差值越來(lái)越小，直至消失，當(dāng)然如果這期間裂縫開展了，恐難愈合。由于跨中合龍段質(zhì)量控制較邊跨難，并且受到的約束以及底板鋼束徑向力效應(yīng)均大于邊跨，故以中跨合龍段為例，將箱室收縮應(yīng)變作為初應(yīng)變，全橋空間梁體離散模型混合跨中段塊體單元簡(jiǎn)單處理，主要觀察跨中區(qū)應(yīng)力分布。(3)、應(yīng)力結(jié)果(應(yīng)力KPa為單位，正值為拉應(yīng)力，下同)u 為全面觀察受力的馮米賽爾應(yīng)力分布(應(yīng)力圖

45、示中位移均放大5000倍)可見:收縮差造成的應(yīng)力分布相對(duì)集中，除合龍塊外，前后明顯影響區(qū)域約前后2.4m，也即僅有前后約一個(gè)塊件受到牽制，這說(shuō)明合龍塊收縮差是局部問(wèn)題。u 橫橋向應(yīng)力分布切片應(yīng)力顯示橫橋向拉應(yīng)力集中在頂?shù)装?，其中頂板跨中區(qū)帶少量彎曲效應(yīng):頂板頂緣拉應(yīng)力776Kpa，下緣1026Kpa；底板中部基本均勻受拉，平均拉應(yīng)力為640Kpa。由于該應(yīng)力實(shí)質(zhì)就是自應(yīng)力，因此，已澆梁段的頂?shù)装迨芰鶠槭軌?，?shù)值是由傳遞長(zhǎng)度決定的，此案例頂板為合龍段數(shù)值的42%，底板則是44%。u 豎向應(yīng)力分布切片應(yīng)力顯示豎向應(yīng)力分布在腹板，數(shù)值較大的靠近上梗腋，外表面為拉應(yīng)力639Kpa，內(nèi)側(cè)則為壓應(yīng)力39

46、5 Kpa，靠近上梗腋的分布相反:外表面為220Kpa，內(nèi)側(cè)則為408 Kpa。說(shuō)明腹板被頂?shù)装宓募s束彎曲帶動(dòng)，上端嵌固彎矩?cái)?shù)值上約為下端的兩倍，性質(zhì)相反。已澆梁段存在相反應(yīng)力，最大數(shù)值為上述的70%。u 縱向應(yīng)力分布切片應(yīng)力顯示在合龍段中央，縱橋向應(yīng)力分布絕大部分在360Kpa(拉)339Kpa(壓)之間，模型顯示的翼板、箱室外側(cè)底角處存在角點(diǎn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，數(shù)值上998Kpa、982Kpa，均為壓應(yīng)力。箱室斷面積分的平均拉應(yīng)力為2.7Kpa，可忽略不計(jì)。雖然斷面平均縱橋向應(yīng)力極低，但是上述現(xiàn)象是可以理解的，由于箱室的收縮，在變形形式上出現(xiàn)了“頸縮”現(xiàn)象，四周頂?shù)装濉⒏拱逵捎趶澢a(chǎn)生一定的拉

47、壓應(yīng)力現(xiàn)象，如果將位移放大20000倍，可以定性了解應(yīng)力分布的特性:u 合龍段早期收縮差產(chǎn)生的變形(位移放大10000倍)(4)、合龍段收縮差受力狀況小結(jié)及其設(shè)計(jì)對(duì)策探討:Ø 合龍塊收縮差是局部問(wèn)題。從應(yīng)力分布來(lái)看，合龍段加上其前后約一個(gè)梁段為其作用區(qū)間。Ø 合龍塊收縮差效應(yīng)是初應(yīng)變產(chǎn)生的自應(yīng)力行為，這種力學(xué)效果在前期較明顯，后期隨著時(shí)間的推移而逐步消失。具體設(shè)計(jì)中應(yīng)由前期收縮差值控制。咨詢建議在合理可行的工期安排下，合龍段與已澆梁段之間的澆筑齡期差不應(yīng)大于90天，是否可按60天提出要求請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)斟酌。Ø 收縮差造成合龍塊橫橋向應(yīng)力較明顯:頂板平均900Kpa拉應(yīng)力，

48、底板約640Kpa(210m算例結(jié)果)，相鄰已澆梁段則為受壓。Ø 合龍段收縮差形成的箱梁頂?shù)装鍣M橋向應(yīng)力分區(qū)現(xiàn)象極其明顯:合龍段頂?shù)装迨芾?，而相鄰已澆梁段則均受壓，原因是一般合龍段長(zhǎng)度較短，應(yīng)力轉(zhuǎn)移現(xiàn)象十分倉(cāng)促，結(jié)構(gòu)利用施工縫位置傳遞剪應(yīng)力，借此形成頂?shù)装謇瓑簯?yīng)力的區(qū)分，一旦傳遞破壞，箱梁就需要利用較長(zhǎng)區(qū)段來(lái)消化收縮差應(yīng)變，因此一旦收縮差造成縱橋向裂縫，往往會(huì)殃及已澆梁段。Ø 腹板豎向應(yīng)力呈彎曲型受力分布，較大的拉應(yīng)力分布在上梗腋箱體外側(cè)，這與其它控制腹板主應(yīng)力下梗腋拉應(yīng)力控制的情況有些不同，而且該處腹板本身受剪不嚴(yán)重，況且合龍段局部徑向力小，故咨詢對(duì)于合龍段腹板的建議是:

49、只需在腹板配筋上略加注意即可。Ø 從頂?shù)装鍣M橋向拉應(yīng)力數(shù)值上看，雖然單項(xiàng)合龍收縮差不會(huì)造成頂?shù)装蹇v橋向裂縫的開展，但是結(jié)合本節(jié)所闡述的箱梁框架內(nèi)受力，不難理解，該項(xiàng)自應(yīng)力對(duì)裂縫的開展具有不可忽視的貢獻(xiàn)。Ø 單項(xiàng)分析表明:合龍段收縮差造成的頂?shù)装鍣M橋向拉應(yīng)力是頂板較大，底板較小，但結(jié)合箱梁其它形式框架內(nèi)受力，可以得知:尚未投入營(yíng)運(yùn)的頂板得益于橫橋向預(yù)應(yīng)力的強(qiáng)大作用，即便收縮差造成峰值拉應(yīng)力，也完全被橫橋向預(yù)應(yīng)力抵消；而底板則為頂板橫向預(yù)應(yīng)力付出次軸拉力的代價(jià)，同時(shí)還被附近梁段底板徑向力作用著，因此最早出現(xiàn)裂縫問(wèn)題的應(yīng)該在底板。Ø 咨詢認(rèn)為:合龍段收縮差問(wèn)題屬于初應(yīng)變

50、受力模式，因此而采用在合龍段增加隔板是不正確的(其他受力需要設(shè)置跨中隔板的除外)，而在合龍段前后梁段澆注隔板或半隔板的措施(其他受力需要設(shè)置的除外)也不太直接。Ø 當(dāng)然，在底板直接施加預(yù)應(yīng)力鋼束是最直接的方法，但是這方法也有很多缺點(diǎn)，這里不展開討論。針對(duì)上述情況，建議設(shè)計(jì)措施除了合龍段需要配置額外的橫橋向受力鋼筋特別是合龍段底板橫橋向受力鋼筋(抵抗這部分拉應(yīng)力的鋼筋面積不小于20.5cm2)，尚需要強(qiáng)調(diào)合龍段接觸面，即長(zhǎng)懸臂端作為施工縫處理的施工要求，為安全計(jì)，還可在前后各一梁段設(shè)置該額外鋼筋。3、跨中區(qū)成橋由預(yù)壓力產(chǎn)生的面外應(yīng)力u 模擬的成橋態(tài)跨中區(qū)域縱向應(yīng)力分布u 板塊平面內(nèi)主拉

51、應(yīng)力分布(最大值66Kpa)可見:Ø 兩次倒角的頂板由于有一定起拱效應(yīng)，在承受縱橋向壓應(yīng)力時(shí)附生主拉應(yīng)力。Ø 箱室的橫橋向約束相對(duì)目前縱橋向軸壓應(yīng)力而言顯得較為彈性，由此產(chǎn)生的箱室框架內(nèi)主拉應(yīng)力可以忽略。三、箱梁橫橋向綜合分析結(jié)果摘錄(一)橫向分析荷載橫向平面框架分析作用荷載包括結(jié)構(gòu)自重、二期恒載、橋面橫向預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)的作用、橋梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼束徑向力、橋面板局部溫差以及橋面活荷載。1、永久荷載結(jié)構(gòu)自重、二期恒載、頂板橫向預(yù)應(yīng)力以及縱向預(yù)應(yīng)力鋼束徑向力均納入永久荷載。結(jié)構(gòu)自重按26kN/m3計(jì)；頂板橫向預(yù)應(yīng)力布置4-15.2鋼絞線，間距50cm,采用交錯(cuò)單端張拉。(檢查最終出版

52、施工圖送審稿，設(shè)計(jì)已將210m跨橫向鋼束改為3-15.2/50cm)縱向預(yù)應(yīng)力鋼束徑向力包括頂板束和底板束，前者因橋面縱坡產(chǎn)生，后者因箱室變高度而產(chǎn)生。本橋前者可忽略不計(jì)，后者是主要受力模式。二期恒載和預(yù)應(yīng)力鋼束徑向力采用集中力和均布荷載的形式作用于橫向框架上，荷載布置如下圖所示:二期恒載及跨中底板束徑向力荷載布置圖2、可變荷載(1)溫度荷載橋面板局部升溫為145.50.0，橋面板局部降溫為-7-2.750.0。(2)活荷載橋面活載包括人群荷載以及車輛荷載。人群荷載以均布荷載的形式在人行道范圍布置；車輛荷載根據(jù)車輪作用點(diǎn)的位置考慮沿縱橋向的荷載分布寬度后，折算成單位板寬(每延米)荷載，以集中力

53、的形式加載。根據(jù)加載位置以及效應(yīng)的不同共分為4個(gè)工況:工況1:頂板跨中最大正彎矩，腹板外側(cè)受彎最大值；工況2:人行道側(cè)懸臂板最大負(fù)彎矩；工況3:頂板跨中最大負(fù)彎矩，腹板內(nèi)側(cè)受彎最大值；工況4:車行道側(cè)懸臂板最大負(fù)彎矩。各工況加載位置分見以下圖示:(二)橫向分析結(jié)果1、計(jì)算模型橫向分析模型共71個(gè)單元，其中139號(hào)為橋面板單元，4053號(hào)為腹板單元，5471號(hào)為底板單元。箱梁橫向計(jì)算頂板按預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件設(shè)計(jì)，腹板和底板按普通鋼筋砼構(gòu)件設(shè)計(jì)。2、箱梁橫向變形(僅列210m剛構(gòu)數(shù)據(jù))懸臂端豎向位移6.6mm(向上)；頂板中部豎向位移1.3mm(向上)；底板中部豎向位移3.3mm(向下)。成橋狀態(tài)變形示意圖 (位移放大200倍)懸臂端豎向位移1.8mm(向上)；頂板中部豎向位移1.7mm(向下)；底板中部豎向位移0.6mm(向上)。區(qū)間板加載活載工況1變形示意圖 (位移放大200倍)懸臂端豎向位移2.8mm(向下)；頂板中部豎向位移1.1mm(向上)；底板中部豎向位移0.5mm(向下)。懸臂板加載活載工況3變形示意圖(位移放大200倍)頂板中部位移均小于L/600=15mm；懸臂板端位移均小于L/300=15mm；活載撓度滿足規(guī)范要求。3、箱梁頂板受力分析65m、85m、100m以及210m剛構(gòu)采用相同的斷面形式，均為18.5m橋幅寬度，4.5m長(zhǎng)懸