大跨徑梁橋長(zhǎng)期撓度的控制

1、PAGE PAGE 78“大跨徑梁橋長(zhǎng)期撓度的控制”目錄 緒 論1.1大跨跨梁橋發(fā)發(fā)展概況況331.2大跨跨梁橋長(zhǎng)長(zhǎng)期撓度度的問(wèn)題題41.3 兩兩種不同同的預(yù)應(yīng)應(yīng)力設(shè)計(jì)計(jì)觀點(diǎn)61.4“零零彎矩”理論工工程實(shí)例例81.5 本本課題研研究的主主要內(nèi)容容111第二章 長(zhǎng)期撓撓度成因因及控制制2.1傳統(tǒng)統(tǒng)預(yù)應(yīng)力力設(shè)計(jì)觀觀點(diǎn)存在在問(wèn)題122 2.2 預(yù)預(yù)應(yīng)力“零彎矩”理論的的深化1152.3體外外索的引引進(jìn)16 2.44 抗彎剛剛度EJ的選擇擇17第三章 箱梁的的懸臂施施工3.1湘潭潭湘江二二橋?qū)嵗?93.2南昌昌贛江西西支特大大橋223.3 蘇蘇通75m連續(xù)梁梁方案 2333.4蘇通通2688m連續(xù)

2、剛剛構(gòu)橋26 連續(xù)剛構(gòu)構(gòu)橋 44.1 跨中對(duì)對(duì)頂合攏攏30 44.2 箱梁下下緣預(yù)應(yīng)應(yīng)力張拉拉合攏32 44.3 體外預(yù)預(yù)應(yīng)力索索 333 44.4 跨中預(yù)預(yù)壓重 355第五章 工工程實(shí)例例 55.1 蘇通大大橋輔航航道橋概概況 37 55.2 結(jié)構(gòu)復(fù)復(fù)算 41 55.3 控制措措施 44 55.4 臨時(shí)斜斜拉索輔輔助合攏攏 455 55.5 體系轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換合攏攏后連續(xù)續(xù)剛構(gòu)49 55.6綜合控控制新方方法51 第六章 結(jié)束語(yǔ)552第一章 緒緒論 1.1 大大跨梁橋橋發(fā)展概概況 自二十世紀(jì)紀(jì)五十年年代中期期在德國(guó)國(guó)萊茵河河上采用用懸臂施施工法建建成Benndorrf橋以來(lái)來(lái)，懸臂臂澆筑和和懸臂拼拼

3、裝工藝藝得到不不斷改進(jìn)進(jìn)、完善善和推廣廣應(yīng)用，從從而使得得預(yù)應(yīng)力力混凝土土梁橋成成為許多多國(guó)家廣廣泛采用用的橋型型之一。六六十年代代以來(lái)我我國(guó)開(kāi)始始修建帶帶掛孔的的T構(gòu)，其其代表如如重慶長(zhǎng)長(zhǎng)江大橋橋（1700m），由由于T構(gòu)接縫縫、跳車(chē)車(chē)、漏水水和行車(chē)車(chē)不平順順，已不不適用于于高等級(jí)級(jí)公路。進(jìn)進(jìn)入八十十年代被被預(yù)應(yīng)力力混凝土土連續(xù)梁梁代替，其其代表為為湖南常常德沅水水大橋（1200m跨，20m寬單箱箱梁）和和廣東九九江二橋橋（1600m懸拼），目目前最大大跨徑為為南京長(zhǎng)長(zhǎng)江二橋橋南汊橋橋（1655m連續(xù)梁梁）。19885年開(kāi)工工的廣東東洛溪大大橋（1800m）是中中國(guó)第一一座連續(xù)續(xù)剛構(gòu)；198

4、88年底建建成以后后顯示了了連續(xù)剛剛構(gòu)橋的的優(yōu)越性性能，它它跨越能能力大，施施工中無(wú)無(wú)需體系系轉(zhuǎn)換，不不需要大大噸位支支座，因因此在全全國(guó)大跨跨領(lǐng)域橋橋中迅速速推廣。2000m以上的的跨徑連連續(xù)剛構(gòu)構(gòu)橋近20座，在在當(dāng)今世世界跨徑徑大于2400m的特大大跨徑梁梁橋中，我我國(guó)占大大多數(shù)以以上（如如表1-1）?，F(xiàn)現(xiàn)對(duì)幾座座典型橋橋梁情況況簡(jiǎn)介如如下：1、湖北沙沙洋漢江江橋，于于19885年建成成。主橋橋?yàn)?跨一聯(lián)聯(lián)的預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土連續(xù)續(xù)梁橋，跨跨徑為62.4+661111+662.44m，長(zhǎng)7922m，橋?qū)?2m。上部部構(gòu)造為為單箱，梁梁高根部部6.00m，跨中3.00m。橋墩墩設(shè)兩個(gè)個(gè)2000

5、0t盆式橡橡膠支座座。采用用C40混凝土土，24絲5mm高強(qiáng)鋼鋼絲束，弗弗氏錨具具，懸臂臂澆筑利利用斜拉拉移動(dòng)式式支架施施工。全全橋包括括引橋總總長(zhǎng)18118.55m。該橋是是我國(guó)首首座跨徑徑過(guò)百米米的連續(xù)續(xù)梁橋。2、19887年建成成湖南省省常德沅沅水橋。橋橋全長(zhǎng)14007.886m，主橋橋?yàn)?4+31120+84mm預(yù)應(yīng)力力混凝土土連續(xù)梁梁橋。本本橋是國(guó)國(guó)內(nèi)首座座20m的單箱箱梁橋。梁高根部6.8m，跨中3.0m。雙向預(yù)應(yīng)力配筋，采用大噸位XM錨具。箱梁采用懸臂澆筑，每個(gè)橋墩設(shè)4個(gè)2000t盆式橡膠支座。3、廣東省省洛溪橋橋于19888年建成成，為我我國(guó)建造造的第一一座預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土連續(xù)

6、續(xù)剛構(gòu)橋橋。橋全全長(zhǎng)19116.004m。主橋橋?yàn)?5+1255+1880+1110mm。長(zhǎng)4800m，橋?qū)?5.5m，由單單箱組成成。梁高高3.010.0m。橋墩墩為雙薄薄壁柔性性墩，2.220880箱型截截面，高高29m。主梁梁采用三三向預(yù)應(yīng)應(yīng)力，VSLL7絲鋼絞絞線系統(tǒng)統(tǒng)，縱向向束用31根12.8mmm鋼絞線線，張拉拉力42775kNN，鋼絲最大長(zhǎng)度度逾1900m。主梁梁施工采采用懸臂臂澆筑，65m和1100m兩邊跨跨先合攏攏。然后后1255m和1800m兩跨同同時(shí)合攏攏。該橋橋的建成成促進(jìn)了了我國(guó)連連續(xù)剛構(gòu)構(gòu)橋的迅迅速發(fā)展展。4、湖北省省黃石長(zhǎng)長(zhǎng)江大橋橋于19995年建成成。全橋橋長(zhǎng)2

7、5880.008m。主橋橋?yàn)?622.5+32245+1622.5mm，五跨跨一聯(lián)預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土連連續(xù)剛構(gòu)構(gòu)橋。橋橋面寬19 .5mm,梁為單單箱單室室，根部部高13m，跨中中高4.11m，三向向預(yù)應(yīng)力力?？v向向預(yù)應(yīng)力力束采用用高強(qiáng)低低松馳鋼鋼絞線，大大噸位群群錨體系系，張拉拉噸位為為42771kNN。橫向向預(yù)應(yīng)力力束采用用54扁錨體體系。張張拉噸位位為5511kN。豎向向預(yù)應(yīng)力力筋采用用32mmm精軋螺螺紋粗鋼鋼筋，張張拉噸位位為5422kN。主墩墩為雙壁壁式，雙雙壁中心心距為10.5m，墩高44.748.40mm，柔度度滿(mǎn)足主主梁伸縮縮變形要要求。懸懸臂施工工掛籃自自重及施施工荷載載控制

8、在在13550kNN以下。該該橋是長(zhǎng)長(zhǎng)江上第第一座連連續(xù)剛構(gòu)構(gòu)橋。5、19997年建成成的廣東東虎門(mén)大大橋輔航航道橋（主主孔2700m）為中國(guó)國(guó)最大跨跨徑連續(xù)續(xù)剛構(gòu)橋橋?？鐝綇綖?500+2770+1150mm。橋面面寬33m，由雙雙箱組成成，梁高高根部14.8m，跨中5.00m，采用用三向預(yù)預(yù)應(yīng)力。箱箱梁采用用懸臂施施工，分分為31段，每每段重2388t。橋墩墩為雙柱柱式空心心墩，高高約30m，采用用提升模模板施工工。主梁梁于19996年5月合攏攏。1.2 大大跨梁橋橋長(zhǎng)期撓撓度的問(wèn)問(wèn)題 但是近200多年來(lái)來(lái)，不少少大跨徑徑梁橋先先后出現(xiàn)現(xiàn)持續(xù)下下?lián)系默F(xiàn)現(xiàn)象。19995年建成10660m一聯(lián)

9、、主主跨2455m的黃石石長(zhǎng)江大大橋，通通車(chē)運(yùn)營(yíng)營(yíng)以來(lái)跨跨中下?lián)蠐弦堰_(dá)32ccm。主跨2700m的虎門(mén)門(mén)大橋輔輔航道，從1997年建成通車(chē)以來(lái)跨中下?lián)弦堰_(dá)20cm。廣東省南海金沙大橋主橋（66m+120m+66m）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，使用不滿(mǎn)9年，跨中梁體產(chǎn)生嚴(yán)重下?lián)?。同時(shí)，箱梁腹板伴隨著出現(xiàn)大量斜裂縫56。一些省市主主管部門(mén)門(mén)及時(shí)地地進(jìn)行了了加固處處理。但但是，加加固舊橋橋的費(fèi)用用也是很很可觀的的。一般般而言，加加固原有有橋梁的的費(fèi)用一一般約占占新建橋橋梁費(fèi)用用的1020%（雙曲曲拱橋加加固改造造費(fèi)用則則為新建建橋梁的的2040%）7。不同跨徑橋橋梁跨中中下?lián)掀狡骄俾事剩瑥膰?guó)國(guó)內(nèi)一些些大

10、跨梁梁橋的實(shí)實(shí)測(cè)記錄錄分析如如下：L10001600m f徐0.51cmm/年L16002200m f徐12cmm/年L22002700m f徐23cmm/年表11 2400m以上連連續(xù)剛構(gòu)構(gòu)橋一覽覽表序號(hào)橋名國(guó)家建成年跨徑截面?zhèn)渥?斯托馬橋挪威199894+3001+772單室箱主跨中部1182mm用輕質(zhì)質(zhì)砼；邊邊跨梁內(nèi)內(nèi)填礫石石2拉夫特桑德德特大橋橋挪威199886+2002+2298+1255單室箱橋在R30000mm平曲線線上，中中部2244m輕質(zhì)砼砼，邊跨跨壓重3虎門(mén)大橋輔輔航道橋橋中國(guó)1997150+2270+1500雙單室箱橋在R=770000m平曲線線上，C55砼4蘇通長(zhǎng)江大大

11、橋輔橋橋中國(guó)2006140+2268+1400雙單室箱(在建)跨跨中設(shè)體體外索5云南元江大大橋中國(guó)200358+1882+2265+1944+700單室箱橋高1633m6門(mén)道橋澳大利亞1985145+2260+1455單室箱邊跨懸出與與引橋相相連7寧德下白石石大橋中國(guó)2003145+222660+1145雙單室箱梁底用1.6次拋物物線8瀘州長(zhǎng)江二二橋中國(guó)2002150+2252+55單室箱邊跨重力式式錨碇橋橋臺(tái)，C60砼9Schotttwiien橋奧地利1989250單室箱四跨連續(xù)剛剛構(gòu)10Doutoor河橋葡萄牙1991250單室箱雙線鐵路11重慶黃花園園大橋中國(guó)1999137+332550

12、+1137雙單室箱連續(xù)長(zhǎng)度110244m12馬鞍石嘉陵陵江大橋橋中國(guó)2001146+332550+1146雙單室箱雙幅，連續(xù)續(xù)長(zhǎng)度10442m13宜水路金沙沙江大橋橋中國(guó)2005140+2249+1400單室箱（在建），C65砼14黃石長(zhǎng)江大大橋中國(guó)1995162.55+32455+1662.55單室箱連續(xù)長(zhǎng)度110600m，C55砼15江津長(zhǎng)江大大橋中國(guó)1997140+2240+1400單室箱C50砼16重慶嘉陵江江大橋中國(guó)1997140+2240+1400雙單室箱, , 17重慶龍溪河河大橋中國(guó)1999140+2240+1400雙單室箱18貴州六廣河河大橋中國(guó)2002145+2240+14

13、55雙單室箱橋墩高733m和90mm大跨梁橋跨跨中下?lián)蠐虾烷_(kāi)裂裂影響了了橋面的的平整度度和結(jié)構(gòu)構(gòu)的耐久久性?？乜刂崎L(zhǎng)期期下?lián)鲜鞘俏覈?guó)預(yù)預(yù)應(yīng)力砼砼連續(xù)梁梁（剛構(gòu)構(gòu)）橋當(dāng)當(dāng)前亟待待解決的的難題。由由于它是是一門(mén)十十分復(fù)雜雜的學(xué)問(wèn)問(wèn)，國(guó)內(nèi)內(nèi)工程界界已從不不同的領(lǐng)領(lǐng)域采用用過(guò)不同同的方法法進(jìn)行過(guò)過(guò)很多研研究，但但至今奏奏效均不不大。我我國(guó)橋梁梁建設(shè)大大好形勢(shì)勢(shì)迫切需需要新思思維的產(chǎn)產(chǎn)生，要要對(duì)當(dāng)前前大跨梁梁橋工程程控制的的理論所所存在的的問(wèn)題進(jìn)進(jìn)行反思思，對(duì)傳傳統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)方法的的錯(cuò)誤勇勇于更正正。要打打破規(guī)范范、解放放思想、與與時(shí)俱進(jìn)進(jìn)提出解解決長(zhǎng)期期下?lián)蠁?wèn)問(wèn)題的新新途徑。對(duì)于跨中設(shè)設(shè)在雙坡坡豎曲線線范

14、圍內(nèi)內(nèi)的大跨跨連續(xù)梁梁橋，其其跨中下下?lián)现幌嘞喈?dāng)于增增大豎曲曲線的半半徑R而已，在在外觀上上不會(huì)出出現(xiàn)突變變。但蘇蘇通大橋橋輔航道道橋處于于1.5的單單坡上，如如果跨中中在建造造時(shí)產(chǎn)生生過(guò)大的的抬高、運(yùn)運(yùn)營(yíng)后又又發(fā)生過(guò)過(guò)大的下下?lián)?，兩兩者都將將破壞全全橋線型型的平順順，影響響高速行行車(chē)的舒舒適性。業(yè)業(yè)主要求求確保橋橋面的標(biāo)標(biāo)高都統(tǒng)統(tǒng)一在1.5單坡坡上，是是該工程程的難點(diǎn)點(diǎn)所在。為為此蘇通通大橋主主管部門(mén)門(mén)對(duì)2688m連續(xù)剛剛構(gòu)輔航航道橋跨跨中將發(fā)發(fā)生長(zhǎng)期期撓度的的問(wèn)題特特別重視視，力求求使跨中中長(zhǎng)期下下?lián)系臍v歷史在蘇蘇通大橋橋輔航道道2688m橋跨不不再重顯顯。本課課題配合合這種需需要進(jìn)行行控

15、制大大跨梁橋橋長(zhǎng)期下下?lián)系膶?zhuān)專(zhuān)題研究究。1.3 兩兩種不同同的預(yù)應(yīng)應(yīng)力觀點(diǎn)點(diǎn)眾所周知，不不同觀點(diǎn)點(diǎn)的預(yù)應(yīng)應(yīng)力設(shè)計(jì)計(jì)直接影影響到結(jié)結(jié)構(gòu)施工工和成橋橋以后的的狀態(tài)。通通常由于于設(shè)計(jì)預(yù)預(yù)應(yīng)力設(shè)設(shè)計(jì)的原原因，在在建造結(jié)結(jié)構(gòu)的過(guò)過(guò)程中就就存在不不平衡內(nèi)內(nèi)力，那那么在雙雙懸臂結(jié)結(jié)構(gòu)中必必然產(chǎn)生生初始撓撓度，采采用預(yù)拱拱度的做做法只能能暫時(shí)的的減小施施工合攏攏前的撓撓度。由由于該不不平衡內(nèi)內(nèi)力在預(yù)預(yù)拱度中中并不能能消除，所所以合攏攏后布平平衡內(nèi)力力連續(xù)梁梁中又產(chǎn)產(chǎn)生后期期撓度f(wàn)g。隨著著時(shí)間的的增長(zhǎng)，砼砼徐變也也沿合攏攏前存在在初始狀狀態(tài)轉(zhuǎn)角角將產(chǎn)生生后期撓撓度f(wàn)t，這就就是大跨跨梁橋發(fā)發(fā)生長(zhǎng)期期下?lián)系牡脑?/p>

16、因所所在。當(dāng)今關(guān)于懸懸臂施工工大跨梁梁橋預(yù)應(yīng)應(yīng)力設(shè)計(jì)計(jì)，有兩兩種截然然不同的的觀點(diǎn)。1.3.11 傳統(tǒng)預(yù)預(yù)應(yīng)力設(shè)設(shè)計(jì)觀點(diǎn)點(diǎn)在劉效堯、趙趙立成主主編的公公路橋涵涵設(shè)計(jì)手手冊(cè)梁梁橋（下下冊(cè)）中中9，指出出預(yù)應(yīng)力力配索的的體系選選擇依據(jù)據(jù)：預(yù)應(yīng)應(yīng)力束應(yīng)應(yīng)根據(jù)最最不利荷荷載組合合下的彎彎矩、軸軸力、剪剪力包絡(luò)絡(luò)圖（不不含預(yù)應(yīng)應(yīng)力及相相關(guān)內(nèi)力力）進(jìn)行行預(yù)應(yīng)力力筋的合合理配束束。在大大跨徑預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土連連續(xù)梁中中，其體體系轉(zhuǎn)換換后的結(jié)結(jié)構(gòu)重力力或一次次落架的的結(jié)構(gòu)重重力產(chǎn)生生的內(nèi)力力一般均均超過(guò)總總內(nèi)力的的50，故故建議按按成橋后后的結(jié)構(gòu)構(gòu)重力與與荷載內(nèi)內(nèi)力相組組合進(jìn)行行預(yù)配預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼束，計(jì)計(jì)算其預(yù)

17、預(yù)應(yīng)力損損失及彈彈性次內(nèi)內(nèi)力后，再再根據(jù)全全橋最不不利內(nèi)力力組合（含含預(yù)應(yīng)力力及相關(guān)關(guān)內(nèi)力）進(jìn)進(jìn)行調(diào)整整或驗(yàn)算算。傳統(tǒng)觀點(diǎn)以以強(qiáng)度為為目標(biāo)控控制設(shè)計(jì)計(jì)選擇成成橋后運(yùn)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)態(tài)（連續(xù)續(xù)梁）為為基本圖圖式（按按最終狀狀況的一一次落架架狀態(tài)），通通過(guò)運(yùn)營(yíng)營(yíng)狀態(tài)的的內(nèi)力包包絡(luò)圖，按按保留一一定壓應(yīng)應(yīng)力儲(chǔ)備備原則來(lái)來(lái)設(shè)計(jì)梁梁體內(nèi)的的預(yù)應(yīng)力力索。為為了控制制施工中中梁頂面面的標(biāo)高高符合設(shè)設(shè)計(jì)線形形，通常常采用“撓度反反向設(shè)置置法”（即預(yù)預(yù)拱度）。在在雙懸臂臂施工中中，梁的的安裝標(biāo)標(biāo)高還要要根據(jù)分分塊施工工預(yù)應(yīng)力力大小以以及梁段段標(biāo)高實(shí)實(shí)測(cè)情況況，通過(guò)過(guò)復(fù)雜的的工程控控制計(jì)算算來(lái)確定定?？傊?，從傳傳統(tǒng)的預(yù)預(yù)

18、應(yīng)力設(shè)設(shè)計(jì)觀點(diǎn)點(diǎn)可以看看出，它它們均是是采用內(nèi)內(nèi)力包絡(luò)絡(luò)圖進(jìn)行行控制設(shè)設(shè)計(jì)的。由由于該觀觀點(diǎn)被列列入設(shè)計(jì)計(jì)手冊(cè)和和規(guī)范，所所以運(yùn)用用該方法法設(shè)計(jì)的的梁橋占占到絕大大多數(shù)。但但是，正正是采用用傳統(tǒng)的的預(yù)應(yīng)力力設(shè)計(jì)觀觀點(diǎn)，卻卻出現(xiàn)了了成橋若若干年后后跨中持持續(xù)下?lián)蠐系默F(xiàn)象象。1.3.22 預(yù)應(yīng)力力的“零彎矩”設(shè)計(jì)觀觀點(diǎn)1988年年范立礎(chǔ)礎(chǔ)院士主主編預(yù)預(yù)應(yīng)力砼砼連續(xù)梁梁書(shū)中中301頁(yè)中，提提出一種種減少由由混凝土土徐變引引起次應(yīng)應(yīng)力的途途徑110：可以選選擇預(yù)加加力引起起的彎矩矩，使它它剛好抵抵消建造造過(guò)程中中產(chǎn)生的的彎矩，這這樣就可可使徐變變對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)的影響響予以消消除。新觀點(diǎn)以撓撓度為目目標(biāo)控制制

19、，由于于不設(shè)預(yù)預(yù)拱度橋橋梁線型型始終不不變。其其特點(diǎn)是是用預(yù)應(yīng)應(yīng)力的配配置來(lái)抵抵消懸臂臂施工自自重彎矩矩Mg為準(zhǔn)，當(dāng)當(dāng)施工中中梁各截截面恒載載彎矩MiMtMg0時(shí)，即即消除了了撓度和和梁初始始轉(zhuǎn)角。這樣樣當(dāng)砼徐徐變發(fā)生生時(shí)，梁梁體僅有有軸向位位移而不不產(chǎn)生撓撓度。在80年代代末期在在修建洛洛溪大橋橋1800m連續(xù)剛剛構(gòu)的同同時(shí)，國(guó)國(guó)內(nèi)廣東東和湖南南省一些些工程師對(duì)“預(yù)拱度度法”提出質(zhì)質(zhì)疑。認(rèn)認(rèn)為預(yù)抬抬高不能能解決力力的平衡衡，因此此不能消消除合攏攏后箱梁梁后期的的繼續(xù)下下?lián)?。在在他們主主持的設(shè)設(shè)計(jì)中采采用了預(yù)預(yù)應(yīng)力“零彎矩”的觀點(diǎn)點(diǎn)。修建建了近十十座連續(xù)續(xù)梁橋，都都取得了了方便施施工、簡(jiǎn)簡(jiǎn)化工

20、程程控制和和后期下下?lián)陷^小小的效果果。由于于我國(guó)連連續(xù)梁橋橋修建歷歷史不長(zhǎng)長(zhǎng)，兩種種觀點(diǎn)對(duì)對(duì)后期下下?lián)系男Ч粫r(shí)時(shí)分辯不不出，對(duì)對(duì)方爭(zhēng)議議時(shí)間達(dá)達(dá)十年之之久。20004年被認(rèn)認(rèn)為設(shè)計(jì)計(jì)和施工工質(zhì)量都都很好的的廣東虎虎門(mén)大橋橋輔航道道橋（2700m）下?lián)?1ccm并發(fā)現(xiàn)現(xiàn)裂縫的的事實(shí)震震警了橋橋梁界，促促使大家家對(duì)傳統(tǒng)統(tǒng)方法進(jìn)進(jìn)行反思思。因此此本文著著重介紹紹大家都都不熟悉悉的“零彎矩”觀點(diǎn)，通通過(guò)認(rèn)真真的研討討和深化化，為控控制大跨跨梁橋長(zhǎng)長(zhǎng)期下?lián)蠐蠁?wèn)題找找到一條條新路。1.4“零零彎矩”理論工工程實(shí)例例1.4.11、19889年在廣廣東佛山山石南大大橋（1300m連續(xù)剛剛構(gòu)）。為為了充分分

21、利用廣廣東九江江大橋剩剩余100多噸7進(jìn)口平平行鋼絲絲，專(zhuān)門(mén)門(mén)研制了了新型77平行鋼鋼絲群錨錨（DXFFM211）錨具具來(lái)代替替昂貴的的鋼絞線線J15.24（當(dāng)時(shí)90000元/噸）和VSL錨具。由由于7平行鋼鋼絲不宜宜平彎，故故預(yù)應(yīng)力力全部采采用了直直索，并并運(yùn)用了了“零彎矩”理論。為為此專(zhuān)程程請(qǐng)教了了同濟(jì)大大學(xué)。在在范立礎(chǔ)礎(chǔ)院士的的指導(dǎo)下下，終于于在中國(guó)國(guó)首例完完成按“預(yù)應(yīng)力力零彎矩矩理論”設(shè)計(jì)的的連續(xù)剛剛構(gòu)橋。石石南大橋橋19991年建成成通車(chē)，運(yùn)運(yùn)營(yíng)至今今情況良良好，拱拱頂下?lián)蠐仙跎?，?jīng)經(jīng)檢查無(wú)無(wú)裂縫。1.4.22、19993年建成成湖南湘湘潭湘江江大橋是是我國(guó)首首座采用用“連續(xù)千千斤頂

22、”做起重重設(shè)備的的拼裝連連續(xù)梁，橋橋跨6990m，單箱箱寬20m，吊重1000t?？紤]慮到四個(gè)個(gè)橋墩8個(gè)面均均共用一一套模板板，故要要求預(yù)制制、拼裝裝和運(yùn)營(yíng)營(yíng)三個(gè)階階段的梁梁面標(biāo)高高一致，所所以施工工中預(yù)應(yīng)應(yīng)力設(shè)計(jì)計(jì)改用“零彎矩”理論配配索，不不設(shè)“預(yù)拱度”。實(shí)施施中各梁梁塊高程程誤差小小于5mm，90m跨中合合攏高程程誤差為為 3mmm，如此此高精度度是前所所未有的的，顯示示了新理理論的威威力。19993年12月湘潭潭二橋提提前建成成通車(chē)，二二年后復(fù)復(fù)測(cè)跨中中撓度無(wú)無(wú)變化，而而將原留留在跨中中下緣的的預(yù)應(yīng)力力備用索索取出。施施工情況況詳見(jiàn)文文獻(xiàn)111 ，如圖1-1和1-2。從湘湘江二橋橋開(kāi)始

23、，我我國(guó)連續(xù)續(xù)梁橋采采用先進(jìn)進(jìn)的“預(yù)制拼拼裝工藝藝”得到推推廣。1.4.33為了充充分利用用基礎(chǔ)工工程所設(shè)設(shè)置的纜纜索起重重機(jī)，湖湖南省三三座連續(xù)續(xù)梁橋都都采用預(yù)預(yù)制拼裝裝新工藝藝來(lái)加快快工程進(jìn)進(jìn)度。這這些橋由由于預(yù)應(yīng)應(yīng)力按懸懸臂圖式式零彎矩矩理論設(shè)設(shè)計(jì)，不不設(shè)預(yù)拱拱度，工工程控制制十分簡(jiǎn)簡(jiǎn)便，均均由施工工單位進(jìn)進(jìn)行。如圖1-33、19994年建成成安鄉(xiāng)大大鯨港大大橋（8550m，雙幅幅） 11-4、19996年建成成益陽(yáng)資資江二橋橋（6880m，雙幅幅） 11-5、19998年建成成常德石石龜山澧澧水大橋橋（4880m，橋?qū)?0m）文獻(xiàn)122113也也介紹了了廣東省省多座懸懸臂施工工連續(xù)梁梁

24、橋的所所采用分分階段配配索方法法：即懸懸臂施工工階段“按零彎彎矩”平衡配配索，合合攏后所所配置后后期索滿(mǎn)滿(mǎn)足使用用階段無(wú)無(wú)拉應(yīng)力力，最后后配置豎豎向預(yù)應(yīng)應(yīng)力滿(mǎn)足足抗剪要要求，這這樣有利利于控制制施工撓撓度和減減小長(zhǎng)期期徐變變變形。根根據(jù)文獻(xiàn)獻(xiàn)中的介介紹，在在某47mm+700m+445m三跨連連續(xù)梁的的工程實(shí)實(shí)踐中取取得了較較好的效效果。圖1-1. 900m橋跨、20m寬箱按按零彎矩矩設(shè)計(jì)懸懸拼圖1-2. 690mm跨湘江江二橋建建成圖1-3. 88500m纜吊拼拼裝的大大鯨港大大橋圖1-4. 66800m懸吊拼拼裝的益益陽(yáng)大橋橋圖1-5. 480mm纜吊拼拼裝石龜龜山大橋橋1.5 本本課題研

25、研究的主主要內(nèi)容容為探索上述述問(wèn)題，本本人在總總結(jié)前人人研究成成果的基基礎(chǔ)上，從從調(diào)整結(jié)結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)應(yīng)力設(shè)計(jì)計(jì)、改善善結(jié)構(gòu)受受力狀況況的角度度出發(fā)，力力求從在在以下幾幾方面做做較深入入的研究究，以期期獲得控控制長(zhǎng)期期撓度的的實(shí)際應(yīng)應(yīng)用價(jià)值值的結(jié)論論：一、對(duì)傳統(tǒng)統(tǒng)預(yù)應(yīng)力力設(shè)計(jì)觀觀點(diǎn)進(jìn)行行反思，找找出它產(chǎn)產(chǎn)生長(zhǎng)期期下?lián)系牡母?。二、將“零零彎矩”的設(shè)計(jì)計(jì)觀點(diǎn)進(jìn)進(jìn)一步深深化，使使之更加加全面和和完善。對(duì)對(duì)于特大大跨徑梁梁橋還要要特殊設(shè)設(shè)計(jì)。同同時(shí)提出出一些主主動(dòng)、有有效的控控制長(zhǎng)期期撓度的的新措施施。三、結(jié)合正正在建設(shè)設(shè)中的蘇蘇通長(zhǎng)江江大橋輔輔航道橋橋（跨徑徑組合1400m+2268mm+1440m連續(xù)

26、剛剛構(gòu)橋），對(duì)對(duì)傳統(tǒng)方方法產(chǎn)生生的長(zhǎng)期期撓度和和按新觀觀點(diǎn)所控控制長(zhǎng)期期撓度進(jìn)進(jìn)行比較較。第二章長(zhǎng)期期撓度成成因及控控制 從第一章章我們認(rèn)認(rèn)識(shí)到有有兩種不不同的預(yù)預(yù)應(yīng)力設(shè)設(shè)計(jì)觀點(diǎn)點(diǎn)。預(yù)應(yīng)應(yīng)力的設(shè)設(shè)計(jì)直接接影響到到結(jié)構(gòu)施施工和成成橋以后后的受力力與線型型，并與與運(yùn)營(yíng)中中長(zhǎng)期撓撓度的控控制是息息息相關(guān)關(guān)的，因因此它也也是解決決長(zhǎng)期下下?lián)系母此谠凇倪@這個(gè)意義義上說(shuō)，只只要對(duì)預(yù)預(yù)應(yīng)力進(jìn)進(jìn)行了合合理的設(shè)設(shè)計(jì)，就就能夠從從源頭上上解決問(wèn)問(wèn)題。本本章從傳傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)應(yīng)力設(shè)計(jì)計(jì)觀點(diǎn)進(jìn)進(jìn)行分析析中找到到大跨梁梁橋產(chǎn)生生長(zhǎng)期下下?lián)系脑颉Ｍㄍㄟ^(guò)對(duì)“預(yù)應(yīng)力力零彎矩矩”設(shè)計(jì)理理論的深深化，為為控制長(zhǎng)長(zhǎng)期撓度度的

27、增長(zhǎng)長(zhǎng)找到新新的途徑徑。2.1 傳傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)應(yīng)力設(shè)計(jì)計(jì)觀點(diǎn)存存在問(wèn)題題2.1.11圖式。傳傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土梁橋橋配索設(shè)設(shè)計(jì)，所所選基本本結(jié)構(gòu)是是橋梁最最終狀態(tài)態(tài)運(yùn)營(yíng)狀狀態(tài)的連連續(xù)梁圖圖式。先先假定在在支架上上澆筑箱箱梁,按一次次落架計(jì)計(jì)算連續(xù)續(xù)梁恒載載彎矩Mg。其特特點(diǎn)是恒恒載彎矩矩圖比較較緩和，與與懸臂梁梁彎矩M0相較，正正、負(fù)彎彎矩絕對(duì)對(duì)值均更更?。ㄖеc(diǎn)負(fù)彎彎矩M約為2 MM0/3，跨中中正彎矩矩M約為M0/3）。再再計(jì)入活活載、溫溫度、混混凝土收收縮等因因素，作作出運(yùn)營(yíng)營(yíng)狀態(tài)的的總彎矩矩M包絡(luò)圖圖，由此此配好連連續(xù)梁內(nèi)內(nèi)的預(yù)應(yīng)應(yīng)力索。設(shè)設(shè)計(jì)的原原則是控控制不出出現(xiàn)拉應(yīng)應(yīng)力并預(yù)預(yù)留一定

28、定的壓應(yīng)應(yīng)力儲(chǔ)備備。在傳傳統(tǒng)的設(shè)設(shè)計(jì)觀點(diǎn)點(diǎn)中，對(duì)對(duì)恒載（長(zhǎng)長(zhǎng)期持續(xù)續(xù)荷載）和和變化荷荷載（活活載及附附加力）是是同等對(duì)對(duì)待的。預(yù)預(yù)應(yīng)力的的設(shè)計(jì)既既要考慮慮恒載又又要同時(shí)時(shí)考慮變變化荷載載的作用用，這樣樣使得預(yù)預(yù)應(yīng)力的的設(shè)計(jì)不不能完全全針對(duì)起起主導(dǎo)作作用的恒恒載，也也不可能能實(shí)現(xiàn)零零彎矩，所所以產(chǎn)生生施工中中撓度是是必然的的。2.1.22預(yù)拱度度。為了了控制懸懸臂施工工中梁頂頂面的標(biāo)標(biāo)高符合合設(shè)計(jì)線線形，設(shè)設(shè)計(jì)被迫迫采用設(shè)設(shè)置預(yù)拱拱度的方方法。即即將梁的的下?lián)现抵礷反方向向加在預(yù)預(yù)制廠的的梁底模模板上，使使梁面有有一個(gè)抬抬高量，這個(gè)個(gè)預(yù)抬高高稱(chēng)“安裝標(biāo)標(biāo)高”。施工工線形中中實(shí)際包包含了三三種預(yù)拱

29、拱度114:恒載預(yù)預(yù)拱度、活活載預(yù)拱拱度和徐徐變下?lián)蠐项A(yù)拱度度。恒載載預(yù)拱度度是指在在橋梁的的架設(shè)過(guò)過(guò)程中預(yù)預(yù)先將梁梁部結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)置一一向上的的拱度(計(jì)算撓撓度的反反向值)，此外外施工預(yù)預(yù)拱度還還包括橋橋面和砼砼長(zhǎng)期收收縮徐變變撓度。一一般設(shè)置置施工預(yù)預(yù)拱度的的曲線線線形和數(shù)數(shù)值，是是將從施施工開(kāi)始始到完工工后一年年左右時(shí)時(shí)間中，每每一節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的彈性性和徐變變總撓度度的數(shù)據(jù)據(jù)值反向向設(shè)置?；罨钶d預(yù)拱拱度則是是考慮到到使梁在在運(yùn)營(yíng)狀狀態(tài)時(shí)也也能保持持設(shè)計(jì)線線形狀態(tài)態(tài)，一般般在線路路設(shè)計(jì)線線形上疊疊加一活活載的反反向撓度度值，也也有的設(shè)設(shè)計(jì)者直直接將這這部分活活載撓度度考慮到到了基本本設(shè)計(jì)線線形之上上

30、。一般般橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)取1/2車(chē)輛活活載產(chǎn)生生的撓度度值設(shè)置置活載預(yù)預(yù)拱度，連連續(xù)梁橋橋的活載載預(yù)拱度度稍小一一些。上上敘三種種預(yù)拱度度的設(shè)置置使問(wèn)題題變得特特別復(fù)雜雜，需要要專(zhuān)門(mén)的的機(jī)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行“工程控控制”。即在施工中中，梁的的“安裝標(biāo)標(biāo)高”還要根根據(jù)分塊塊施工預(yù)預(yù)應(yīng)力大大小以及及梁段標(biāo)標(biāo)高實(shí)測(cè)測(cè)情況，通通過(guò)計(jì)算算來(lái)確定定。當(dāng)使使用完善善的預(yù)拱拱度的方方法進(jìn)行行設(shè)計(jì)后后，能使使一年后后竣工驗(yàn)驗(yàn)收時(shí)的的標(biāo)高恢恢復(fù)到設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)高高。2.1.33 連續(xù)梁梁懸臂施施工中實(shí)實(shí)際圖式式是雙懸懸臂梁。其其支點(diǎn)自自重彎矩矩Mg與簡(jiǎn)支支梁圖式式的跨中中彎矩M0的絕對(duì)對(duì)值相等等。雙懸懸臂圖式式支點(diǎn)自自重彎矩矩Mg與從

31、運(yùn)運(yùn)營(yíng)連續(xù)續(xù)梁狀態(tài)態(tài)彎矩MN存在著著一個(gè)差差值MeMNMg（為絕絕對(duì)值之之差，約約為M0/3）（見(jiàn)見(jiàn)示意圖圖2-1和2-2）。圖2-1 圖22-2彎矩差Mee作用在在雙懸臂臂梁上，故故必然產(chǎn)產(chǎn)生撓度度f(wàn)，在相相應(yīng)的結(jié)結(jié)構(gòu)各個(gè)個(gè)截面上上、下緣緣都存在在不平衡衡的應(yīng)力力和相應(yīng)應(yīng)的初始始轉(zhuǎn)角（見(jiàn)示示意圖2-3）。傳傳統(tǒng)觀點(diǎn)點(diǎn)按撓度度反向設(shè)設(shè)置好預(yù)預(yù)留圖2-3拱度，雖能能做到合合攏時(shí)的的梁面標(biāo)標(biāo)高符合合設(shè)計(jì)要要求，但但卻不能能消除梁梁內(nèi)所存存在的不不平衡內(nèi)內(nèi)力Me。所以以結(jié)構(gòu)合合攏后彎彎矩差Me仍然作作用在連連續(xù)梁體體系上，將將產(chǎn)生相相應(yīng)的撓撓度f(wàn)和初始始轉(zhuǎn)角（見(jiàn)示示意圖2-4）。很很顯然，合合攏后由

32、由彎矩差差Me產(chǎn)生的的總的初初始撓度度圖2-4為f+ ff，相應(yīng)應(yīng)的總的的初始轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角為+。并且且，隨著著時(shí)間的的增長(zhǎng)，砼砼徐變產(chǎn)產(chǎn)生后梁梁仍能沿沿合攏前前存在初初始轉(zhuǎn)角角的狀態(tài)態(tài)產(chǎn)生后后期撓度度。從我我國(guó)大跨跨梁橋長(zhǎng)長(zhǎng)期下?lián)蠐?3cmm/年速度度，可見(jiàn)見(jiàn)后期撓撓度的數(shù)數(shù)值還是是相當(dāng)可可觀的，它它數(shù)倍于于彈性撓撓度。應(yīng)當(dāng)特別指指出采用用梁面預(yù)預(yù)抬高的的老辦法法，它并并不能改改變結(jié)構(gòu)構(gòu)的受力力狀況及及其初始始狀態(tài)，將將必然產(chǎn)產(chǎn)生長(zhǎng)期期撓度問(wèn)問(wèn)題，應(yīng)應(yīng)當(dāng)抓住住這個(gè)問(wèn)問(wèn)題的根根源，從從改變傳傳統(tǒng)的設(shè)設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)應(yīng)力的觀觀點(diǎn)入手手，以消消除結(jié)構(gòu)構(gòu)的不平平衡內(nèi)力力的手段段來(lái)消除除每一個(gè)個(gè)階段的的撓度和和初始轉(zhuǎn)

33、轉(zhuǎn)角，達(dá)達(dá)到控制制長(zhǎng)期撓撓度的目目的。2.2預(yù)應(yīng)應(yīng)力的“零彎矩”理論的的深化湖南和廣東東一些橋橋梁專(zhuān)家家在懸臂臂施工所所持的預(yù)預(yù)應(yīng)力“零彎矩”設(shè)計(jì)觀觀點(diǎn)，從從實(shí)際出出發(fā)抓住住事物的的本質(zhì)，通通過(guò)預(yù)應(yīng)應(yīng)力手段段取得了了力學(xué)上上平衡，由由此不設(shè)設(shè)預(yù)拱度度，使施施工的立立模安裝裝標(biāo)高與與成橋標(biāo)標(biāo)高能夠夠保持一一致。這這樣不但但極大的的簡(jiǎn)化了了工程控控制，而而且實(shí)踐踐證明它它對(duì)控制制長(zhǎng)期撓撓度的效效果也十十分理想想。零彎彎矩設(shè)計(jì)計(jì)初期它它主要偏偏重于雙雙懸臂施施工階段段的預(yù)應(yīng)應(yīng)力配置置，即使使結(jié)構(gòu)滿(mǎn)滿(mǎn)足施工工狀態(tài)恒恒載“零彎矩”的要求求。然而而合攏后后連續(xù)梁梁狀態(tài)中中還有橋橋面二期期恒載和和長(zhǎng)期活活載

34、的作作用，它它們?cè)谶B連續(xù)梁上上又產(chǎn)生生新的彎彎矩M，又相相應(yīng)出現(xiàn)現(xiàn)新的撓撓度，此此時(shí)箱梁梁頂、底底板中的的預(yù)應(yīng)力力已對(duì)它它們毫無(wú)無(wú)辦法了了，所以以本文要要將“零彎矩”觀點(diǎn)進(jìn)進(jìn)一步深深化。2.2.11大跨梁梁橋的恒恒載眾所周知恒恒載（含含一期恒恒載及其其二期恒恒載）是是大跨梁梁橋的主主要矛盾盾(見(jiàn)表21)11617322，其其彎矩Mg占到總總彎矩M的80以上上，更是是使結(jié)構(gòu)構(gòu)產(chǎn)生長(zhǎng)長(zhǎng)期撓度度的主要要方面。由由于傳統(tǒng)統(tǒng)的預(yù)應(yīng)應(yīng)力設(shè)計(jì)計(jì)不是全全部針對(duì)對(duì)恒載而而設(shè)置，它它沒(méi)有抓抓住這個(gè)個(gè)的主要要矛盾，就就不能解解決長(zhǎng)期期下?lián)蠁?wèn)問(wèn)題。但但恒載形形成經(jīng)過(guò)過(guò)雙懸臂臂施工、連連續(xù)梁合合攏、橋橋面澆筑筑以及運(yùn)運(yùn)

35、營(yíng)等四四個(gè)階段段。因此此在大跨跨梁橋中中也要分分階段設(shè)設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)應(yīng)力，使使其滿(mǎn)足足不同階階段恒載載“零彎矩”的要求求。應(yīng)當(dāng)當(dāng)特別注注意：在在這點(diǎn)上上它與傳傳統(tǒng)的“一次性性到位”的預(yù)應(yīng)應(yīng)力設(shè)計(jì)計(jì)方法是是截然不不同的。 彎總的項(xiàng)目蘇通北岸引引橋贛江西支特特大橋蘇通大橋輔輔航道橋橋主跨跨徑（m）75110268恒載彎矩/總彎矩矩82%85%83%2.2.22恒載零零彎矩原原理為什么恒恒載彎矩矩為零最最終導(dǎo)致致?lián)隙纫惨矠榱隳啬兀靠梢砸杂脫隙榷扔?jì)算的的基本公公式來(lái)論論證：由由于預(yù)應(yīng)應(yīng)力彎矩矩MT與自重重彎矩M0相平衡衡，使梁梁內(nèi)彎矩矩Me0（2-1）圖原可出梁度零5 自矩 力 內(nèi) M位用中生內(nèi)采用“零零彎

36、矩”觀點(diǎn)設(shè)設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)應(yīng)力后懸懸臂施工工狀態(tài)的的內(nèi)力和和變形就就等同于于滿(mǎn)堂支支架整體體建造狀狀態(tài)。所所以合攏攏后恒載載混凝土土徐變的的次內(nèi)力力值也大大幅度減減少，能能使徐變變的下?lián)蠐现狄糙呞吔诹懔恪?.3體外外索的引引進(jìn)2.3.11連續(xù)梁梁（剛構(gòu)構(gòu)）合攏攏后，接接著施工工橋面系系g2（二期期恒載）；進(jìn)入運(yùn)運(yùn)營(yíng)階段段，還要要承受均均布活載載gp1.005（t/車(chē)道）。這這兩者統(tǒng)統(tǒng)稱(chēng)為連連續(xù)梁圖圖式的后后期均布布恒載gp，它它將產(chǎn)生生不小的的跨中撓撓度f(wàn)t，這也也是大跨跨梁橋長(zhǎng)長(zhǎng)期下?lián)蠐蟜的一個(gè)個(gè)主要組組成部分分。無(wú)論傳統(tǒng)統(tǒng)的“預(yù)抬高”和“預(yù)應(yīng)力力零彎矩矩法”都只能能解決合合攏前的的跨中標(biāo)標(biāo)高問(wèn)題

37、題，使其其施工撓撓度絕對(duì)對(duì)值盡量量少發(fā)生生在跨中中。但這這兩種手手段都不不能阻止止ft的產(chǎn)生生。蘇通大橋橋2688m連續(xù)剛剛構(gòu)，為為了控制制長(zhǎng)期撓撓度f(wàn)p的發(fā)展展，在箱箱梁內(nèi)設(shè)設(shè)置了體體外索R.如圖2-33.如果設(shè)設(shè)計(jì)恰當(dāng)當(dāng)，能使使它所產(chǎn)產(chǎn)生的彎彎矩MR恰好和和后期均均布荷載載（Pp）所產(chǎn)產(chǎn)生的Mgp相反，則則實(shí)現(xiàn)了了運(yùn)營(yíng)狀狀態(tài)的零零彎矩。 圖2-3 預(yù)應(yīng)力力體外索索圖中符號(hào)： 橋面荷荷載g2 箱梁自自重g1 車(chē)車(chē)道荷載載中的均均布荷載載gp后期總荷載載gg2gp所產(chǎn)生生的連續(xù)續(xù)梁彎矩矩MpR：體外索索拉力 zz：體外外索到中中性軸距距離 MRR ：體外外索產(chǎn)生生的梁內(nèi)內(nèi)彎矩zR2.3.22由

38、圖可可見(jiàn)，要要使體外外索產(chǎn)生生比較明明顯的效效果，跨跨中的梁梁高Ds應(yīng)該有有一定的的高度。Ds愈大體體外索彎彎矩MR愈大，效效果愈好好，Ds愈小則MR值小，效效果不明明顯。通通過(guò)分析析可得到到一個(gè)新新概念：即體外外索是解解決橋面面均布荷荷載產(chǎn)生生長(zhǎng)期下下?lián)系囊灰粋€(gè)重要要方法。2.4抗彎彎剛度EJ的選擇擇連續(xù)梁（剛剛構(gòu)）橋橋在運(yùn)營(yíng)營(yíng)中隨時(shí)時(shí)間t的增長(zhǎng)長(zhǎng)將產(chǎn)生生長(zhǎng)期撓撓度f(wàn)t，其值值大小由由前敘（2-2）計(jì)算算公式可可見(jiàn)有幾幾個(gè)影響響因素。 ftMeMds/EJ (2-22)前敘的預(yù)應(yīng)應(yīng)力“零彎矩”方法是是用預(yù)應(yīng)應(yīng)力手段段MT減少自自重彎矩矩M0使梁內(nèi)內(nèi)彎矩Me值降到到最小程程度。但但是無(wú)論論如何

39、努努力，由由于構(gòu)造造、工藝藝等種種種原因，梁梁內(nèi)的彎彎矩Me在各個(gè)個(gè)截面總總不能全全部為零零，因此此長(zhǎng)期撓撓度f(wàn)t是不可可避免產(chǎn)產(chǎn)生的。因因此一個(gè)個(gè)好的設(shè)設(shè)計(jì)是如如何采取取措施，使ft值受到控制。2.4.11梁EJ.在Me值一定定的情況況下控制制ft拱度的的關(guān)鍵因因素是增增大主梁梁抗彎剛剛度EJ。其中E是箱梁梁砼彈性性模量，J是截面面慣性矩矩（JbD3/12）,與截面面高度D3成正比比。所以以要保證證跨中一一定的梁梁高Ds、增大大慣性矩矩J、那么么后期撓撓度f(wàn)t值就會(huì)會(huì)急劇減減少，這這比其它它方法見(jiàn)見(jiàn)效得多多?，F(xiàn)以以蘇通大大橋2688m連續(xù)剛剛構(gòu)為例例，跨中中不同梁梁高在g27（t/m）（橋橋

40、面重）及g2.04(t/m)均布活載的共同作用下g7+29（t/m）如表2-2.表2-2 不同梁梁高ft比較梁高D(mm)慣性矩J(m4)抗彎剛度EEJ （Tm2）1006連續(xù)剛構(gòu)拱拱度f(wàn)t（cmm）比較4.50mm37.43313112.51005.0453.85518812.1976.1596.36633710.5847.25157.005509.2748.10213.2237468.366注：E33.51066（t/mm2）2.4.22跨中梁梁高及線線型選擇擇當(dāng)蘇通大橋橋跨中梁梁高D4.550m是按傳傳統(tǒng)方法法確定的的，高度度偏矮，不不能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)體外索索張拉使使后期荷荷載g9(tt/m)所

41、產(chǎn)生生的彎矩矩為零。因因此考慮慮加大到到D7.225m時(shí)，能能使撓度度減少26。由由此可見(jiàn)見(jiàn)目前箱箱梁底板板慣用拋拋物線型型確定梁梁高的方方法將跨跨中部分分梁的慣慣性矩削削弱過(guò)大大，造成成抗彎剛剛度EJ不足。如如果跨中中0.44L部分梁梁高采用用直線形形，加大大EJ則對(duì)減減少ft有良好好的效果果。 2.4.33跨中部部分箱梁梁采用預(yù)預(yù)制拼裝裝 眾所周周知箱梁梁砼的彈彈性模量量E是隨時(shí)時(shí)間增長(zhǎng)長(zhǎng)而加大大的。目目前在懸懸臂施工工中由于于加入早早強(qiáng)劑使使其強(qiáng)度度三天就就能達(dá)到到設(shè)計(jì)強(qiáng)強(qiáng)度要求求，但彈彈性模量量沒(méi)有達(dá)達(dá)到。這這也是造造成撓度度增大的的一個(gè)重重要原因因。因此此蘇通大大橋要求求砼養(yǎng)護(hù)護(hù)71

42、0天才能能張拉預(yù)預(yù)應(yīng)力，但但影響工工期。一一個(gè)較好好的解決決的辦法法是跨中中部箱梁梁采用預(yù)預(yù)制拼裝裝新工藝藝，將跨跨中直線線設(shè)梁體體在預(yù)制制場(chǎng)存放放36個(gè)月，使使其砼收收縮徐變變提早完完成，彈彈性模量量E也可提提高1030%。這樣樣使運(yùn)營(yíng)營(yíng)中長(zhǎng)期期下?lián)现抵礷t也相應(yīng)應(yīng)減少1030。第三章 箱梁的的懸臂施施工設(shè)計(jì)計(jì)階段大跨徑梁橋橋通常都都采用懸懸臂施工工工藝，在在合攏前前是最不不利的工工況。前前敘“零彎矩”理論就就是抓住住這個(gè)矛矛盾，提提出箱梁梁上緣預(yù)預(yù)應(yīng)力彎彎矩MT有意識(shí)識(shí)地按抵抵抗箱梁梁自重懸懸臂彎矩矩Mg原則設(shè)設(shè)計(jì)。終終使各個(gè)個(gè)截面所所預(yù)留的的彎矩Me（MgMT）甚小小，因此此合攏前前的箱

43、梁梁撓度和和轉(zhuǎn)角均均接近零零；這樣樣懸臂施施工狀況況和滿(mǎn)堂堂支架整整體建造造狀況是是雷同的的。國(guó)內(nèi)內(nèi)用這種種理論建建造的連連續(xù)梁只只有十余余座，大大多數(shù)橋橋梁工程程師都不不熟悉。因因此本章章著重匯匯總四座座實(shí)例詳詳細(xì)說(shuō)明明，然后后進(jìn)行歸歸納小結(jié)結(jié)箱梁懸懸臂施工工中的預(yù)預(yù)應(yīng)力設(shè)設(shè)計(jì)技巧巧。3.1 湘湘潭湘江江二橋?qū)崒?shí)例湘潭湘江二二橋全長(zhǎng)長(zhǎng)18330.44m。其中中主跨為為50+5990+550m變截面面連續(xù)梁梁，原設(shè)設(shè)計(jì)采用用懸臂澆澆筑施工工。施工工中因工工期需要要將4990m橋跨的的單箱（B20m）連續(xù)續(xù)梁的現(xiàn)現(xiàn)澆施工工改為提提升千斤斤頂懸拼拼方案（如圖21所示）。采用“零彎矩矩理論”的初衷衷

44、是箱梁梁不需設(shè)設(shè)“預(yù)拱度”，全橋橋可以共共有一套套橫板。19993年12月湘潭潭二橋在在毛主席席百年誕誕辰前夕夕建成通通車(chē)。二二年后復(fù)復(fù)測(cè)跨中中撓度無(wú)無(wú)變化，并并將原留留在跨中中下緣的的預(yù)應(yīng)力力備用索索拆除。20003年復(fù)測(cè)測(cè)跨中下下?lián)弦矡o(wú)無(wú)大變化化，事實(shí)實(shí)證明了了“恒載零零彎矩”方法能能有效控控制合攏攏后跨中中砼徐變變下?lián)稀?.1.11、箱梁梁尺寸如如表3-1，高5.42.55m，寬20.50mm，腹板板厚從1m變至0.335m；底板板寬度從從8.00m變至9.116m；底板板厚度從從0.666m變至0.225m；頂板板厚度0.5530.331m。截面面面積A19.110.9m22；中性性軸

45、Y上3.0041.003m；慣性性矩J97.6110.41mm4 ，1100m跨徑預(yù)預(yù)制箱梁梁拼裝的的自重彎彎矩MgXiPi。施工中中臨時(shí)支支點(diǎn)最大大彎矩Mg1296688tt.m表3.1、90m連續(xù)梁梁懸臂施施工自重重彎矩Mg1節(jié)段號(hào)MP(t.m)M1(m)ds(m)EI1/(E.I)MPM1dds/(E.II)累加值左邊右邊左邊右邊左邊右邊(t/m22)(m4)(1/t.m2)(cm)(cm)14475695 404.0 4.0 2E+06610.7 10.4 4.28EE-0884.4E-080.0166280062770.02 135121179 844.0 4.0 2E+06611.

46、5 10.7 3.99EE-0884.3E-080.0733088836440.09 127661707 1284.0 4.0 2E+06612.9 11.5 3.56EE-0884E-088026 116831948 16124.0 4.0 2E+06615.0 12.9 3.05EE-0883.6E-080.2333063398110.50 104392004 20164.0 4.0 2E+06618.0 15.0 2.54EE-0883.1E-080.2400475580660.74 92751784 23.5203.5 3.5 2E+06621.5 18.0

47、2.12EE-0882.5E-080.1822756602880.92 81621750 27243.5 3.5 2E+06626.2 21.5 1.75EE-0882.1E-080.1666120035221.09 71351742 30.5273.5 3.5 2E+06632.1 26.2 1.42EE-0881.7E-080.1544154474661.24 63051914 34313.5 3.5 2E+06640.6 32.1 1.13EE-0881.4E-080.1655961165441.41 57752214 37343.0 3.0 2E+06648.9 40.6 9.35EE

48、-0991.1E-080.1677332299661.57 427452884 40373.0 3.0 2E+06655.5 48.9 8.24EE-0999.4E-090.2855429918221.86 327144926 43403.0 3.0 2E+06667.0 55.5 6.82EE-0998.2E-090.3622982227332.22 240585199 46433.0 3.0 2E+06680.9 67.0 5.65EE-0996.8E-090.38669544122.61 160046858 49463.0 3.0 2E+06697.6 80.9 4.68EE-0995.

49、7E-090.4744059989993.08 3.1.22、預(yù)應(yīng)應(yīng)力設(shè)計(jì)計(jì)單箱梁上上緣寬20ccm，縱向向預(yù)應(yīng)力力全部直直錨在頂頂板上，每每一個(gè)截截面共六六孔。設(shè)設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)應(yīng)力采用用鋼絞線線，采用用XM115-112錨具。有有關(guān)計(jì)算算系數(shù)如如下：直徑j(luò)15.24 ；面積A=11.4ccm2；極限限抗拉強(qiáng)強(qiáng)度maxx18660Mppa18.6t/cm22；單根根鋼絞線線破斷拉拉力 NmaaxAmaxx26t，考慮慮平彎、豎豎彎等損損失后，使使用預(yù)應(yīng)應(yīng)力按0.555 NNmaxx計(jì)，N0.555 NNmaxx0.55522614.3t=1433KN/束12束1722t/孔 = 2 * GB3 .截

50、面上上緣懸臂臂預(yù)應(yīng)力力有三種種類(lèi)型，分分六層布布置。預(yù)預(yù)應(yīng)力孔孔道中心心距外邊邊緣距離離a，與中中性軸距距離zY上a，。預(yù)應(yīng)力N所產(chǎn)生生的彎矩矩MNN*z。施工工中臨時(shí)時(shí)支點(diǎn)彎彎矩MN1313350tt.m，大于于懸臂自自重支點(diǎn)點(diǎn)彎矩Mg1296688tt.m，為自自重彎矩矩的1055.6%。由自自重及其其預(yù)應(yīng)力力彎矩圖圖可知（見(jiàn)見(jiàn)圖3.1），原原設(shè)計(jì)所所配置的的上緣預(yù)預(yù)應(yīng)力所所產(chǎn)生的的正彎矩矩能夠完完全抵消消自重的的懸臂負(fù)負(fù)彎矩，并并且還留留有一定定的富余余，因此此施工時(shí)時(shí)箱梁體體產(chǎn)生小小于1cm的上抬抬撓度。圖3.13.1.33施工中中要點(diǎn)（詳詳見(jiàn)文獻(xiàn)獻(xiàn) ）、分段.預(yù)制塊塊以1000t重量

51、為為準(zhǔn)，調(diào)調(diào)整各段段長(zhǎng)度。、塊縫.采用干干、濕混混合型式式：即腹腹板為預(yù)預(yù)制齒塊塊用環(huán)氧氧樹(shù)脂膠膠粘縫。頂頂、底板板留有0.550m槽口，箱箱塊合攏攏的當(dāng)天天晚上焊焊接鋼筋筋，用微微膨脹砼砼填槽。這這種方法法適合木木模板、預(yù)預(yù)制精度度不高的的橋梁。由由于頂、底底板屬于于鋼筋砼砼，整體體性得到到保證，防防水性能能好。、固定.箱塊吊吊裝就位位后，先先用臨時(shí)時(shí)精軋螺螺紋鋼32張拉固固定（上上4下2），然然后脫吊吊鉤穿縱縱向預(yù)應(yīng)應(yīng)力，張張拉后移移動(dòng)掛籃籃。、調(diào)力.每?jī)蓧K塊箱梁頂頂面對(duì)應(yīng)應(yīng)縱向預(yù)預(yù)應(yīng)力錨錨頭處留留兩個(gè)3080ccm的槽口口。當(dāng)因因縱向預(yù)預(yù)應(yīng)力過(guò)過(guò)大箱梁梁上抬量量超過(guò)2cm時(shí)，可可留此孔孔

52、不張拉拉。以后后如箱梁梁下?lián)蠒r(shí)時(shí)可回頭頭用YC20小千斤斤頂采用用分索張張拉法補(bǔ)補(bǔ)拉。采采用上敘敘辦法調(diào)調(diào)整上緣緣預(yù)應(yīng)力力的大小小。、標(biāo)高控控制.采用“直接錯(cuò)錯(cuò)位法”，即降降預(yù)應(yīng)力力孔道由由8cm加大至10ccm，拼裝裝時(shí)誤差差如在1ccm范圍內(nèi)內(nèi)可用提提升千斤斤頂直接接升、降降箱塊，使使其與設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)高高相符。、吊裝速速度.一個(gè)橋橋墩2塊/天，總總平均速速度（ 孔/月），可可同時(shí)兩兩個(gè)墩工工作，每每塊工作作周期三三天。3.2 南南昌贛江江西支特特大橋.箱梁尺尺寸.高2.56.33m，寬17.35mm，腹板板厚從0.55m變至0.44m；底板板厚度從從0.666m變至0.225m，頂板板厚度0.

53、226m。截面面面積A19.110.9m22；中性性軸Y上3.0041.003m；慣性性矩J97.6110.41mm4.1100m跨徑連連續(xù)梁現(xiàn)現(xiàn)澆，自自重彎矩矩MgXiPi。施工中中臨時(shí)支支點(diǎn)最大大彎矩Mg1394415tt.m.主梁縱縱向預(yù)應(yīng)應(yīng)力布置置，頂板板縱向預(yù)預(yù)應(yīng)力采采用“平彎”方式在在腹板頂頂部錨固固，一個(gè)個(gè)截面共共六孔。設(shè)設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)應(yīng)力采用用鋼絞線線，有關(guān)關(guān)計(jì)算系系數(shù)如下下：直徑j(luò)15.24 ；面積A=11.4ccm2；極限限抗拉強(qiáng)強(qiáng)度maxx18660Mppa18.6t/cm22；單根根鋼絞線線破斷拉拉力 NmaaxAmaxx26t，考慮慮平彎、豎豎彎等損損失后，使使用預(yù)應(yīng)應(yīng)力按

54、0.555 NNmaxx計(jì)，N0.555 NNmaxx0.55522614.3t=1433KN/束圖3.2、1100m跨箱梁梁懸臂施施工.截面上上緣懸臂臂預(yù)應(yīng)力力有三種種類(lèi)型，分分六層布布置。預(yù)預(yù)應(yīng)力孔孔道中心心距外邊邊緣距離離a，與中中性軸距距離zY上a。預(yù)應(yīng)力N所產(chǎn)生生的彎矩矩MNN*z。預(yù)應(yīng)應(yīng)力支點(diǎn)點(diǎn)彎矩MN1483386tt.m，大于于懸臂自自重支點(diǎn)點(diǎn)彎矩Mg1394415tt.m，為自自重彎矩矩的1222.8%。本設(shè)設(shè)計(jì)所配配置的上上緣預(yù)應(yīng)應(yīng)力所產(chǎn)產(chǎn)生的正正彎矩能能夠完全全抵消自自重的懸懸臂負(fù)彎彎矩，并并且還留留有一定定的富余余，在施施工時(shí)箱箱梁體產(chǎn)產(chǎn)生少量量的向上上撓度（小小于1c

55、m）。注注意到拱拱度計(jì)算算中應(yīng)采采用受彎彎E值。其中：500預(yù)應(yīng)應(yīng)力砼受受壓彈性性模量E3.551004Mpa3.551006（t/mm2），E為受彎彎彈性模模量E0.6625EE0.66253.55100621106（t/mm2）.1100m跨箱梁梁恒重P箱梁53446+橋面90762553t，其中梁梁自重G053446t，占85.5。在在合攏形形成連續(xù)續(xù)梁狀態(tài)態(tài)后，再再施工的的第二期期恒載（橋橋面系）重G8.245110907t，它僅占恒重的14.5，但要產(chǎn)生后期撓度，可以用張拉下緣預(yù)應(yīng)力索來(lái)解決。3.3 蘇蘇通75m連續(xù)梁梁方案3.3.11原設(shè)計(jì)計(jì)復(fù)算.箱梁尺尺寸，高高4m，寬16.4m

56、，腹板板厚從0.99m變至0.44m；底板板厚度從從0.88m變至0.225m，頂板板厚度0.225m。截面面面積A3111mm2；中性性軸Y上1.7781.229m；慣性性矩J46.923.3m44.75mm跨徑預(yù)預(yù)制箱梁梁拼裝的的自重彎彎矩MgXiPi。施工中中臨時(shí)支支點(diǎn)最大大彎矩Mg1195570tt.m.主梁縱縱向預(yù)應(yīng)應(yīng)力布置置，頂板板縱向預(yù)預(yù)應(yīng)力采采用“平彎”方式在在腹板頂頂部錨固固，一個(gè)個(gè)截面共共四孔。設(shè)設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)應(yīng)力采用用鋼絞線線，有關(guān)關(guān)計(jì)算系系數(shù)如下下：直徑j(luò)15.24 ；面積A=11.4ccm2；極限限抗拉強(qiáng)強(qiáng)度maxx18660Mppa18.6t/cm22；單根根鋼絞線線破斷

57、拉拉力 NmaaxAmaxx26t，考慮慮平彎、豎豎彎等損損失后，使使用預(yù)應(yīng)應(yīng)力按0.555 NNmaxx計(jì)，N0.555 NNmaxx0.55522614.3t=1433KN/束.截面上上緣懸臂臂預(yù)應(yīng)力力有三種種類(lèi)型，分分六層布布置。預(yù)預(yù)應(yīng)力孔孔道中心心距外邊邊緣距離離a，與中中性軸距距離zY上a。預(yù)應(yīng)力N所產(chǎn)生生的彎矩矩MNN*z。施工工中臨時(shí)時(shí)支點(diǎn)彎彎矩MN1140008tt.m，小于于懸臂自自重支點(diǎn)點(diǎn)彎矩Mg1195570tt.m，僅相相當(dāng)71.6%。由此此可見(jiàn)按按運(yùn)營(yíng)連連續(xù)梁狀狀態(tài)所配配置的上上緣預(yù)應(yīng)應(yīng)力所產(chǎn)產(chǎn)生的正正彎矩，不不能完全全抵消自自重的懸懸臂負(fù)彎彎矩，因因此必然然產(chǎn)生下下

58、撓，這這就是問(wèn)問(wèn)題的結(jié)結(jié)癥所在在。懸臂臂施工中中彎矩見(jiàn)見(jiàn)圖3.3。.75mm跨箱梁梁恒重P33000t， 其中梁梁自重G028000t，占85。在在合攏形形成連續(xù)續(xù)梁狀態(tài)態(tài)后，再再施工的的第二期期恒載（橋橋面系）重G500t，它僅占恒重的15。從兩者重量之比，也可以說(shuō)明以15的重量所處的圖式（連續(xù)梁）來(lái)“倒拆”85的重量所處的圖式（雙懸臂）顯然是不合理的。圖3.3、 755m箱梁用用跨墩吊吊機(jī)懸拼拼施工彎彎矩3.3.22懸臂施施工的撓撓度:.彎矩差差Me。將雙懸懸臂自重重彎矩Mg和預(yù)應(yīng)應(yīng)力彎矩矩MN相減 ,可求得得兩者彎彎矩差Me。（MeMgMN）施工工中臨時(shí)時(shí)支點(diǎn)位位置MN155662t.m

59、，相當(dāng)當(dāng)自重彎彎矩Mg1的28.撓度f(wàn)f。差值Me具有支支點(diǎn)大，跨跨中小的的特點(diǎn)。這這說(shuō)明了了設(shè)計(jì)按按運(yùn)營(yíng)狀狀態(tài)（連連續(xù)梁圖圖式）配配置預(yù)應(yīng)應(yīng)力與實(shí)實(shí)際情況況（雙懸懸臂圖式式）不同同所在。由由此所產(chǎn)產(chǎn)生的跨跨中最大大撓度 ff= 式中：500預(yù)應(yīng)應(yīng)力砼受受壓彈性性模量E3.551004Mpa3.551006（t/mm2）E為受彎彈彈性模量量E0.6625EE0.66253.5510062.1191106（t/mm2）各截面慣慣性矩 JJi由于底底板、腹腹板厚度度不同，所所以是一一個(gè)變數(shù)數(shù)。f12 3.547721104/2.191066=0.0166(m)1.6（cm）.按同樣樣方法可可求得其

60、其他各點(diǎn)點(diǎn)撓度。本橋撓度較小主要原因是跨中主梁截面較高4m(為方便施工，全跨為等截面4m)。應(yīng)當(dāng)指出有撓度和轉(zhuǎn)角，砼徐變按此作為初始狀態(tài)。按10年后f徐等于三倍f12計(jì)，則徐變下?lián)现礷徐31.624.86(cm)，相當(dāng)跨徑75m的L/1543,其絕對(duì)值十分可觀。3.3.33按“零彎矩”設(shè)計(jì).如圖3-44按設(shè)計(jì)計(jì)所有的的預(yù)應(yīng)力力懸臂索索號(hào)、位位置均不不變，僅僅改變每每孔中的的鋼絞線線根數(shù)，以以滿(mǎn)足MeMgMN0的要求求。與原原設(shè)計(jì)比比較如表表3.2。增減鋼絞線線數(shù)為（16）根到（5）根?？偹髁_(dá)13842(t),與原設(shè)計(jì)N0=9865(t)增加40%(但后期跨中正彎矩索可減少)。將零彎彎矩預(yù)應(yīng)應(yīng)