２０１５年第８期 北 方 交 通 ＤＯＩ：１０．１５９９６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｂｆｉｔ．２０１５．０８．００１ 文章编号：１６７３—６０５２（２０１５）０８－０００１—０３ 连续梁弯桥悬臂施工的线形控制 游尚友 ，明 兢 ，郑立善 ，罗沐鑫 （１．湛江市公路管理局湛江市５２４０４３；２．暨南大学理工学院广州市５１００００） 摘要：基于对连续箱梁弯桥悬臂施工线形控制技术的运用实践，分析了弯桥在施工控制上的技术要点，并阐 述了整体施工线形控制的方法。依托小东江大桥项目，采用数值模拟的方式，利用有限元程序Ｍｉｄａｓ Ｃｉｖｉｌ计算弯 桥的预拱度，并利用Ｍｉｄａｓ Ｆｅａ分析弯桥的空间效应。将计算目标值与实测结果进行对比，根据对比结果对线形进 行修正，使主梁标高实测值与计算值吻合，达到预定线形的控制目标。 关键词：弯桥；连续梁桥；施工监控；线形控制 中图分类号：Ｕ４４５ 文献标识码：Ｂ 连续梁箱形弯桥既有弯梁桥的特性，又具备箱 形梁桥的特性。弯梁桥相对于直桥来说空间的受力 比较复杂，且较难进行分析求解。因为曲率的存在， 连续梁箱形弯桥的弯矩与扭矩互相耦，在弯曲和扭 转相互作用下，截面除了一般的弯曲和自由扭转变 形外，还会发生约束扭转和箱形截面畸变。这些因 素求解的困难，给弯桥的悬臂施工的施工监控带来 了新的挑战¨ Ｊ。 １工程概况 省道２８５线吴川龙首至市区段改建工程，吴川 小东江大桥主桥为预应力混凝土连续箱梁弯桥，分 左右两幅，弯道半径为４００ｍ，桥跨布置为：３ ｘ ２０ｍ （预应力空心板）＋３６ｍ＋６０ｍ＋３６ｍ（变截面预应力 连续梁）＋２０ｍ（预应力空心板）。 小东江大桥属于弯桥，在施工的过程存在着很 多直桥所没有体现出的因素，如何使弯桥在施工过 程中线形符合要求并达到一定的精度，首先需要在 建模工程中考虑弯桥的弯扭耦合作用，其次在现场 施工中必须对弯桥的每个控制节点进行监控，即时 返回数据，根据程序的计算结果进行相应的修改 （具体涉及到材料的修正系数）［４－６］。 ２有限元模型 判断悬臂施工条件下弯桥的线形是否合理，不 仅仅体现在纵桥向底板的线形流畅度，更需要考虑 弯桥的空间效应即平面弯曲的线形流畅度。这需要 在建模过程加以考虑并根据实测过程反馈的数据对 模型进行相应的调整以达到模型与实际情况相符。 现阶段国内在连续梁直桥方面做了很多研究， 但是在大跨度连续梁弯桥施工监控方面的研究做的 不足。直桥与弯桥所不同的是：除了上述提到要控 制平面弯曲的流畅度外，还由于弯扭耦合的因素，需 控制主梁的扭转，因此弯梁桥的施工控制相比直梁 桥更为复杂，是个空间问题。另外，存在着温度差 通过ＭＩＤＡＳ ＣＩＶＩＬ建立的平面有限元模型计 算，得到预拱度的计算值。采用平面杆系单元建立 结构纵向计算模型，纵向计算模型见图１。 计算采用以下假定： （１）两幅桥计算均按单幅桥进行； （２）主梁为全预应力构件，不考虑普通钢筋参 与结构受力； （３）桥墩处直接按固结约束考虑。 异，会令弯桥上部结构的曲率发生变化；在横桥向存 在着预应力的分量，会使得弯桥上部结构的轴线偏 离，若再进一步分析弯扭耦合效应、混凝土收缩、徐 变效应，其内力分布相比直桥来说，差异将进一步加 大 。 全桥共９４个主梁单元模型的边界条件采用与 施工过程一致，由于缺少支座刚度的资料，故模型中 ※基金项目：广东省公路管理局２０１４年行业支撑性科研课题（２０１４—１１） 一８一 北 方 交 通 ２０１５年第８期 ４结论 ［２］姚玲森．曲线梁［Ｍ］．北京：人民交通出版社，１９８９． ［３］孙广华．曲线梁桥计算［Ｍ］．北京：人民交通出版社，１９９５． ［４］ 范立础．桥梁工程［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００１． ［５］ 文峰．预应力混凝土曲线连续梁桥设计体会［Ｊ］．萍乡高等专 科学校学报，２０１０（１２）． ［６］姜长宇，张元文，邢世玲．预应力混凝土曲线梁桥设计探讨 ［Ｊ］．工程建设与设计，２０１１（８）． 本文通过实际工程检测中发现的问题和后期箱 梁受力分析找到曲线梁桥支座“爬移”的原因，并总 结个人设计体会，希望能对设计人员有所帮助。 参考文献 ［１］ 中华人民共和国交通部．ＪＴＧ Ｄ６２－－２００４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． Ｂｒｉｅｆ Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ Ｃａｕｓｅｓ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｏｆ Ｃｕｒｖｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｇｉｒｄｅｒ Ｓｕｐｐｏｒｔ”Ｃｒｅｅｐｉｎｇ” ＫＯＮＧ Ｌｉｎｇ—ｇ帆ｇ （Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｃｕｒｖｅｄ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｇｉｒｄｅｒ ｉｓ ａ ｗｉｄｅｌｙ ａｄｏｐｔｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎ ｕｒｂａｎ ｏｖｅｒｐａｓｓ．Ｄｕｅ ｔｏ ｉｔｓ ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｔｒｅｓｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｉｓｓｕｅｓ ｏｆ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｐａｃｉｎｇ ｂｏａｒｄ ｄａｍａｇｅｓ，ｉｎｔｅｒｎａｌ ｓｕｐｐｏｒｔ ｖｏｉｄ，ｓｕｐｐｏｒｔ”ｃｒｅｅｐｉｎｇ”，ａｎｄ ｅｖｅｎ ｉｎｔｅｇｒａｌ ｔｕｒｎｉｎｇ ｗｏｕｌｄ ｏｃｃｕｒ ｄｕｒｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｃａｓｅ ｏｆ ｉｍｐｒｏｐｅｒ ｓｅｔｔｉｎｇ ｏｆ ｓｔｒｅｓｓ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅ， ａｎｄ ｕｎｄｅｍａｎｄｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏ１．Ｂｙ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃａｓｅｓ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｃａｒｉｅｄ ｏｕｔｒ ｓｔｒｅｓｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ，ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｃｕｒｖｅｄ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｇｉｒｄｅｒ ｓｕｐｐｏｒｔ。’ｃｒｅｅｐｉｎｇ”，ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｄｅｓｉｇｎ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｒｅｌａｖａｎｔ ｄｅｓｉｇｎｅｒｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｃｕｒｖｅｄ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｇｉｒｄｅｒ；Ｂｒｉｄｇｅ ｄｅｓｉｇｎ；Ｓｕｐｐｏｒｔ”ｃｒｅｅｐｉｎｇ”；Ｄｅｓｉｇｎ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ （上接第３页） Ｌｉｎｅａｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｃｕｒｖｅｄ Ｂｏｘ Ｇｉｒｄｅｒ Ｂｒｉｄｇｅ ｂｙ Ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ＹＯＵ Ｓｈａｎｇ．ｙｏｕ ，ＭＩＮＧ Ｊｉｎｇ ，ＺＨＥＮＧ Ｌｉ—ｓｈａｎ ，ＬＵＯ Ｍｕ．ｘｉｎ （１．Ｚｈａｎｊｉａｎｇ Ｃｉｔｙ Ｈｉｇｈｗａｙ Ａｕｔｈｏｒｉｔｙ，Ｚｈａ￣ｉａｎｇ ５２４０４３，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１００００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｂｏｘ Ｃｕｒｖｅｄ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｂｒｉｄｇｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｕｓｉｎｇ ｌｉｎｅａｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｏｉｎｔｓ ｏｎ ｃｕｒｖｅｄ ｂｒｉｄｇｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ，ａｎｄ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ａ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｌｉｎｅａｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｏｖｅｒｌｌａ ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ．Ｒｅｌｙｉｎｇ Ｘｉａｏｄｏｎｇｊｉａｎｇ Ｂｒｉｄｇｅ Ｐｒｏｊｅｃｔ，ｕｓｉｎｇ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｐｐｒｏａｃｈ ａｎｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｐｒｏｇｒａｍ Ｍｉｄａｓ Ｃｉｖｉｌ ａｎｄ Ｍｉｄａｓ Ｆｅａ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｐｒｅ—ｃａｍｂｅｒ ｏｆ ｃｕｒｖｅｄ ｂｒｉｄｇｅ．Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｍｏｄｉｉｅｄ ｔｈｅ ｌｉｆｎｅ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｒｅｓｕｈｓ，ｔｈｅ ｅｌｅｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｂｅａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｖａｌｕｅｓ ａｒｅ ｉｎ ｇｏｏｄ ａｇｒｅｅｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｖａｌｕｅ， ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｇｏａｌ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｌｉｎｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｃｕｒｖｅｄ ｂｒｉｄｇｅ；Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｇｉｒｄｅｒ ｂｒｉｄｇｅ；Ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；Ｌｉｎｅａｒ ｃｏｎｔｒｏｌ
