早齡期混凝土對大跨連續(xù)剛構(gòu)橋撓度的影響

郭 寧 王憲軍 劉 華

(山東科技大學 土建學院 山東 青島 266590）

早齡期混凝土對大跨連續(xù)剛構(gòu)橋撓度的影響

郭 寧 王憲軍 劉 華

(山東科技大學 土建學院 山東 青島 266590）

在連續(xù)大跨剛構(gòu)橋施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)為趕工期而對混凝土養(yǎng)護時間不足就進行張拉，進行下一階段施工，基于這種情況下對橋梁成橋階段的撓度變化進行了研究，通過有限元模擬，建立不同荷載工況，分析對比各工況下橋梁撓度的變化趨勢及變化量，得出了早齡期混凝土張拉對成橋前期的撓度變化較小，但后期的變化速率要大于正常養(yǎng)護混凝土工況下的撓度變化速率。

撓度；大跨連續(xù)剛構(gòu)橋；midas civil；預應力張拉.

0 前言

在梁橋設(shè)計中混凝土的齡期一般是按照 7天的齡期進行模型分析，但實際施工中由于施工進度等問題許多梁橋的混凝土齡期實際未達到7天的齡期就進行了下一施工階段，對于大跨連續(xù)剛構(gòu)橋，澆筑后要對梁橋進行張拉，由于混凝土未達到設(shè)計強度勢必會對混凝土的收縮變形以及橋梁的整體撓度產(chǎn)生一定影響。以及由于后期混凝土收縮徐變產(chǎn)生的變形[1]。本文將運用數(shù)值模擬的方法對早齡期混凝土張拉對橋梁撓度產(chǎn)生的影響做出研究，共模擬三種工況分別是澆筑 12天、7天、3天下的張拉對橋梁撓度的影響，由于收縮徐變是影響橋梁中長期撓度的最重要因素[2]，所以對成橋10年后、20年后的撓度變化進行分析。

1 項目基本概況

本文以某特大連續(xù)剛構(gòu)橋為例，對不同施工階段進行模擬。某大橋（主橋118m+220m+160m+58m）雙幅主墩高 170m，成橋后跨中距水面 204m，荷載等級為公路I級，混凝土設(shè)計齡期為7天。左右幅3、4號主墩采用雙肢等截面空心薄壁墩形式,。建立基本midas有限元模型。

圖1 3號墩各塊段張拉對1號塊撓度的影響

2 早齡期混凝土張拉對塊段撓度的影響

取其中主跨3號墩與4號墩的一號塊進行撓度研究，對比各個塊段張拉后一號塊的撓度變化，并對所得到的數(shù)據(jù)進行整理統(tǒng)計繪制如圖1的折線圖。

從圖1可以看到，無論混凝土的齡期多少，其總體的撓度是下降的，這是其變化的整體趨勢，同時可以看到，不同齡期混凝土張拉后對一號快的撓度變化趨勢，一號塊撓度的大小與混凝土齡期成正比，齡期越小撓度越小，齡期越大，撓度越大，這與早齡期混凝土強度低，變形大的基本原理相契合，同時發(fā)現(xiàn)，隨著張拉的進行，不同齡期混凝土張拉對一號塊撓度的差值也不同。其中7天齡期比3天齡期的撓度增大了12.28%，12天齡期比7天齡期增大了6%。

3 早齡期混凝土對整橋撓度的影響

分別將7天齡期與3天齡期的差值跟12天齡期與7天齡期的差值繪制如圖2的折線圖。用同樣的方法提取成橋10年后和成橋20年后的撓度值并繪制不同齡期之間的撓度差值如圖3、4折線圖所示。

圖2 成橋階段后一工況與前一工況撓度差值

圖3 10年后成橋后一工況與前一工況的差值

圖4 20年后成橋后一工況與前一工況的差值

通過圖2、3、4的對比發(fā)現(xiàn)在成橋階段曲線的大部分在坐標軸以下，由于計算的撓度都為負值故可得到在成橋階段3天齡期的撓度值最小，在10年后及20年后 12天齡期的撓度值最小，可以得出 12天齡期在成橋后撓度變化率最小，3天齡期在成橋后下?lián)纤俾首畲?。同時可以發(fā)現(xiàn)在跨中處各工況的撓度差值最大，3號墩的撓度變化比4號墩撓度變化小，12天齡期與7天齡期的差值整體略大于7天齡期與3天齡期的差值，但其變化范圍都在-2mm-4mm之間。

4 結(jié)論

1.早齡期混凝土由于其強度低、變形大，導致張拉預應力損失，從而引起橋梁在成橋初期撓度較小，但長期撓度變化較大。

2.高墩大跨橋應嚴格控制成橋撓度變化，防止混凝土早齡期張拉，對齡期沒有達到設(shè)計齡期的混凝土塊段應進行超張拉以抵消部分預應力損失及橋梁的下?lián)狭俊?/p>

[1]王培金. 大跨連續(xù)剛構(gòu)橋預應力混凝土箱梁的長期撓度預測探討[J]. 公路交通科技, 2007, 24(1): 87-89.

[2]馬少飛. 大跨度預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋撓度成因分析[D]. 北京: 北京交通大學. 2009.

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1007-6344（2016）08-0055-01