混凝土收縮徐變對(duì)剛構(gòu)橋運(yùn)營(yíng)的影響分析

劉 潔 王 璐 王桃桃 王 琦

（西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院 陜西西安 710200）

我國(guó)的施工行業(yè)快速發(fā)展，橋架建筑技術(shù)的應(yīng)用水平也逐漸提升。連續(xù)剛構(gòu)橋和其它橋梁建筑工程項(xiàng)目相比，施工工藝更加成熟，具有很高的經(jīng)濟(jì)型和實(shí)效性。這也是我國(guó)最常見(jiàn)的橋梁建設(shè)方式之一。但是連續(xù)剛構(gòu)橋在后期的建設(shè)使用過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)一系列的問(wèn)題，混凝土收縮徐變問(wèn)題是影響橋梁安全運(yùn)營(yíng)的重要因素之一，會(huì)影響橋梁的使用壽命和使用安全性。

1 工程介紹

某橋梁長(zhǎng)度（59+105+59）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)。主墩12#、13#。橋墩墩高分別是62m、66m。梁體單箱單室、變高度、變截面。橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，箱梁頂13m，底7.8m。頂板厚度40cm，腹板厚度60～80cm.梁總長(zhǎng)為219.8m，中支點(diǎn)處梁高7.75m，端支座處及中跨跨中截面梁高為，4.73m。梁底下緣按圓曲線(xiàn)變化，圓曲線(xiàn)半徑R＝337m邊支座中心線(xiàn)至梁端0.75m。

2 剛構(gòu)橋運(yùn)營(yíng)模型分析

分析剛構(gòu)橋的運(yùn)行模型，確定轉(zhuǎn)換體系，研究混凝土的收縮現(xiàn)象以及徐變問(wèn)題，通過(guò)對(duì)橋梁的正裝法做出分析，模擬施工期間的施工因素，分析預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，了解連續(xù)剛構(gòu)橋模型的表現(xiàn)形勢(shì)，分析施工概況以及施工組合作用。應(yīng)用MIDA模型對(duì)橋墩的搭建方式做出分析，了解橋梁的荷載量、主梁以及其它的約束條件，分析施工概況，規(guī)劃橋梁的建筑運(yùn)營(yíng)模式。

2.1 主梁、橋墩的混凝土收縮徐變模擬

結(jié)合施工概況主梁?jiǎn)卧⒔缑媪簡(jiǎn)卧氖┕じ艣r做模擬。劃分施工內(nèi)容，制定每一個(gè)施工階段的合攏段劃分原則。了解設(shè)計(jì)圖紙的數(shù)據(jù)輸入原則和施工截面的基本特性。

2.2 荷載因素

分析鋼筋混凝土的承重效果，依照混凝土的容重對(duì)橋梁的預(yù)應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算。依照橋梁設(shè)計(jì)圖紙做出計(jì)算，判定縱向預(yù)應(yīng)力的張拉控制和輸入設(shè)計(jì)張來(lái)應(yīng)力。了解預(yù)應(yīng)力的變化區(qū)間，分析荷載因素，對(duì)系統(tǒng)重力進(jìn)行計(jì)算。分析設(shè)計(jì)圖紙中的工程建筑條件，了解施工過(guò)程中是橋梁受力因素，分析在一定時(shí)間里連續(xù)剛構(gòu)橋的收縮徐變因素。依照材料的設(shè)計(jì)特性，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行整改，利用模擬軟件推測(cè)橋梁的荷載因素時(shí)，也需要對(duì)時(shí)間節(jié)點(diǎn)做出分析，考慮橋梁設(shè)計(jì)依從性，分析連續(xù)剛構(gòu)橋之間的施工變量，消除不良影響。在進(jìn)行施工管理工作時(shí)，需要分析設(shè)置內(nèi)在因素，了解橋梁的建設(shè)負(fù)荷。

2.3 邊界條件

掌控橋梁施工管理過(guò)程中的邊界條件，處理跨端底部的約束性因素，控制坐標(biāo)軸中的自由度，完成對(duì)橋梁主墩的設(shè)計(jì)對(duì)接處理。

2.4 控制施工變量因素

劃分施工區(qū)間，控制施工變量，了解懸臂梁段的施工過(guò)程。進(jìn)行施工模擬時(shí)，對(duì)施工概況做出分析，規(guī)范施工流程，研究施工模版的安放方式、混凝土的澆筑方式以及鋼筋的綁扎方式。另外在對(duì)施工作業(yè)規(guī)劃時(shí)，還需要了解混凝土的應(yīng)用、預(yù)應(yīng)力的控制、灌漿、養(yǎng)護(hù)以及以移動(dòng)掛籃等操作環(huán)節(jié)。分析橋梁模型的離散節(jié)點(diǎn)，設(shè)置橋梁?jiǎn)卧?，控制橋面、橋身以及橋墩的單元?jiǎng)澐址绞揭约跋拊Ｐ徒M成。

3 混凝土收縮徐變對(duì)連續(xù)剛構(gòu)橋的運(yùn)營(yíng)影響分析

分析混凝土收縮徐變因素，了解連續(xù)剛構(gòu)橋的運(yùn)營(yíng)設(shè)計(jì)原理，依照實(shí)驗(yàn)，對(duì)橋梁的收縮徐變影響因素做出分析，了解混凝土使用標(biāo)準(zhǔn)，以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)參數(shù)，分析不同實(shí)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)下的收縮徐變函數(shù)，控制時(shí)間變化數(shù)據(jù)和時(shí)間發(fā)展曲線(xiàn)。

3.1 收縮徐變對(duì)橋梁預(yù)應(yīng)力的影響

混凝土的收縮徐變狀況產(chǎn)生以后，橋梁的撓度和預(yù)應(yīng)力變化會(huì)影響橋梁的運(yùn)營(yíng)水平。預(yù)應(yīng)力的變化和橋梁的收縮系數(shù)曲線(xiàn)存在相應(yīng)的聯(lián)系。在控制橋梁建筑設(shè)計(jì)因素時(shí)，也需要分析控制節(jié)點(diǎn)，以及收縮徐變因素，了解預(yù)應(yīng)力的計(jì)算結(jié)果，分析橋梁施工運(yùn)營(yíng)階段的數(shù)據(jù)變化曲線(xiàn)，了解懸臂梁等部位的預(yù)應(yīng)力變化因素。

混凝土收縮需徐變因素和橋梁建筑期間的預(yù)應(yīng)力存在相依的聯(lián)系，隨著施工工作的進(jìn)行，施工效果以及施工管理水平也會(huì)隨之提升。在分析預(yù)應(yīng)力的大小變化幅度時(shí)，就要分析預(yù)應(yīng)力的變化方式，變化趨勢(shì)以及變化走向。了解懸臂澆筑期間的邊跨懸臂段預(yù)應(yīng)力以及中跨懸臂段的變化性因素。參考預(yù)應(yīng)力的變化因素，考慮混凝土的收縮徐變狀況。澆筑懸臂期間。在中跨合攏以后，對(duì)受力因素做出分析，了解預(yù)應(yīng)力的變化，控制施工變化形勢(shì)，了解成橋后的差異性，計(jì)算差異的同時(shí)，控制施工變量因素，了解施工跨度以及徐變收縮現(xiàn)象。結(jié)合施工概況，對(duì)施工重點(diǎn)內(nèi)容做出判定，考慮收縮徐變影響概念的同時(shí)，加強(qiáng)施工監(jiān)管力度。

3.2 分析混凝土收縮徐變因素的控制方式

分析橋梁運(yùn)行影響因素期間，需要考慮行車(chē)的舒適度、橋梁建筑的使用功能、橋梁載重量，采取措施，制定養(yǎng)護(hù)方案。如果施工區(qū)域內(nèi)的環(huán)境過(guò)于潮濕，可以應(yīng)用防潮涂料，增加橋梁的抵抗性。建立規(guī)范的橋梁養(yǎng)護(hù)流程，橋梁中跨合攏段的地點(diǎn)為重點(diǎn)養(yǎng)護(hù)路段，養(yǎng)護(hù)期間，利用置體外設(shè)備增加橋梁建筑的鋼束力?？刂坪蠑n斷的收縮狀況、配重因素以及縱向收縮效用?？梢越⒊o定混凝土體系的組成結(jié)構(gòu)因素，使用定量膨脹劑，降低混凝土收縮徐變對(duì)連續(xù)剛構(gòu)橋的不良影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

混凝土收縮徐變對(duì)剛構(gòu)橋的運(yùn)營(yíng)有很大的影響，在對(duì)建筑敏感因素進(jìn)行分析時(shí)，可以通過(guò)對(duì)函數(shù)模型的推導(dǎo)，了解連續(xù)性剛構(gòu)橋混凝土徐變的變化周期，掌控?fù)隙茸冏兓蛩赝瑫r(shí)，對(duì)施工建設(shè)流程進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì)，考慮設(shè)計(jì)中的不利因素，保證對(duì)連續(xù)剛構(gòu)橋運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的混凝土收縮徐變因素的控制效果。

[1]于楊龍.彎坡連續(xù)剛構(gòu)橋收縮徐變影響機(jī)理研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2014.

[2]張銳.鐵路大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋計(jì)算分析及收縮徐變影響研究[D].西南交通大學(xué)，2012.