矮塔斜拉桥主梁合龙温度的选择与控制

彭敬垒 马宝泉

(1.中国公路工程咨询集团有限公司，北京 100000： 2.吉林省同济结构技术有限公司，吉林 长春 130000)

矮塔斜拉桥主梁合龙温度的选择与控制

彭敬垒1马宝泉2

(1.中国公路工程咨询集团有限公司，北京 100000： 2.吉林省同济结构技术有限公司，吉林 长春 130000)

根据南澳大桥的工程实例，采用理论计算和标高监测，定量给出了大跨径矮塔斜拉桥主梁合龙温度的影响数据，并提出了相应的合龙建议，以确保合龙的顺利进行。

矮塔斜拉桥，合龙，温度，监测

1 工程概况

广东省南澳大桥工程起点位于莱芜旅游度假区治安岗处，与S336(莱美路)相接。路线在柴井围上桥后跨越后江湾海峡，于南澳长山尾苦路坪接入环岛公路。全线总长11.080 km，其中桥梁全长9 341 m。

南澳大桥主桥全长490 m，跨径为(126+238+126)m，桥型结构为预应力混凝土矮塔斜拉桥，结构体系为塔梁墩固结体系。桥型布置图如图1所示。

主梁采用悬臂浇筑的施工方法，0号节段为墩顶现浇段，1号～24号节段为悬浇节段，设有中跨和边跨合龙段。

2 主梁合龙温度的影响

主梁合龙前，随着大气温度的升降和日照温差的影响，主梁的梁长不断的伸缩，同时，主梁悬臂端部的标高也在不断变化。在给出最后一个悬臂节段立模标高时，若不考虑温度的影响，可能使主梁合龙段两端标高突然变化，影响结构美观，甚至对成桥受力产生不利影响。

为了更加准确的了解温度对于结构线形的影响，本桥采取了以下两个措施：

1)根据桥位所在地的气候状况，采用有限元软件模拟计算，得出理论情况下的温度影响数值。

2)第24号节段施工完毕后，选取一天，对24号梁段标高进行连续测试，得出两侧高差随时间变化曲线。

2.1 温度影响计算

根据设计资料，我们将全桥离散成167个节点、108个桥面元、桥面元采用变截面梁单元建立，斜拉索采用索单元建立，塔柱和桩基采用塔元建立。模型中预应力钢束共有178束(计算模型单元划分如图2所示)。

由于边跨合龙时间预计在6月中旬，中跨合龙时间预计在7月上旬，根据汕头市气象资料(如图3所示)，6月份最高温度和最低温度分别为30 ℃，24 ℃，温差在6 ℃左右；7月份最高温度和最低温度分别为32 ℃，26 ℃，温差在6 ℃左右。

根据以上气象资料，理论计算中的各种温度取值分别为:主梁受日照影响引起的梯度温度效应取10 ℃、因均匀温度作用引起的温差取8 ℃(主梁温度均匀升高8 ℃)、斜拉索与混凝土主梁的温差取5 ℃(斜拉索均匀升温5 ℃)、索塔由于日照引起的梯度温差取5 ℃。

边跨合龙前双悬臂结构(即E0，W0号塔主梁)悬臂前端受温度影响理论计算结果如表1所示。

表1 边跨合龙前悬臂前端受温度影响理论计算结果

中跨合龙前，由于此时边跨已经合龙，主梁由双悬臂结构变为单悬臂结构，所以主梁标高受到温度的影响程度同边跨合龙前并不完全一致。温度对主梁悬臂前端的影响程度理论分析结果见表2。

表2 中跨合龙前悬臂前端受温度影响理论计算结果

2.2 温度影响监测

第24号节段施工完毕后，选取一天，每隔2 h对24号梁段标高进行连续测试，每个节段测试左中右三个测点，测试结果如表3，图4所示。

对监测数据进行分析，可以得出以下结论,晚上23时～次日凌晨5时主梁悬臂前端标高变化幅度最小，高程最为稳定；主梁悬臂前端标高最高点出现在早上7时左右,然后随着日照作用，顶板温度逐渐升高,悬臂前端标高逐渐降低,标高最低点出现在下午15时左右,然后随着日照强度的减弱，顶板温度逐渐下降,主梁悬臂前端标高将逐渐升高。

表3 主梁悬臂端部温度影响监测结果 mm

3 温度影响的控制

根据以上理论计算分析及监测结果，主梁在最大悬臂状态，温度对结构标高的影响较大，标高变化将近6 cm，为了确保合龙的顺利进行，建议合龙时采取如下措施：

1)合龙应采用劲性骨架控制梁端位移。

2)浇筑混凝土时间应选择温度最低且变化最均匀的时段，也就是晚23时～次日凌晨5时。

3)采用早强混凝土浇筑合龙段，同时加强合龙段混凝土的养生，使混凝土尽快提高强度，减少温度应力引起的裂缝。

[1] 贡保甲,刘世忠,赵瑶琴.沱江大桥中跨合拢的顶推施工控制分析[J].兰州交通大学学报,2013(6):26-29.

[2] 冯玉平,吴文明,朱德举.陶赖昭松花江特大桥悬臂施工合拢段变形控制[J].东北林业大学学报,2002(2):118-120.

[3] 任向辉,张煜敏.悬臂施工结构合拢温度的合理确定及对策研究[J].甘肃科技,2013(23):119-120.

On selection and control over closure temperature of main beams at low tower cable-stayed bridges

Peng Jinglei1Ma Baoquan2

(1.ChinaRoadEngineeringConsultancyGroupCo.,Ltd,Beijing100000,China;2.JilinTongjiStructuralTechnicalCo.,Ltd,Changchun130000，China)

According to the engineering case at Nan’ao Bridge as the example, the paper adopts the theory calculation and level monitoring, provides the influential data of the closure temperature of main beams at large-span low tower cable-stayed bridge, and points out respective closure suggestions, so as to ensure its smooth construction.

low tower cable-stayed bridge, closure, temperature, monitoring

2015-01-05

彭敬垒(1983- )，男，工程师

1009-6825(2015)08-0175-02

U448.27

A