本發(fā)明涉及橋梁施工技術領域，特別是指一種懸臂法施工時合龍段兩側橋梁柔度不對稱下的配重方法。

背景技術：

合龍是橋梁施工的關鍵環(huán)節(jié)，合龍過程中的線形控制是施工質量保證的關鍵因素，合理的配重方案能使橋梁在成橋狀態(tài)線形更好，應力更小。關于橋梁合龍施工的配重，李定倫在《中外公路》2014，(3)：131-134中的《連續(xù)剛構橋中跨合龍配重效應分析》，公開了等重量、等彎矩、等位移配重3種配重方法。

等重量、等彎矩配重僅考慮了橋梁的受力情況，對于柔度不對稱橋梁，沒有考慮到合龍段兩側橋梁在合龍段混凝土重力下變形的不一致性，從而引起成橋線形誤差及較大的合龍段應力；等位移配重方法考慮澆筑合龍段混凝土時單側合龍段端部的標高不發(fā)生變化，但沒有考慮合龍段兩側橋梁柔度不對稱情況下，在合龍前的標高控制及如何根據(jù)合龍段的混凝土重量分配兩側配重的重量，且沒有給出配重卸載的控制方法。

因此，在本領域中，對于合龍段兩側橋梁柔度不對稱情況下，仍然需要一種兩側拋高控制、配重分配及配重卸載的控制方法。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種懸臂法施工時合龍段兩側橋梁柔度不對稱下的配重方法。

該方法包括如下步驟：

S1：在合龍前，通過有限元軟件，建立合龍段兩側橋梁的有限元模型；

S2：在合龍段兩側橋梁的端部分別施加單位豎向力，分別計算合龍段兩側橋梁端部和配重位置的豎向位移，得到相應的柔度系數(shù)；

S3：根據(jù)S2中所得柔度系數(shù)，計算合龍前合龍段兩側橋梁拋高之差及合龍段兩側橋梁的配重重量；

S4：在合龍段澆筑過程中，根據(jù)S2中所得柔度系數(shù)進行合龍段兩側配重的分級卸載。

其中，S3的合龍段兩側橋梁拋高之差，是利用柔度系數(shù)，根據(jù)合龍段兩側橋梁合龍后的標高相同進行計算。

S3的合龍段兩側橋梁配重，是利用柔度系數(shù)，根據(jù)合龍段兩側橋梁合龍后的標高相同進行計算。

S4的分級卸載重量，保證合龍段兩側橋梁標高在澆筑過程中始終相同且保持不變。

本發(fā)明的上述技術方案的有益效果如下：

本方法使合龍段兩側橋梁的標高在合龍段混凝土澆筑過程中保持不變，從而使橋梁的線形在合龍前后是相同的，有利于橋梁的線形控制，同時減少了合龍段混凝土的應力。因此，本方法適用于各種柔度不對稱橋梁懸臂法時的合龍段施工控制，計算簡單，易于工程人員掌握。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的懸臂法施工時合龍段兩側橋梁柔度不對稱下的配重方法示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例橋梁合龍段施工示意圖，圖中單位為m；

圖3為本發(fā)明圖2中的大樣圖，圖中單位為m；

圖4為本發(fā)明實施例橋梁合龍前的有限元模型。

其中：

1-合龍段左側橋梁、2-合龍段右側橋梁、3-左側配重、4-右側配重、5-合龍段、6-左側橋梁端部、7-右側橋梁端部。

具體實施方式

為使本發(fā)明要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。

本發(fā)明提供一種懸臂法施工時合龍段兩側橋梁柔度不對稱下的配重方法。

如圖1所示，本方法中，合龍段左側橋梁1和合龍段右側橋梁2已施工情況下，在合龍段左側橋梁1的C點施加左側配重3，合龍段右側橋梁2的D點施加右側配重4；然后，進行合龍段5混凝土的澆筑，在合龍段5澆筑過程中，左側配重3和右側配重4逐步卸載。

本發(fā)明中，配重重量和分級卸載的方法如下：

合龍段5施工前，在左側橋梁端部6的A點施加豎向單位力，得到A點和C點的豎向位移，即為柔度系數(shù)δ_AA和δ_CA；在右側橋梁端部7的B點施加單位豎向力，得到B點和D點的豎向位移，即為柔度系數(shù)δ_BB和δ_DB。

合龍段混凝土重量已知為G，合龍段兩側梁段各分擔G/2的重量，根據(jù)柔度系數(shù)δ_AA、δ_BB可以求得在合龍段混凝土重力荷載作用下懸臂端A、B產生的豎向位移U_AA、U_BB及豎向位移差Δ_AB分別為：

Δ_AB＝U_AA-U_BB

(3)

施加配重前控制合龍段兩側懸臂端A、B兩點的拋高H_A、H_B滿足:

H_A-H_B＝Δ_AB (4)

為使施加配重后合龍段兩側懸臂端A、B兩點在同一高度，且合龍段混凝土澆筑前后A點和B點的位置保持不變，則合龍段兩側設計配重的重量G_C、G_D分別為:

在合龍段澆筑過程中，為使合龍段澆筑混凝土過程中合龍段兩側橋梁標高不變，則卸載重量應該滿足:

式中，ΔG為合龍段增加混凝土重量，ΔG_C為C點配重卸載重量，ΔG_D為D點配重卸載重量。

為驗證上述理論的正確性以及在橋梁懸臂法施工中的應用。以下結合具體實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。

某變截面預應力混凝土連續(xù)梁橋，主橋長610m，主梁為(55+5×100+55)m預應力混凝土變截面連續(xù)箱梁，斷面采用單箱三室斷面，主橋箱梁頂板寬27.0m，底板寬19.5m，翼緣懸臂寬3.75m。橋梁合龍段施工示意圖如圖2所示，合龍段左側橋梁1為單伸臂簡支梁，合龍段右側橋梁2為5跨單伸臂連續(xù)梁，合龍段5的大樣圖如圖3所示。左側配重3和右側配重4距合龍段端部的距離為3m。

建立合龍前有限元模型如圖4所示，通過在左側橋梁端部6的A點和右側橋梁端部7的B點施加豎向單位力，計算得到A、B、C、D點的豎向位移，即為柔度系數(shù)：

δ_AA＝2.25×10^-8m/N，δ_CA＝1.83×10^-8m/N，δ_BB＝4.02×10^-8m/N，δ_DB＝3.34×10^-8m/N。

合龍段混凝土重量G＝1081680N，由式(1)、(2)、(3)可以得到在合龍段混凝土重力荷載作用下A、B產生的豎向位移U_AA、U_BB及豎向位移差Δ_AB：

即控制施加配重前懸臂端點B位置拋高比懸臂端點A位置拋高高出9.64mm。

根據(jù)式(5)、(6)求得設計配重水箱的重量G_C、G_D為:

合龍段澆筑混凝土的過程中，混凝土密度為2450kg/m³,每澆筑1m³混凝土，即ΔG＝24500N時，由公式(7)、(8)可以得到C、D配重的卸載重量ΔG_C、ΔG_D分別為：

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。