网站首页  词典首页

标题	南水北调中线工程超大型渡槽施工程序
范文	李文胜+李书群 摘要：南水北调中线一期工程总干渠与多条大中河流交叉，须建多座跨河渡槽。其中河北省邯邢段跨河渡槽槽身采用三槽一联大跨度三向预应力混凝土结构，单跨渡槽预应力筋数量多达千根（束），槽身混凝土需现场浇筑施工，施工必然遇到槽身混凝土浇筑如何分期、预应力何时施加、按照何种顺序施加、下部支承结构何时拆除、顶部拉杆何时安装或浇筑较为有利等问题，本研究的目的就是要在保证结构安全、施工方便、经济的前提下，寻找一种优化的可行的槽身混凝土浇筑及预应力施加程序。 关键词：预应力混凝土；施工程序；有限元分析；三向预应力 中图分类号：TU74文献标志码：A文章编号： 1672-1683（2015）001-0146-03 Study on construction process of the super large aqueduct in the South-to-North Water Transfer Middle Route Project LI Wen-sheng1，LI Shu-qun2 （1.Water Utility Group of HeBei，Shijiazhuang 050021，China；2.The Second Design and Research Institute of Water Conservancy and Hydropower of Hebei，Shijiazhuang 050000，China） Abstract：A number of Large and medium-sized rivers cross with the South-to-North Water Diversion Middle Route Project，this need to build many Large across ricer Aqueducts.Among these， three slots a union、large span and three dimension prestressed cast-in-situ concrete structure is used to the aqueducts in Hebei province HanXing segment.The roots （bunches） umber of the prestressed steel is as many as one thousand in single span aqueduct.The concrete of the aqueduct need to used cast-in-situ concrete，so the construction must be suffer many problems， such as how to divided the stages of the casting concrete、when and how apply prestressing、when the lower support structure could be dismantled、when the top tension rods being installed or casted is favorable，etc.The purpose of this paper is to look for an optimized and feasible methods of the cast concrete and the prestressing applied，under the promise of structure safety、construction convenient and economical. Key words：prestressed concrete；construction process；finite element analysis；three dimension prestressing 1概述 南水北调中线工程总干渠跨河渡槽分配水头小，横向尺寸巨大，考虑管理运用和受力对称等条件，渡槽采用大跨度三向预应力矩形槽结构，后张法施工。单跨槽身布置预应力筋数量达一千余根（束），体系复杂。同时基于渡槽的输水特点，纵向钢绞线锚固体系只能集中布置在梁端，是布置的难点，本文通过对渡槽槽身混凝土浇筑基预应力施加程序进行了分析研究，槽身横断面预应力分布见图1 。 2槽身承重排架搭设及槽身混凝土浇筑施工 （1） 承重排架搭设。 承重架搭设前，先将进行地基处理，然后再浇筑混凝土基础。地基处理 时，设置相应的临时排水设施，避免地基受到浸泡，待槽身施工完成后再将混凝土基础拆除。基础填筑平整并碾压后再施工浇筑基础。承重排架采用48×35碗扣式脚手架管搭设满堂支架，搭设好后应进行承载预压。承重架顶面采用平面钢模、方木、工字钢，模板顶采用U形顶托调节高度。 （2） 浇筑分区及模板安装。 槽身采用分层浇筑工艺，根据现场施工环境和施工手段，将槽身分两层施工：第一层为槽底板八字角以上50 cm处，第二层完成侧墙及顶部人行道板等混凝土浇筑。一期混凝土浇筑顶面拉毛，确保两期混凝土紧密结合。 槽身第一层主梁、次梁混凝土侧压力由对拉螺栓来承受，槽身第二层采用系列大块组合定型模板，内侧模板由运输台车完成模板的纵向移动和定位。 3预应力张拉程序 假定支撑结构拆除前，竖向荷载均由支撑结构承担，在预应力施加后，槽身自重由预应力纵梁承担，优化过程按照纵、横、竖三向预应力分别优化计算，再利用有限元法综合分析。 图1槽身预应力布置 （1） 纵向预应力的施加顺序。 为保证预应力施加过程中渡槽受力均匀，避免由于预应力不均匀施加导致结构扭曲破坏，渡槽四道纵梁及底板预应力束预应力施加按照对称交替张拉原则进行。经试算：当边、中梁施加40%的纵向预应力、底板施加50%的纵向预应力后，纵向预应力反拱可以克服结构自重，使底模脱离，纵向预应力进一步施加，则会由于反拱加大，挤压作用容易导致模板与底横梁夹死，损坏模板。各部位应力复核结果见表1。 表1洺河渡槽纵梁应力计算成果 注：1）表中应力“-”表示压应力；2）施工期应力验算指张拉40%纵梁预应力筋和50%的底板预应力筋，拆除模板后的混凝土应力 边梁及中梁正截面承载能力满足规范要求。荷载效应标准组合下，中梁跨中底部产生最大003 MPa的拉应力，满足规范要求。施工期张拉50%纵向预应力拆除底模板后，构件全断面受压，不会产生裂缝。 （2） 横向预应力的施加顺序。 分析采用对于施工过程模拟较好的《桥梁博士》软件，从槽身混凝土浇注过程、初始温度变化开始，进行施工过程模拟分析。渡槽横向结构由横梁、竖墙和拉杆形成超静定结构，为分析预应力施加对超静定结构的影响，分拉杆在预应力施加前浇筑和预应力施加后拼装两种方式进行对比分析，从混凝土浇筑开始，施工应力带入完建期和工程运行期。通过计算分析，拉杆与槽体一并浇筑条件下，运行期边墙底产生最大34 MPa的拉应力；在预应力施加后拼装拉杆条件下，仅两边槽检修、中槽过水检修工况中墙底产生15 MPa的拉应力。两者差异明显，因此提出拉杆在压应力施加后拼装。 优化结果：最优过程是从两端往中间对底板T型横梁按照底部先张拉1束，顶部再张拉2束的顺序依次滚动施加预应力，见图2。 图2槽身横向预应力施加顺序 （3） 竖向预应力的施加顺序优化。 由于最后拼装拉杆，竖墙为静定悬臂结构，中墙、边墙分开计算，分析结果：无论中墙还是边墙的最优预应力施加过程均是从两端往中间对中、边竖向施加预应力。边墙由于竖向预应力为不对称布置，张拉时可采用内侧先张拉50%螺纹钢筋、最后补齐，避免墙体扭曲。 根据结构各截面的控制内力，按受弯构件或偏心受拉构件进行施工阶段分析，施工过程混凝土应力分布见表2。计算断面位置见图3。 施工期各构件在预应力施加后及完建期均不产生拉应力，拆除底模预应力施加前边槽跨中产生最大262 MPa的拉应力，因此，应在横梁底部张拉一束预应力筋后，才能拆除横梁底支撑模板。 （4） 边、中纵梁及底板剩余纵向预应力钢绞线施加顺序。 边、中纵梁及底板剩余纵向预应力钢绞线张拉不占用直线工期，主要分析边、中梁反拱度对横向结构的影响。通过计算分析，张拉时边、中墙对称交替张拉，以刚度较大的中梁为主轴线，以单束为控制，按照两中梁、两边梁交替原则进行。 表2施工期横向应力计算成果 注：（1）计算以压应力为“-”，拉应力为“+”；（2）设计及加大水深应力计算均考虑了中槽过水、两边槽过水、三槽过水的组合。 图3槽身横向应力计算计算点位置 4有限元分析 （1） 计算模型。 为研究渡槽的整体受力特性，采用大型通用有限元软件ANSYS进行模拟分析，分别计算渡槽预应力施加过程和对工程运行期的影响。根据结构的对称性和荷载的对称性，采用有限元剖分网格见图4。 （2） 分析结论。 施工期，渡槽各部位全断面受压；运行期在中槽加大水深两边槽无水条件下中墙内表面八字墙上缘产生不超过15 MPa拉应力（夏季检修温升组合），中槽加大水深两边槽无水条件下横梁跨中梁底产生09 MPa的拉应力（冬季检修温降组合）。通过将放空槽临时苫盖等方式，减小温差，使渡槽长期维持在受压状态。 图4槽身有限元网格剖分图 5结论 通过桥梁博士软件对预应力施加程序模拟和有限元分析，确定渡槽施工程序，预应力钢束张拉按同步、对称、两端同时张拉的原则，每次张拉不少于2根钢束。 （1） 梁体混凝土在满铺施工桁架上浇筑完毕（未浇筑后浇带及拉杆），混凝土强度达到设计强度85%后，张拉中墙F1至F5钢束、B1（C2）至B5、T1外侧各两根钢束，共17根；张拉边墙F1至F5钢束、B1、C2、T1外侧各两根钢束，共11根。张拉时边、中墙对称交替张拉。同一墙中，先张拉F1至F5束，B（C）束、T束交替张拉。 （2） 张拉竖向螺纹钢筋及横向预应力钢绞线：张拉时从支点向跨中对称交替张拉。同一横梁横向钢绞线先张拉一束底部钢绞线，上下排对称于横梁中心线交替张拉。 （3） 张拉底板纵向预应力钢绞线：张拉时对称从墙体向中间张拉。 （4） 浇筑拉杆，拆除施工桁架。 （5） 张拉边、中墙剩余纵向预应力钢绞线。张拉时边、中墙对称交替张拉。同一墙中，也遵循对称交替张拉的原则。 （6） 相临两跨纵向预应力张拉完毕后，即可浇注后浇带二期混凝土，待混凝土后浇带达到规定强度后，张拉后浇段中竖向螺纹钢筋。 通过各跨河渡槽施工过程验证，拟定的施工方案有以下优点。 ①方便施工 槽身混凝土一次浇筑完成，混凝土施工与预应力筋张拉互不干扰；下部支承结构在施加纵向预应力后拆除，模板周转加快。 ②保证安全 根据各工况的计算结果，在施加第一序预应力后拆除底模板，横向预应力施加前横梁底槽身会产生一定拉应力。当槽身纵向施加第一序预应力、对横向施加了全部预应力，渡槽处于全断面受压状态；预应力施加完毕时，渡槽全断面受压。因此，采用优化的预应力施加程序，不会发生槽身开裂等不安全现象。 ③该施工程序既缩短了工期，对槽体结构也未产生不利影响，取得了较好的效果。 参考文献： [1]SL 191-2008，水工混凝土结构设计规范[S]. [2]周氏，章定国，钮新强.水工混凝土结构设计手册[K].中国水利水电出版社，1999. [3]范立础.桥梁工程（上、下）[M].北京：人民交通出版社，1987.
随便看	浅谈车身钣金修复技术 中职会计教学中图示教学法的实践应用分析 中职机械基础教学中的微课应用 翻转课堂在中职平面设计课程建设中的运用 浅谈多种教学方法在中职生物教学中的应用 信息化在中职汽车电器课程中的应用初探 项目教学法在电子技术基础教学中的应用 项目教学法在中职学校电子技术教学中的应用研究 基于信息化技术的翻转课堂教学模式在电工电子教学中的应用 计算机教学中的微课应用与设计实践分析 “互联网＋”在春季高考技能教学中的应用研究 行动导向教学法在中职英语教学中的应用 闲暇资料在课文导入中的运用 微信公众平台在高校思政课实践教学中的应用简论 借图促思：思维导图在聋校语文阅读教学中的运用 论无伴奏纯人声合唱“阿卡贝拉”的艺术特色 三相异步电动机在维修电工中的难点研究 毛针织组织中罗纹的造型设计与工艺方法初探 中职校烹饪专业课程开展反刍式教学的可行性研究 中职药剂专业课程设置应适应用人市场的需求 基于一体化教学的数控车实训课程开展思路 中职学前教育专业美术课程的教学现状及对策研究 浅谈“自创秀”课程对中职学生的意义 电子商务课程的理念构建 浅谈如何做好中职学校班级管理工作 unpinked unpioneering unpious unpiouser unpiousest unpiously unpiped unpiqued unpirated unpiratical unpiratically unpiteous unpiteously unpitifully unpitifulnesses unplacated unplacatory unplacid unplacidly unplacidness unplacidnesses unplagiarized unplain unplan unplanked 平面图 平面媒体 平面对称 平面广告的创作 平面或物体表面的大小 平面波 平面设计 平面镜 平韵 平顶 平顶子 平顶屋 平顶帽 平顺 平饭 平驅 平驱 平鼎 平齐 年 年一年二 年三十 年三十夜拨算盘 年三十夜拨算盘——满打满算 年三十放炮——响（想）到一块儿

科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。