连续刚构桥合拢段施工的应力和变形分析
摘要：连续刚构桥的合拢段施工是桥梁施工中最重要的工序之一，本文结合贵州省黎平至洛香高速公路大湾大桥工程实例，采用有限元软件ansys对连续刚构桥合拢段施工时结构的应力和位移进行研究，并采取相应的措施对应力和变形进行控制，使施工达到设计要求的预期目标，以确保施工安全。研究成果可以为相类似桥梁合拢段施工工程提供参考。
关键词：连续刚构桥；合拢；有限元；应力；变形
连续刚构桥采用预应力混凝土结构，体系对称布置，并采用平衡悬臂施工方法修建。与同类桥（如连续梁桥、t形刚构桥）相比：刚构桥保持了上部构造连续梁的属性，跨越能力大，施工难度小，行车舒顺，养护简便，造价较低。刚构桥合拢段的施工是悬臂浇筑施工的关键工序之一，近年来，由于合拢段施工时应力和变形失控导致的施工事故屡见不鲜，为避免造成更大的安全事故和经济损失，需要对合拢段施工时结构的应力和位移的变化展开深入的分析，以确定合拢阶段导致事态风险的主要因素并提出相应的预防措施，提高桥梁建设质量。
1工程概况
贵州大湾大桥主跨150m，边中跨比为0.573，桥跨总体布置为86m+150m+86m，合拢时先边跨合拢后中跨合拢。桥型布置如图1所示，①-⑤为合拢口和墩的编号。
图1 桥型布置图（单位m）
连续梁合拢段施工方案 (定稿) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
京沪高铁南京相关枢纽工程NJ-3标五工区石干特大桥（40m＋72m＋40m）连续梁边跨、中跨合拢段 施 工 方 案 中铁四局南京铁路相关工程NJ-3标项目经理部五工区 二00九年九月
目录 1、工程概况………………………………………………………………… 2、合拢段设计简介………………………………………………………… 3、合拢顺序………………………………………………………………… 4、合拢施工方案…………………………………………………………… 5、合拢施工步骤及施工方法………………………………………………（1）合拢吊架平台搭设…………………………………………………（2）加设配重………………………………………………………………（3）钢筋绑扎、预应力安装、模型安装及加固…………………………（4）合拢撑架安装、锁定及拆除…………………………………………（5）临时预应力束张拉……………………………………………………（6）加设换重………………………………………………………………（7）砼浇注及养生…………………………………………………………（8）预应力张拉、压浆……………………………………………………（9）支架、挂篮拆除……………………………………………………… 6、合拢施工需注意的其它事项…………………………………………… 附件一：72连续梁合拢吊架受力检算书 附件二：72连续梁边跨现浇段及合拢段设计构造图 附件三：72连续梁合龙撑架设计图 附件四：72连续梁设计施工步骤图 附件五：72连续梁合拢施工顺序流程图 附件六：72连续梁合拢吊架施工步骤图
多跨连续刚构一次合拢施工工法 中铁十八局集团第二工程有限公司 陈国胜崔新军张文卷于长彬孙兆会 1.前言 连续刚构合拢段施工是施工中技术难度最大的一部分，特别是对于多跨长大连续梁，采用合适及合理的合拢段施工顺序和施工方法，既能节省施工时间又能使合拢段的施工受力处于最有利的状态。大跨度连续刚构桥梁结构的分段施工一般要经历一个长期而又复杂的施工过程，多跨连续刚构桥的施工，还将经过几次结构体系转换，随着施工阶段的推进，桥梁的结构形式和荷载作用方式等都在不断发生变化。结构中的最终恒载内力与施工合拢的程序有关，不同的施工程序，由于它们的初始恒载内力不同，在体系转换的过程中，由徐变引起的内力重分布的数值也不同。采用不同的合拢顺序对整个桥梁建设的工期和成本的影响也不同，因此，选择正确的合拢顺序至关重要。 目前，连续刚构桥比较成熟的施工技术一般按“对称悬臂浇筑→边跨合拢→中跨合拢”的顺序施工，由于大跨径连续刚构跨径大、超静定次数高，其成桥需经历一个长期而复杂的结构体系转换过程，而且，对于多跨布置的连续刚构桥梁，这种成桥顺序需要的工期长，施工成本大。 多跨一次合拢，可缩短整个合拢工程的工期，工序紧凑。对于静定结构，各工况条件下的挠度计算值与实测值容易吻合，而对于超静定结构，计算值与实测值就容易出现一些偏差，因此，进行一次合拢对于挠度控制是十分有利的。此外，多跨连续体系一次合拢，使合拢段的荷载同时作用
在最终结构上，可使内力的变化更趋均匀，比逐孔合拢相继产生的次内力随超静定次数的增加，其作用的结构形式不断改变所带来的复杂内力计算要简单得多。因此，采用多跨连续体系一次合拢可以达到线形正确、受力合理、成桥快的目的。 由中铁十八局集团第二工程有限公司承建的铜黄高速公路沮河特大桥，主桥上部构造为(85＋3×160＋85)米预应力混凝土变截面连续刚构，经过对多跨连续刚构一次合拢顶推力进行优化，采用“分级顶推、同时锁定、一次合拢”的技术；成功实施了对铜黄沮河特大桥5跨650米一联的连续刚构高温条件下的合拢。 取得了显著经济效益和社会效益，经总结形成本工法。 2.工法特点 多跨连续刚构一次合拢，可缩短整个合拢工程的工期，工序紧凑。而且对于超静定结构，计算值与实测值容易出现一些偏差，进行一次合拢对于挠度控制是十分有利的。而且多跨连续体系一次合拢，使合拢段的荷载同时作用在最终结构上，可使内力的变化更趋均匀，比逐孔合拢相继产生的次内力随超静定次数的增加，其作用的结构形式不断改变所带来的复杂内力计算要简单得多。因此，采用多跨连续体系一次合拢可以达到线形正确、受力合理、成桥快的目的。 3.适用范围 本工法适用于悬臂法浇注的多跨连续梁。 4.工艺原理 采用“分级顶推、同时锁定、一次合拢”的技术；对多跨连续梁合拢
XX高速公路投资建设有限公司建设项目 XX至XX高速公路 XX特大桥合拢段施工方案 XX工程有限公司 XX高速公路XX合同段项目经理部
目录 一、编制依据级原则 (1) 二、工程概况 (2) 三、合拢顺序的确定 (2) 四、施工组织 (2) 五、合拢段施工主要环节及要点 (4) 六、合拢段施工方案详述 (6) 七、合拢段施工中的注意事项及控制措施 (15) 八、合拢段施工的质量保证措施 (16) 九、施工安全保证措施 (16) 十、安全应急预案 (17) 十一、施工环保及水保 (17)
一、编制依据级原则 1.1、编制依据 1、《公路工程技术标准》（JTGB01-2014） 2、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2011） 3、《高速公路施工标准化技术指南》（第四分册桥梁工程） 4、《沿河至榕江高速公路沿河至德江段两阶段施工设计》 1.2、编制原则 1、符合国家有关工程建设法律、法规和技术标准，符合行业有关5规范、规程、规定，符合招标文件和工程合同文件中的相关要求与规定。 2、坚持在实事求是的基础上，施工进度安排高效、合理，施工区段划分科学，符合施工现场实际情况，力求技术先进、管理科学、经济适用的原则。 3、坚持施工全过程严密监控，以科学的方法实行动态管理，灵活实施动静结合的管理原则。 4、实施项目法管理，通过对施工人员、设备、材料、资金、技术、方案、营地、时间与空间条件的优化设置，实现项目成本、工期、质量及创立良好社会信誉的预期目标。 5、在本工程实施的全过程中，始终坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的原则，做到“管生产必须管安全”，精心编制项目安全技术措施计划，并保证其落实和实施，建立健全安全生产责任制，加强安全教育与培训，做好安全技术交底工作，加强安全检查，确保本工程无安全事故。 6、组织精干、高效的项目管理机构，选派具有多年高速公路桥梁专业施工经验的管理人员和技术人员组成强有力的项目领导班子，就近调集具有类似工程施工经验专业施工队伍参加本合同段施工。 7、统筹安排施工，做到均衡生产，采用先进的组织管理技术，提高施工机械化程度，降低成本，提高劳动生产率，减轻劳动强度。 8、采用先进的机械设备，组成配套合理、高效的机械化作业线，充分发挥设备的生产能力。
4.2 焊接应力与变形： 4.2.1 焊接变形和残余应力的不利影响： 焊接变形 1.影响工件形状、尺寸精度 2.影响组装质量 3.增大制造成本———矫正变形费工、费时 4.降低承载能力———变形产生了附加应力 焊接应力 1.降低承载能力 2.引起焊接裂纹，甚至脆断 3.在腐蚀介质中，产生应力腐蚀裂纹 4.引起变形 4.2.2 焊接变形和应力的产生原因： 根本原因：对焊件进行的不均匀加热和冷却，如图6-2-8 焊接应力 焊接加热时，焊缝区受压力应力（因膨胀受阻，用符号“-”表示） 远离焊缝区手拉应力（用符号“+”表示） 焊后冷却时，焊缝受拉应力（因收缩受阻），远离焊缝区受压应力 焊接变形：当焊接应力超过金属σs时，焊件将产生变形 焊接应力和焊接变形总是同时存在，不会单独存在，当母材塑性较好，结构刚度较小时，焊接变形较大而应力较小；反之，则应力较大而变形较小。 4.2.3 焊接变形的控制和矫正：
4.2.3.1 焊接变形的基本形式，如图6-2-9 如图6-2-9 常见的焊接残余变形的类型 1、2---纵向收缩量3---横向收缩量4、5---角变形量f---挠度 （1）收缩变形：即焊件沿焊缝的纵向和横向尺寸减少，是由于焊缝区的纵向和横向收缩引起的。如图5-2-9 a （2）角变形：即相连接的构件间的角度发生改变，一般是由于焊缝区的横向收缩在焊件厚度上分布不均匀引起的。如图5-2-9b （3）弯曲变形：即焊件产生弯曲。通常是由焊缝区的纵向或横向收缩引起的。如图5-2-9c （4）扭曲变形：即焊件沿轴线方向发生扭转，与角焊缝引起的角度形沿焊接方向逐渐增大有关。如图5-2-9d （5）失稳变形（波浪变形）：一般是由沿板面方向的压应力作用引起的。如图5-2-9e 4.2.3.2 控制焊接变形的措施 （1）设计措施（详见焊接结构设计） 尽量减少焊缝的数量和尺寸，合理选用焊缝的截面形状，合理安排焊缝位置──尽量使焊缝对称或接近于构件截面的中性轴（以减少弯曲变形）。如图6-2-10
摘要:根据京津城际轨道交通工程跨北京市三环路60m+100m+60m连续梁合拢段的施工方案,介绍了连续梁合拢段施工顺序、影响因素、需解决的问题、施工方法 ,为以后同类连续梁的合拢施工提供了参考。 关键词:连续梁,合拢,锁定,工艺京津城际轨道交通工程跨北京市三环路60m+100m+60m 连续梁采用挂篮悬浇方法进行施工,合拢顺序为先边跨后中跨。边跨合拢段混凝土浇筑后,张拉边跨预应力束,解除主墩顶临时固结,使悬臂t构变为简支结构;中跨合拢后,使两个简支结构形成一个连续梁,完成两次体系转换。1 合拢段需解决的问题合拢段施工主要需解决3个问题:1)吊架的安装问题;2)合拢段的临时锁定问题;3)合拢段混凝土浇筑问题。合拢段因混凝土浇筑后,气温的变化会引起梁体的伸缩变形,同时梁体左右日照温度不同还会引起梁的扭曲变形,需对合拢段进行临时锁定保持合拢段无相对变形。合拢段临时锁定要抵抗温度应力、t构两端不平衡弯矩等多种外力,保证悬臂t构施工安全和合拢段不出现裂纹。2 合拢段施工顺序边跨现浇段及中间节13号块施工完成后,安装边跨合拢段吊架,进行边跨合拢段锁定,浇筑边跨合拢段混凝土,张拉边跨t17,b13~b16及边跨横竖向预应力筋,拆除边跨合拢段吊架。边跨张拉完成t17,b13~b16后,拆除主墩顶临时固结使主墩永久支座受力,张拉边跨b11~b12,拆除边跨现浇段支架,安装中跨吊架及模板,进行中跨合拢段锁定,绑扎钢筋并浇筑中跨合拢段混凝土,张拉t18,b1~b10,拆除中跨合拢段吊架,拆除t18。3 合拢段施工方法3.1 合拢段吊架及模板利用挂篮底模、外侧模、内模作为合拢段模板,不仅可以减少搭设支架的投入,还可使浇筑后的混凝土变形与两端已浇段保持同步,但要利用挂篮作为吊架,需解决一个挂篮后退和一个挂篮前移的问题。由于67号主墩的施工速度较66号主墩要快,故施工中决定67号墩中跨挂篮向后退,66号墩中跨挂篮向前移作为中跨合拢段吊架。边跨合拢段吊架仅存在前移问题,与中跨挂篮前移作吊架方法相同。3.2 临时锁定3.2.1 合拢段锁定计算假设 1)以合拢段长度不变,锁定骨架支撑力能够抵消梁体温度变形引起的支座或模板体系产生的摩擦阻力即可。2)边跨合拢时边跨模板与混凝土的摩擦系数取0.15,中跨合拢时活动支座摩擦力取0.05。3.2.2 边跨合拢段锁定 1)应力分析。根据计算,温度应力引起的力较大,而此时只有边跨模板对梁体有约束力,如果约束力小于梁体温度应力,梁体肯定会产生位移。只要保证合拢段临时锁定力大于模板及支座的约束力即可保证合拢段相对无变形。 2)刚性支撑设置。边跨现浇段及13号块端部腹板两侧顶板、底板上各预埋4块40cm高,50cm宽,2cm厚的钢板,钢板后方加焊钢板肋进行加强,梁体内埋设加强钢筋与混凝土连接增加抗拔力。支撑型钢用双工20b焊接而成,在混凝土浇筑前几天凌晨最低温度时,将支撑型钢焊于两侧梁内预埋的钢板上,起到支顶作用并起部分抗拉作用,焊接时注意同一根工钢骨架一端焊完后再焊接另一端。边跨合拢段采用刚性骨架措施锁定后,在温度变化作用下,由于中墩临时支撑尚未拆除,梁体变化引起的微小滑动,通过边跨合拢段临时固结骨架,其力主要由边跨现浇段混凝土与模板的摩擦力抵消,边跨现浇段施工完成后,边支座处支顶方木要拆除,使支座能够活动。木模板与混凝土之间的摩擦系数取μ=0.15,则: 合拢段刚性支撑所受轴力:n=μg=0.15×448×9.8=658kn。其中,g为边跨现浇段梁段的重力。假设采用2工20b焊成支撑骨架,每个合拢段4个,则每个刚性支撑所受应力:σ=n/a=658/4/2/0.00355=23169kpa=23.2mpa。能够满足要求。 3)临时张拉束。由于总共仅有658kn的力,故边跨不再进行临时预应力束张拉,仅用劲性骨架焊接来抵消温度降低时两端梁体对合拢段新浇混凝土的张应力。 4个骨架所承受的平均力为:658/4=165kn,单个骨架在钢板上焊缝长度90cm,为保证焊缝牢固,每个骨架与预埋钢板的焊缝均采用四周满焊,焊缝厚度6mm。3.2.3 中跨合拢段锁定 1)刚性支撑骨架。在两13′号内预埋相同的钢板箱。中跨合拢时温度应力与边跨合拢时相同,只是抵消温度变形的力主要由66号墩顶活动支座(67号墩顶为固定支座)与梁体摩擦力承担,取摩擦系数0.05,承重为全桥除去中跨合拢段梁体重量的1/2。此时摩擦力(等于合拢段刚性支撑所受轴力)为:n=μ g=0.05×5610×9.8=2749kn。假设采用2工40a焊成支撑骨架,每个合拢段4个,则每个刚性
京沪高铁南京相关枢纽工程NJ-3标五工区石干特大桥（40m＋72m＋40m）连续梁边跨、中跨合拢段 施 工 方 案 中铁四局南京铁路相关工程NJ-3标项目经理部五工区 二00九年九月
目录 1、工程概况………………………………………………………………… 2、合拢段设计简介………………………………………………………… 3、合拢顺序………………………………………………………………… 4、合拢施工方案…………………………………………………………… 5、合拢施工步骤及施工方法………………………………………………（1）合拢吊架平台搭设…………………………………………………（2）加设配重………………………………………………………………（3）钢筋绑扎、预应力安装、模型安装及加固…………………………（4）合拢撑架安装、锁定及拆除…………………………………………（5）临时预应力束张拉……………………………………………………（6）加设换重………………………………………………………………（7）砼浇注及养生…………………………………………………………（8）预应力张拉、压浆……………………………………………………（9）支架、挂篮拆除……………………………………………………… 6、合拢施工需注意的其它事项…………………………………………… 附件一：72连续梁合拢吊架受力检算书 附件二：72连续梁边跨现浇段及合拢段设计构造图 附件三：72连续梁合龙撑架设计图 附件四：72连续梁设计施工步骤图 附件五：72连续梁合拢施工顺序流程图 附件六：72连续梁合拢吊架施工步骤图
南水北调（40+72+40）m连续梁 边跨、中跨合拢段施工方案 1、工程概况 石干特大桥连续梁跨度为40+72+40m，共两联，京沪与沪汉蓉各一联，主梁上跨改移后的大周路。本方案按京沪连续进行编制。 连续梁梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。箱梁顶宽12m，底宽6.7m，顶板厚40~50cm，按折线变化，腹板厚度48~60~90cm，按折线变化，底板厚40~100cm，按曲线变化，底板设30*60梗肋，顶板设30*90梗肋。在端支点、中支点共设四个横隔梁，隔板设有孔洞，供检查人员通过。中支点横隔板厚2.4m，端支点横隔板厚1.15m。桥面宽度：防护墙内侧净宽8.8m，桥上人行道栏杆内侧净宽11.9m，桥面板宽12.0m，桥梁建筑总宽度12.28m，梁全长为153.5m，计算跨度为（40+72+40）m,中支点截面中心梁高6.2m，跨中2.0m直线段及边跨4.75m直线段截面中心梁高为3.6m,梁底按R=217.117m圆曲线变化，边支座中心线距梁端0.75m。支座横桥向中心距均为5.6m。 京沪高速铁路石干特大桥53#～56#墩及沪汉蓉铁路石干特大桥50#～53#墩上部结构采用（40+72+40）m预应力钢筋砼悬臂浇筑连续箱梁施工。悬灌梁段长3.0m、3.5 m，合拢段长1m和2m。一个“T”构共有18个悬灌梁段，边跨现浇段长4.75m，1号块为最大重151t。箱梁设纵向、横向和竖向三种预应力，横向、纵向预应力管道采用金属波纹管，竖向预应力管道采用铁皮管。预应力筋采用标准公称直径15.24mm，强度级别为1860MPa 的低松弛钢绞线及Φ25精轧螺纹，墩顶支座为球形支座。 连续梁主墩施工完后，在承台顶安装落地钢管支架，进行预压并施工0#块，张拉预应力束，完成墩梁临时固结；之后在0#块上拼装挂篮，开始对称悬臂浇筑1#～9#标准节块，并保证主“T”构端基本同步施工,最大不平衡重量不超过设计值8t；标准节块施工的同时，完成边跨现浇段支架搭设、混凝土浇筑，最后按照先边跨合拢、再中跨合拢的顺序，完成连续梁的主体施工。 连续箱梁采用三角形挂篮悬臂灌注施工工艺。本桥共计配备4只挂篮。 2、合拢段设计简介 （40+72+40）m连续梁合拢段共计3个，其中边跨合拢段2个，中跨合拢段1个。 边跨合拢段长1m，中心梁高3.6m，底板宽6.7m，厚0.4m；顶板宽12m，厚0.4～
毛坯子大桥主桥中跨合拢段顶推力计算预应力砼连续刚构桥在完成体系转换后，后期砼收缩徐变与降温效应相组合使两墩之间主梁有缩短得趋势，迫使墩顶向跨中方向发生位移，墩顶、墩底产生较大得弯矩，同时主梁受到砼纤维限制，在结构内部产生拉应力，对结构造成危害。因此，在边跨合拢后、中跨合拢前对中跨悬臂端部施加一个水平推力，使桥墩产生一个预偏位来抵抗上述位移，有利于桥梁后期受力，增加结构得安全度。为此，监控组根据设计图纸要求，通过建立有限元模型，计算分析确定合拢顶推力值。 一墩顶偏位与顶推力关系 在结构有限元计算模型（图1）中，需在最大悬臂工况下（即中跨合拢前）对悬臂端施加纵向得水平推力P，来消除各墩顶产生得水平偏位。 图1 毛坯子大桥主桥有限元模型 在最大悬臂端分别施加0KN、100kN、200kN 、300kN得顶推力,两个主墩墩身对应在0#块中心得节点（25号、71号节点）处得水平位移见表1。 表1 不同顶推力作用下主墩对应节点水平位移（mm）（合拢温差为0） 节点 25 71 顶推力 0KN 4、10 -2、89 100KN -0、01 1、04 200KN -4、26 5、11 300KN -8、60 9、26 从表1中可以瞧出，控制截面节点得水平位移变化基本与顶推力呈线性变化，即每增加100KN得顶推力，8#墩对应0#块中心处水平偏位为4、2mm，9#墩对应
0#块中心处水平偏位为4、1mm。有了上述节点位移量与顶推力得关系，即可开展顶推力优化计算与温度影响得分析。 二顶推力计算 2、1 收缩徐变对顶推力得影响 在确定桥梁在运营一段时间后因收缩徐变影响所需得实际顶推量时，我们需要考虑以下两个因素： （1）理论上得顶推量为长期收缩徐变后得累积纵向水平位移，结构有限元模型就是对桥梁结构理想状态得模拟，而实际桥梁结构得边跨支座位移肯定会受到摩阻力得影响。 （2）从成桥到收缩徐变完成需要很长时间，若预先顶推100% 收缩徐变效应值，这样结构在合龙完成后在运营阶段将会带有由于顶推作用而引起得反向过大位移，并且在这期间还有活荷载得作用，这对运营阶段得桥墩产生很大得不利弯矩，更有可能引起开裂。另外双薄壁墩一般采用柔性墩，设计上原本就容许有一定得纵向位移。 根据工程经验一般只需预顶实际收缩徐变量得60%。考虑桥梁运营十年后，主墩对应0#块中心处节点位移如表2所示。 表2 桥梁运营十年后对应节点水平位移（mm）(未顶推，合拢温差为0) 在顶推力Pi 作用下, 各节点得水平位移量可按式(1) 计算: δi =δ1-i×P i(1) δi =60%*δ10(2) 即P i=δi/δ1-i (3) 式中:δi 为各节点顶推产生得水平位移；δ1-i为单位顶推力作用下各节点水平位移；P i为顶推力；δ10为桥梁运营十年后节点累计水平位移。 通过表1，表2及公式（3）,可计算出: P25=δ25/δ1-25=-21、87×0、6/0、042=-313KN； P71=δ71/δ1-71=20、54×0、6/0、041=301KN；
焊接应力变形的产生原因与控制措施 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司王习宇[摘要] 近年来，汽车行业发展迅猛，各主机厂在提升产量的同时，对于产品质量的要求也大幅提高。为应对巨大的市场冲击，我们威孚力达应采取相应措施，来迎接机遇和挑战。目前我司焊接向着自动化、集成化、高精度、高质量的方向发展，如何采取措施减小金属构件在焊接工序中发生的应力与应变，从而提高焊接工序的精度以及产品的总体质量，有着十分重要的现实意义。本文主要叙述了焊接应力变形与控制方法。 [关键词] 威孚力达焊接变形焊接应力产生原因控制措施
国内现状 随着我国汽车产业的高速发展，焊接技术在汽车工程中得到大量的应用，焊接工件尤其是法兰焊接变形也成为人们密切关注的焦点。在焊接过程中，焊接残余应力和焊接变形会严重影响制造过程、焊接结构的使用性能、焊接接头的抗脆断能力、疲惫强度、抗应力腐蚀开裂和高温蠕变开裂能力。焊接变形在制造过程中也会危及外形与公差尺寸，使制造过程更加困难，当出现题目时还需采取一些费时耗资的附加工序来进行弥补，不仅增加本钱，还可能出现由此工序带来的其他不利因素。因此，要得到高质量的焊接结构必须对这些现象严格控制。焊接应力分析熔化焊接时，被焊金属在热源作用下发生局部加热和熔化，材料的力学性能也会发生明显的变化，而焊接热过程也直接决定了焊缝和热影响区焊后的显微组织、残余应力与变形大小，所以焊接热过程的正确计算和测定是焊接应力和变形分析的条件。因此在焊接过程的模拟研究中，只考虑温度场对应力场的影响，而忽略应力场对温度场的作用。同时，非线性、瞬时作用以及温度相关性效应等也会妨碍正确描述在各种情况下产生的残余应力，并使同一系统化的工作很难完成。为使其简单化，实际中常用焊接性的概念作为一种分类系统，将焊接分解为热力学、力学和显微结构等过程，从而降低了焊接性各种现象的复杂性。图1所示的工艺基础将焊接性分解为温度场、应力和变形场以及显微组织状态场。这种分解针对焊接残余应力和焊接变形的数值分析处理很有价值。在狭义上，焊接性又可理解成所要求的强度性能。影响强度性能的主要因素又包括化学成分、相变显微组织、焊接温度循环、焊后热处理、构件外形、负载条件以及氢含量等。显微组织的转变不仅决定于材料的化学成分，也决定于其受热过程（特别是与焊接有关的过程），特别是它在焊接接头的热影响区和熔化区的影响更加引人留意。 在焊接过程中，由于焊件局部的温度发生变化，产生应力变形。进而导致了构件产生变形。因此，通过对焊接结构及焊接变形的分析，通过对焊接工艺焊件结构设计等方面采取有效措施，从而提高焊接质量。
卡子山跨环城高速双线特大桥 (40+64+64+40)m连续梁合龙段施工方案 一、编制说明 （一）编制依据 ⑴TZ324-2010铁路预应力混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑施工技术指南 ⑵高速铁路施工工序管理要点第三册预应力混凝土连续梁悬臂浇筑线形监控 ⑶高速铁路施工工序管理要点第二册挂篮法预应力混凝土连续梁施工 ⑷铁建设【2010】241号铁路混凝土工程施工技术指南 ⑸TB10426-2004《铁路工程结构混凝土强度检测规程》 ⑹铁建设【2010】241号《高速铁路桥涵工程施工技术指南》 ⑺TB10424-2010 J1155-2011《铁路混凝土工程施工质量验收标准》 ⑻TB10425-94《铁路混凝土强度检验评定标准》 ⑼JGJ18-2003《钢筋焊接及验收规程》 ⑽TB 10752-2010/J 1148-2011《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》 ⑾TB/T3192-2008《铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术条件》 ⑿卡子山跨环城高速双线特大桥（40+64+64+40）m预应力混凝土连续梁施工图； （二）编制原则 1、遵守有关技术规范及设计图纸、文件要求。 2、运用有效管理技术，采用可靠技术保证措施，确保安全生产。 二、工程概况 本桥连续梁为40+64+64+40m双线连续梁，线间距S=4.4m，位于R=3500的圆曲线上，线路纵坡19‰，桥上不设置声屏障。 本梁为单箱单室、变高度、变截面箱梁，梁体全长209.4m，中跨中部10m 梁端,梁高5.3m和边跨端部13.7m梁段为等高梁段，梁高2.9m，其余梁段梁底下缘按二次抛物线Y=2.9+2.4x2/576(m)(x=0～24m)变化，坐标原点设在5号、23号和26号截面顶，x=0～24m。轨底至梁顶高度为0.7m。箱梁顶板宽度为12.5m，
《连续刚构桥合拢段施工和技术要点》 连续刚构桥是一种介于连续梁桥和T型刚构桥之间的桥型，这种桥型的桥梁又称为墩梁固结的连续梁桥。目前连续刚构桥大多用于大跨度的薄壁高墩上，即把高墩看作一种摆动支承体系，从而降低墩的内力。由于其具备超越连续梁桥跨径的能力，是近年来使用较多的梁式桥。 悬臂施工法是一种常用的桥梁施工方法，目前大跨径预应力混凝土连续刚构桥的施工大多采用悬臂施工法。概括地讲，其操作方法是：首先由墩顶开始向两边采用平衡悬臂施工法逐节段施工结构的上部梁体，形成一个T字形的双悬臂结构，接着合拢边跨，最后合拢中跨，形成最终体系。悬臂施工法可以分为悬臂浇筑和悬臂拼装两种工法，其中尤以悬臂浇筑具有更广泛的适用性。 合拢段的施工是悬臂浇筑技术非常重要的工序之一。它不仅是梁体体系转换的必由之路，而且因为其混凝土从浇筑到张拉预应力筋，实现真正“合拢”期间，昼夜温差的影响、 新浇混凝土的早期收缩、徐变等因素，都要在结构中产生变形、引起内力，所以必须采取合理的措施，确保合拢段混凝土不致因自身的长度的变化造成开裂和压碎，使桥梁顺利合拢。鉴于目前文献合拢段的施工，都是针对连续梁而言的，连续刚构有其自身的特点。本文结合录安洲夹江大桥施工实例，论述悬臂施工中合拢段的施工方案和技术注重事项。1工程概况 录安洲夹江大桥主桥为m五跨预应力连续刚构，单箱双室变高度预应力混凝土箱梁，桥面宽18m，箱宽11m，跨中及边跨端部梁高2.5m，13、14号墩根部梁高6米，15号墩顶根部梁高5米。桥梁桥跨体系采用悬臂浇筑法施工，悬浇段每节长度为3.0m～4.0m，中跨合拢段长2.0m，主桥箱梁采用C50混凝土，预应力采用三向预应力体系。0号块和1号块采用贝雷支架现浇施工，全桥共设8个三角形轻型挂篮对称悬臂浇筑施工。中跨合拢段利用挂蓝主梁作为导梁，其下悬吊底模浇筑。边跨现浇段采用在11号悬浇块端与边墩之间搭设型钢支架进行现浇施工。主桥合拢顺序为先合拢边跨现浇段，再合拢中跨，从而形成一个连续刚构体系。图1连续刚构桥悬臂浇筑和合拢段施工示意图 2施工方案 2.1边跨现浇段施工 边跨现浇合拢段施工采用钢管脚手架搭设支架进行现浇。施工前支架基础应做严格的压实处理，首先对11号墩与11号悬浇块之间的河堤进行严格压实或换填处理，然后上铺垫木，搭设90×90×120cm钢管脚手架支架至设计高度。现浇段模板采用δ=20mm高强度竹质胶合板。浇筑前对支架进行100％重量预压，消除塑性变形，预留弹性变形，确保合拢后线形符合设计要求。 2.2中跨合拢段施工 边跨合拢后，即可进行中跨合拢段的施工。因中跨两梁段上的挂篮已非常接近，此时可利用挂篮进行中跨合拢段的施工。 具体施工方法是：合拢前先调整中线位置和高程，合拢口临时锁定，张拉合拢临时钢束，并按设计要求在两端悬臂用水箱法预加压重，在混凝土浇筑过程中逐步撤除。临时锁定设置由四根钢接杆组成的临时劲性支撑，分别位于箱梁顶底板靠近腹板处，钢接杆按图纸预先拼焊好后，在箱梁两端对应预埋件上就位焊接，此后张拉上顶板临时束和下底板对应钢束，形成顶部抗拉的近似刚性接头。利用挂篮底模做中跨合拢段底模，侧模用挂篮钢侧模。取出挂篮内模，改用方木骨架外贴胶合板做合拢段内模，绑扎合拢段钢筋及对接预应力管道，同时在合拢块混凝土浇筑前将预应力钢筋预先穿入。3合拢段施工注重事项 3.1环境温度
白果渡嘉陵江大桥合拢段预顶推施工技术 薛立强 陈宇啸 杨 雷 张中伟 白果渡嘉陵江大桥是国道212线四川武胜（川渝界）至重庆合川高速公路的主要控制性工程。白果渡嘉陵江大桥全长1433.78米，采用10×40+130+230+130+13×40跨径布臵，其中主桥全长490米，主桥上部结构为三跨预应力砼连续刚构桥，跨径设臵为130m+230m+130m。引桥为23跨40米预应力砼T梁，该桥设计桥面全宽24.5米，分左右两幅，主桥每幅采用单箱单室截面，主桥箱梁为三向预应力结构。主桥箱梁中跨合拢段长度为2米，在桥纵向中跨合拢段中间位臵，设臵一道30米厚横隔板，以消除底板预应力产生的径向力对结构的不利影响，确保箱梁的横向安全。 由于受降低工程造价及降低施工难度这两方面的因素影响，该桥两个主墩（11#、12#）被设计成了不等高的墩，墩身高度分别为43m、22m。对于连续刚构这样的结构，两个“T”构主墩的高度相差如此之大，这在国内同类型桥梁中也是极少见的，因此该桥的中跨合拢段施工就显得尤为关键。 1. 预顶推施工 预应力砼连续刚构在完成体系转换后，后期砼收缩徐变与降温效应相组合使两墩之间主梁有缩短的趋势，迫使墩顶向跨中方向发生位移，墩顶、墩底产生较大的弯矩，同时主梁受到砼纤维限制，在结构内部产生拉应力，对结构构成危害。通过计算分析发现，在边跨合拢后，如果能在中跨合拢前在中跨悬臂端部施加一个水平推力，将合拢段两端顶开一段距离，然后焊接合拢段劲性骨架，再拆除顶推千斤顶，这样即可将顶推轴力存储于梁内，顶推工艺类似预应力作用，施工切实可行。中跨合拢前顶推主梁示意如图1。 （图略） 2．中跨合拢段施工工艺 2.1中跨合拢段施工方案 中跨合拢段全长2.0m，该处箱梁设计高度为4.0m，底板宽度为11.0m，顶板宽度为19.0m，腹板厚为0.5m，底板厚度为0.32m，顶板厚度为0.25m，横隔板厚？，中跨合拢段砼总方量为m3。 中跨合拢段的施工方案一般有吊架法、挂篮抬浇法及落地支架现浇法，由于中跨合拢段所处地理位臵及现场的施工条件，本着降低成本及加快施工进度，采用已有挂篮作改动之后施工中跨合拢段 2.2中跨合拢段施工准备
悬臂浇筑连续梁合拢段施工方案
目录 1.工程概况 (1) 2.编制说明 (1) 2.1.编制依据 (1) 2.2.编制原则 (1) 2.3.编制范围 (2) 3.总体施工方案 (2) 4.合拢段施工技术及现场准备 (2) 5.主要施工方案 (2) 5.1.合拢段施工程序 (2) 5.2.合拢梁段吊架及模板 (3) 5.3.劲性骨架的安装 (4) 5.4.临时索张拉 (4) 5.5.压配重 (4) 5.6.混凝土的浇筑 (5) 5.7.体系转换 (5) 5.8.吊架预埋孔 (5) 6.合拢段施工注意事项 (6) 6.1.36+44+32M悬浇连续梁 (6) 6.2.40+64+40M悬浇连续梁 (6)
悬浇梁合拢段施工方案 1.工程概况 某桥范围内设计有两联悬臂浇筑连续梁，其中一联为跨高速公路40+64+40m（403#墩～406#墩）连续梁；另一联为跨北环高架桥的36+44+32m（409#墩～412#）连续梁。 合拢段分为边跨合拢与中跨合拢段，梁段长度均设计为2m，其中单联连续梁边跨合拢段为两段，中跨合拢段为一段。其中跨锡宜高速连续梁边跨合拢段高3m，设计砼数量为20.87m3，按钢筋砼2.6t/ m3计为54.3t，中跨合拢段高也为3m，设计砼数量为27.35m3，重量计为71.1t；跨北环高架连续梁合拢段高度为2.7m，其中边跨合拢段砼设计数量为18.3m3，重量计为47.6t，中跨合拢段砼设计数量为18.3m3，重量计为47.6t。计算合拢段重量时尚需计入钢性连接与先穿钢绞线的重量。 2.编制说明 2.1.编制依据 （1）设计图《沪宁城际施图》与《沪宁城际施图》。 （2）《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（铁建[2005]160号）等相关验收标准。 （3）《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ213-2005）。 （4）《客运专线预应力混凝土现浇梁暂行技术条件》。 （5）《客运专线铁路桥涵高性能混凝土技术条件》。 （6）《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》。 2.2.编制原则
焊接应力和变形控制论文 摘要：为有效控制因焊件的不均匀膨胀和收缩而造成的焊接变形，就焊接变形和焊接应力的各种影响因素进行分析，提出了相应的控制措施。 关键词：焊接变形，焊接应力，热过程，焊接工艺 在焊接技术发展如火如荼的今天，形式各异的焊接机械、焊接方法日新月异，焊接技术成了一个关键的课题。但在作业过程中，由于焊接产生的焊接残余应力和残余变形，严重影响着焊接的质量，因而，急需采用合理的方法予以控制。 焊接过程实际上是在焊件局部区域加热后又冷却凝固的热过程，但由于不均匀温度场，导致焊件不均匀的膨胀和收缩，从而使焊件内部产生焊接应力而引起焊接变形。常见的焊接应力有：1)纵向应力；2)横向应力；3)厚度方向应力。常见的焊接变形有：1)纵向收缩变形；2)横向收缩变形；3)角变形；4)弯曲变形；5)扭曲变形；6)波浪变形。针对这些不同种类的焊接变形和应力分布，追溯根源，具体进行研究控制。 1焊接变形的控制措施 全面分析各因素对焊接变形的影响，掌握其影响规律，即可采取合理的控制措施。
1.1焊缝截面积的影响 焊缝截面积是指熔合线范围内的金属面积。焊缝面积越大，冷却时收缩引起的塑性变形量越大，焊缝面积对纵向、横向及角变形的影响趋势是一致的，而且是起主要的影响，因此，在板厚相同时，坡口尺寸越大，收缩变形越大。 1.2焊接热输入的影响 一般情况下，热输入大时，加热的高温区范围大，冷却速度慢，使接头塑性变形区增大。 1.3焊接方法的影响 多种焊接方法的热输入差别较大，在焊接常用的几种焊接方法中，除电渣以外，埋弧焊热输入最大，在其他条件如焊缝断面积等相同情况下，收缩变形最大，手工电弧焊居中，CO2气体保护焊最小。 1.4接头形式的影响 在焊接热输入、焊缝截面积、焊接方面等因素条件相同时，不同的接头形式对纵向、横向、角变形量有不同的影响。常用的焊缝形式有堆焊、角焊、对接焊。 1)表面堆焊时，焊缝金属的横向变形不但受到纵横向母材的约束，而且加热只限于工件表面一定深度而使焊缝的收缩同时受到板厚、深度、母材方面的约束，因此，变形相对较小。 2)T形角接接头和搭接接头时，其焊缝横向收缩情况与
焊接过程模拟与焊接变形、焊接Ansys应力有限元分析 1.1 焊接变形与焊接应力 焊接时，加热和冷却循环总会导致一定程度的变形，焊接变形对尺寸稳定性以及结构力学性能都有很大的影响，控制焊接变形在焊接加工中是一个关键的任务。 在钢结构焊接中，焊接工艺会使构件温度场产生不均匀变化，从而在构件中产生复杂的残余应力分布。残余应力是一种自相平衡的力系，当构件承受荷载时，如受拉、受压等，荷载引起的应力将与截面残余应力相叠加，从而使构件某些部位提前达到屈服强度，并发生塑性变形，故会严重降低构件的刚度和稳定性以及结构疲劳强度。 对构件进行焊接，在焊件上产生局部高温的不均匀温度场，焊接中心处温度可达1600℃，高温区的钢材会发生较大程度的膨胀伸长，但受到相邻钢材的约束，从而在焊件内引起较高的温度应力，并在焊接过程中，随时间和温度而不断变化，称其为焊接应力。焊接应力较高的部位，甚至将达到钢材的屈服强度而发生塑性变形，因而钢材冷却后将有残存于焊件内的应力，称为焊接残余应力。并且在冷却过程中，钢材由于不能自由收缩，而受到拉伸，于是焊件中出现了一个与焊件加热方向大致相反的内应力场。 1.2 Ansys有限元焊接分析 为通过对焊接过程的三维有限元模拟分析以及焊接后构件变形及残余应力分布分析，为评估焊接对焊件的影响提供更加合理、有效、可靠的分析数据，并为焊接工艺提供一定的指导，为采用的焊接过程提供一定的分析依据，采用大型有限元计算软件Ansys作为分析工具对焊接过程与焊件的变形与残余应力进行了分析。 ANSYS有2种方式来考虑热分析与力学分析之间的耦合,即直接耦合和间接耦合。 间接耦合法的处理思路为先进行温度场的模拟,然后将求出的结点温度作为体载荷施加在结构中,计算焊接残余应力与变形。即：
广乐高速公路T15合同段 武江大桥连续梁 边跨现浇段、合拢段施工方案 中铁七局广乐高速T15标项目经理部 二零一三年八月十五日
目录 一、编制说明------------------------------------------ 5 1.1 编制范围------------------------------------------ 5 1.2 编制依据------------------------------------------ 5 二、工程概况------------------------------------------ 5 三、施工组织------------------------------------------ 6 3.1人力资源配置-------------------------------------- 6 3.2机械、设备资源配置-------------------------------- 7 3.3 施工进度计划-------------------------------------- 7 四、主要施工方案-------------------------------------- 7 4.1总体方案------------------------------------------ 8 4.2 钢平台方案--------------------------------------- 10 4.2.1 武江大桥边跨、边跨合拢段钢平台结构设计------ 10 4.2.2钢平台支架施工------------------------------ 13 4.3钢平台预压方案----------------------------------- 13 4.3.1平台预压施工流程---------------------------- 14 4.3.2 现浇段预压重量计算 ------------------------- 14 4.3.3预压监测------------------------------------ 15 4.3.5预压监测记录-------------------------------- 15 4.3.6预压注意事项-------------------------------- 16 4.4模板方案-------------------------------------- 17 4.4.1模板设计------------------------------------ 17
朱家尖羊峙大桥悬臂现浇连续梁合拢段施工方案 监理工程师审查意见 四川中成煤炭建设（集团）有限责任公司羊峙大桥工程项目部： 你部于2013年6月29日上报的《羊峙大桥合拢段施工方案》已收悉，经审查，该方案基本可行，可以按方案操作。 一、该方案存在的问题：、、、、、、、 二、监理办对该方案实施工程中的建议： 1、连续梁主要施工顺序（先边跨后中跨）： 边跨现浇段及最后一个悬浇段施工完成→安装临时锁定支撑及 钢筋、预应力管道；浇筑边跨合拢段及张拉→拆除边跨临时锁定支撑（第一次体系转换）→中跨合拢临时锁定，浇筑中跨合拢砼→中跨合拢段张拉→拆除中跨合拢临时锁定支撑、纵向管道压浆、剩余竖向、纵向张拉及压浆→成桥清理。 2、具体详细顺序如下： 1）边跨现浇段、最后一个悬浇段已完； 2）合拢施工前应进行中线、高程检查，如发现偏差可采取纠正措施；3）合拢施工前应连续观测当地气温和梁长受温度影响的偏移值进行观测，根据观测值进行合龙施工计算，确定准确合龙温度、砼灌注时间合龙程序。（一般在连续3天观测后，选择在凌晨温度最低时刻、温度开始缓慢回升、开始浇筑边跨合拢段砼）； 4）安装边跨合拢段吊架（或利用挂篮）； 5）安装边跨合拢段钢筋及预应力管道；
6）安装边跨时，合拢口两侧悬臂端予以临时刚性连接（刚性支撑+临时预应力索），型钢支撑抵抗已成型梁段因升温膨胀产生的压应力，临时预应力索抵抗已成型梁段因降温产生的拉应力，做到“又拉又撑”；刚性支撑锁定后，应尽快张拉临时预应力索（锚下控制张拉力，按设计规定），形成支-拉锁定结构，施加预压重、再浇筑混凝土，灌注砼过程，逐步卸载灌注端的重量。 7）合拢口临时锁定后，应立即将合拢口一侧（即边跨现浇段梁端）的支座约束解除。使得梁的一侧能够在临时锁定装置连接下沿活动支座自由伸缩。（这一点很重要） 8）在边跨合拢段砼强度达到设计100%，张拉边跨合拢段第一批预应力束；其中利用作为临时锁定的4束，应在临时张拉力的基础上补充张拉至100%控制应力。其余是一次性张拉到位。 9）解除边跨合拢口临时锁定刚性支撑（合拢口临时锁定劲性骨架需在纵向预应力筋张拉后灌浆前拆除)；同时可拆除边跨现浇支架、模板、多余不用的挂篮；合拢段预应力孔道内压浆。 12）中跨合拢： 13、安装中跨合拢段吊架及模板；钢筋绑扎，预应力管道安装；在合拢口两端设置平衡配重，分三种情况： a:如果一个T构两端力矩平衡，则可按照合拢口重量的一半，在合拢口两侧压重。灌注砼过程，逐步卸载灌注端的重量。 b：如果因挂篮拆除、或者T构两端挂篮前移距离不一致等造成的不平衡力矩，需要在力矩小的一端进行平衡配重，具体配重量需要根据
如何控制焊接应力和变形- - 摘要:为有效控制钢结构因焊件的不均匀膨胀和收缩而造成的焊接变形,就焊接变形和焊接应力的各种影响因素进行分析,提出了相应的控制措施。 在建筑钢结构发展如火如荼的今天,形式各异的焊接机械、焊接方法日新月异,焊接技术成了一个关键的课题。但在施工过程中,由于焊接产生的焊接残余应力和残余变形,严重影响着工程的质量、安装进度和结构承载力(即使用功能),因而,急需采用合理的方法予以控制。 钢结构的焊接过程实际上是在焊件局部区域加热后又冷却凝固的热过程,但由于不均匀温度场,导致焊件不均匀的膨胀和收缩,从而使焊件内部产生焊接应力而引起焊接变形。常见的焊接应力有:1)纵向应力;2)横向应力;3)厚度方向应力。常见的焊接变形有:1)纵向收缩变形;2)横向收缩变形;3)角变形;4)弯曲变形;5)扭曲变形;6)波浪变形。针对这些不同种类的焊接变形和应力分布,追溯根源,具体进行研究控制。1焊接变形的控制措施 全面分析各因素对焊接变形的影响,掌握其影响规律,即可采取合理的控制措施。 1.1焊缝截面积的影响 焊缝截面积是指熔合线范围内的金属面积。焊缝面积越大,冷却时收缩引起的塑性变形量越大,焊缝面积对纵向、横向及角变形的影响趋势是一致的,而且是起主要的影响,因此,在板厚相同时,坡口尺寸越大,收缩变形越大。 1.2焊接热输入的影响 一般情况下,热输入大时,加热的高温区范围大,冷却速度慢,使接头塑性变形区增大。 1.3焊接方法的影响 多种焊接方法的热输入差别较大,在建筑钢结构焊接常用的几种焊接方法中,除电渣以外,埋弧焊热 输入最大,在其他条件如焊缝断面积等相同情况下,收缩变形最大,手工电弧焊居中,ＣＯ2气体保护焊最小。 1.4接头形式的影响 在焊接热输入、焊缝截面积、焊接方面等因素条件相同时,不同的接头形式对纵向、横向、角变形量有不同的影响。常用的焊缝形式有堆焊、角焊、对接焊。 1)表面堆焊时,焊缝金属的横向变形不但受到纵横向母材的约束,而且加热只限于工件表面一定深度 而使焊缝的收缩同时受到板厚、深度、母材方面的约束,因此,变形相对较小。 2)Ｔ形角接接头和搭接接头时,其焊缝横向收缩情况与堆焊相似,其横向收缩值与角焊缝面积成正比,与板厚成反比。 3)对接接头在单道(层)焊的情况下,其焊缝横向收缩比堆焊和角焊大,在单面焊时坡口角度大,板厚上、下收缩量差别大,因而角变形较大。 双面焊时情况有所不同,随着坡口角度和间隙的减小,横向收缩减小,同时角变形也减小。 1.5焊接层数的影响 1)横向收缩:在对接接头多层焊接时,第一层焊缝的横向收缩符合对接焊的一般条件和变形规律,第 一层以后相当于无间隙对接焊,接近于盖面焊道时与堆焊的条件和变形规律相似,因此,收缩变形相对较小。