内蒙古二连浩特至河口国道主干线黑沟特大桥施工监测与控制报告.doc

内蒙古二连浩特至河口国道主干线 黑沟特大桥施工监测与控制报告内蒙古二连浩特至河口国道主干线黑沟特大桥施工监测与控制报告第1章 概 述1.1 黑沟特大桥简介 1.1.1 工程背景 黑沟特大桥位于内蒙古二连浩特至河口国道主干线集宁至丰镇段高速公路沿线上，该主干线是国家“五横七纵”国道主干线系统的重要组成部分，是内蒙古自治区 “三横九纵十二出口” 规划中的一条纵线，是连接华北、西北和西南地区的重要干线。内蒙古自治区东、南、西三面与黑龙江、吉林、辽宁、河北、山西、陕西、宁夏、甘肃八省相邻，连接了我国的东部、中部及西部三大经济区，北面同蒙古及俄罗斯两国接壤，是中国北部对外开放的前沿地区。黑沟特大桥是国家西部开发八条省际公路通道之一的银武线上的一座重要桥梁。由于地质条件复杂，河谷深切、宽阔，架设桥梁在峡谷中设置桥墩非常困难，必须设置特大跨度径桥梁，由此必然导致所采用的预应力混凝土连续刚构桥也应是高墩、大跨度，使得相应的设计与施工更趋复杂和富于特点。因此，结合大跨度连续刚构桥施工控制的关键技术进行研究，为沿线同类桥梁的成功顺利修建提供卓有成效的技术支撑将极具意义。黑沟特大桥由内蒙古交通规划设计院设计。全桥由双向四车道分离的两座桥构成，该桥起点桩号K24+916.50，终点桩号K25+243.50，桥梁全长327m。黑沟特大桥为主跨150m的预应力混凝土变截面连续刚构，其跨径组合为（85+150+85）m，如图1.1所示。集宁方向部分位于R=4000m的圆曲线上，切线长度596.99m，交点转角155837.9，平曲线起终点桩号分别为K23+936.803、K25+122.036。黑沟特大桥上构施工中：箱梁与主墩形成两个构（左右幅共分为4个T构），每个T构分20施工节段，采用挂篮悬臂现浇法分段对称、独立施工。全桥合拢顺序为：两边跨合拢；中跨合拢；二期恒载(包括:防撞墙、整平层的施工；沥青混凝土的施工，以及桥面附属工程施工)，以此顺序进行施工。图1.1 黑沟特大桥主桥布置（单位：m） (a)墩梁固结处截面(b)主跨跨中截面图1.2 黑沟特大桥主桥单幅箱梁截面（尺寸单位：m）1.1.2主要技术参数1、结构参数黑沟特大桥主桥结构形式为预应力混凝土连续刚构桥，主桥跨径布置为8515085m，箱梁高度从距墩中心4.75m处到跨中合拢段处按二次抛物线变化。（1） 主梁主梁采用单箱单室变截面预应力混凝土箱梁。桥面总宽度26.0m，单幅箱梁顶面全宽12.5m、底面全宽6.5m，翼缘悬臂宽3.O m。顶面设1.5%的单向横坡（单幅桥）。腹板厚度从跨中0.40m渐变至墩顶处的0.80m；底板厚度从跨中0.32m渐变至墩梁固结处的1.20m；顶板厚度0.28m渐变至墩顶处的0.40m。 （2）主桥桥墩主桥桥墩采用双壁墩，主墩最大高度45m，左右两幅桥采用整体式承台。（3）桥面系单幅箱梁顶面全宽12.5m，主桥范围桥面铺装层为8cm厚的沥青混凝土+6cm厚40号混凝土调平层；其中两侧防撞护栏各宽0.5m，桥面有效宽度为11.50m。2、设计荷载荷载等级：汽超20级，挂120。3、材料参数主梁采用C50混凝土，桥墩采用C50混凝土，基础承台采用C30混凝土。黑沟特大桥的建设单位：二连至河口国道主干线内蒙古自治区公路建设管理办公室；设计单位：中交第一勘查设计研究院、内蒙古交通设计有限责任公司；施工单位：中国路桥（集团）总公司集丰高速公路第一合同段项目经理部；监理单位：内蒙古公路建设工程监理公司；施工监测与监控单位：武汉理工大学。1.2 监测与施工监控根据施工进度，按照黑沟特大桥施工监测监控项目合同协议书黑沟特大桥施工监测监控实施细则的要求，武汉理工大学交通学院黑沟特大桥监测监控组于2005年6月进驻察右前旗土贵乌拉镇，开展黑沟特大桥施工控制工作，2006年9月现场监测工作基本完成，桥面线形和桥面沥青混凝土与防撞墙立模标高确定后，监控工作暂告一段落，完成监控报告后，黑沟特大桥监测监控项目结束。1.2.1 开展的监测与施工控制工作进行了黑沟特大桥结构有限元计算与分析，提供了箱梁各施工节段的立模标高(预拱度控制)，保证了正常施工和左右幅箱梁的顺利合拢。进行了黑沟特大桥结构动力分析、风荷载分析及结构偏载分析。监测了各种工况下各箱梁节段变形和挠度；并定期复核主梁高程控制基准点，使桥面线形处入受控状态。监测了各种工况下箱梁混凝土控制截面上的应变,并进行应力分析与结构应力控制，以报表的形式及时将测试结构报告监理、施工单位、业主等，当应力不够时，通过补张拉，或补预应力钢束，保证了桥梁结构的安全。监测了各种工况下主墩混凝土控制截面上的应变,并进行应力分析与结构应力控制，重点部位的裂缝观察，观察表明，箱梁结构重点部位无可见裂缝。1.2.2 施工监测监控工况主桥箱梁混凝土悬浇68天施工一节段，为一周期：箱梁各节段挂篮前移、立模；箱梁各节段混凝土箱梁悬浇后；箱梁各节段预应力索张拉后。此后有箱梁合拢阶段：各跨刚性联接前后、各跨合拢现浇段后、各跨刚性联接解除后、各腹板索、顶板索、底板索和通长索张拉后，即成桥前各施工工况发生较大变化等，随着施工的进展而开展监测监控工作1.2.3 监测监控组织机构施工控制是个高难度的、系统的、相互关联的施工技术问题，它涉及业主、设计、施工、监理、监控等单位的工作。为做好本主桥的监控工作，在组织形式上分为两个层次开展施工控制工作，即由业主、主管部门和监理工程师等建立的施工监控领导机构与黑沟特大桥施工检测监控办公室。施工检测和施工控制中的重大技术问题在领导机构的领导下论证决定，必要时施工检测监控办公室可向业主提出建议，组织专家论证。施工监控分析和现场测试等具体工作由联合体组成的施工检测监控办公室实施，并承担合同赋予的权利和义务。1.3 黑沟特大桥监测监控组织机构1、施工监测监控领导小组由建设单位、设计单位、监理单位、施工单位和施工控制单位的领导或技术负责人参加，其中建设单位任组长。施工控制领导小组不定期开会，由组长召集，讨论施工控制中出现的重大问题，并提出决策方案。组 长： 陈东耀副组长： 丁一军、张谢东成 员： 白志平、向木生、王占刚、尚海龙、周宝和、李金星、刘元炜2、施工监测监控实施小组施工监控实施小组由建管办、执行办、监控单位、施工单位和监理单位共同组建：建设单位：白志平、王占刚、李元生、李文斌、刘亚超监控单位：向木生、王向阳、沈成武、李卫华、汪娟娟、王 淳、李 伟、蔡素军、刘 斌、蔡正东施工单位：王书涛、赵忠义、王合江、孙茂辉、蔡瑞祥、左天华、向忠宝、肖远权、王 伟、测工4人监理单位：李爱军、许永祥、测工2人3、施工监测监控工作办公室施工监测监控领导小组下设监测监控工作办公室:由张谢东、向木生牵头，施工监测监控小组各成员具体实施。施工监测监控工作办公室，负责处理日常事务、汇总各方提交的文件资料。业主、设计、施工、监理、监控、监控领导小组各方面的监控管理程序见图1.3。 图1.3 施工监控主要程序框图1.4 桥梁监测监控依据01、黑沟特大桥两阶段施工图设计02、黑沟特大桥施工监测监控项目合同书03、黑沟特大桥施工监测监控实施细则04、公路工程技术标准（JTJ01-97）05、公路工程质量检验评定标准（TJT071-98）06、公路工程抗震设计规范（JTJ004-89）07、公路桥涵设计通用规范（JTJ021-89）08、公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）09、公路砖石及混凝土桥涵设计规范（JTJ022-85）10、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ023-85）11、公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）12、公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）13、焊缝符号表示法（GB324-88）14、公路柔性路面设计规范（JTJ014-86）15、公路桥位勘测设计规范（JTJ062-91）16、公路工程施工监理规范（JTJ77-95）第2章 结构有限元计算2.1 施工控制结构计算方法大跨度连续刚构采用逐段悬臂浇筑施工方法，结构的最终形成，经历了一个较长而又复杂的施工过程及结构体系转换过程。对施工过程中每一工况下结构的计算分析，是桥梁控制中最基本的内容。因此，通过合理的计算和理论分析来确定桥梁结构施工过程中每个阶段在受力和变形方面的理想状态，以便控制施工过程中的结构行为，使其最终的成桥线形和受力状态满足设计要求。从这个意义上讲，施工控制中的结构计算不仅能对整个施工过程进行描述，反映整个施工过程中结构的受力行为，而且还能确定结构各个阶段的理想状态，为施工提供中间目标状态。目前桥梁结构的计算方法主要包括：正装分析法、倒装分析法和无应力状态计算法。虽然上述方法都能用于各种型式桥梁的结构分析，但是不同型式的桥梁结构所采用的施工方法往往是不同的，因而对于不同型式的桥梁结构分析是有所侧重的。黑沟特大桥施工控制结构计算采用正装分析法和倒装分析法，这两种计算方法均是以有限单元法原理为基础的结构计算方法。有限单元法是将连续体理想化为有限个单元的集合体，使单元仅在有限个结点上相连接，即以一个有限单元体系代替一个无限个自由度的连续体，作为物理上的近似。先进行单元分析，用结点位移表示单元内力，然后将单元再合成结构，进行整体分析，建立整体平衡条件。通过结构几何条件、结点荷载等求出结构单元中的结点位移和内应力。在求解力学问题时，最普遍的是以单元上结点位移作为基本未知量，这种方法称为位移有限元法。在有限单元法中，原来连续体的材料特性，如正交异性、非线性、弹塑性等可在单元中保留，对于复杂的结构形式、边界条件及荷载情况，在这方法中均可以处理，因此有限单元法有很大的优越性。2.2 平面刚架有限单元法(1)坐标系和符号规则平面刚架各杆方向不尽相同，为方便起见，在单元分析时宜采用局部坐标系，而在整体分析时，又应采用统一的整体坐标系。两种坐标系都是右手坐标系。结构整体坐标系用表示，单元局部坐标系用表示。力和位移的正方向规定如下：以坐标轴的正方向作为线位移和作用力的正方向，以顺时针方向作为角位移和力矩的正方向。根据以上规定，就可以确定力和位移的正负号。上述规则适用的范围是：局部坐标系和整体坐标系中的单元杆端力和单元杆端位移；局部坐标系中的单元非结点荷载；整体坐标系中的结点荷载和结点位移。(2)单元坐标转换矩阵在平面刚架的矩阵分析中，需要建立单元杆端力或单元杆端位移在两种坐标系中的转换关系式。从轴正方向逆时针旋转到轴正方向所形成的夹角为角，局部坐标系中的单元杆端力分量用、表示，整体坐标系中则用、表示，两者之间有如下转换关系(2-1)(2-2)式中： 局部坐标系中的单元杆端力列阵； 整体坐标系中的单元杆端力列阵； 单元坐标转换矩阵。单元坐标转换矩阵是正交矩阵，其逆矩阵等于其转置矩阵(2-3)同理，可以求出单元杆端位移在两种坐标系中的转换关系式。设局部坐标系和整体坐标系中的单元杆端位移列阵分别用和表示，则(2-4)(2-5)其中(3)单元刚度矩阵设平面刚架单元的长度为L,截面面积为A，截面惯性矩为I，弹性模量为E。在局部坐标系中，单元杆端力和杆端位移的关系可用下式表示(2-6)其中 (2-7)式中的66阶矩阵是局部坐标系中的单元刚度矩阵。在整体坐标系中，单元杆端力和杆端位移的关系为(2-8)式中 是整体坐标系中的单元刚度矩阵。求出了单元坐标转换矩阵和局部坐标系中的单元刚度矩阵，可以推导得。把式(2-1)和式(2-3)分别代入式(2-8)(2-9)(2-10)显然有(2-11)其中(4)总体刚度矩阵通过单元刚度矩阵，可建立结构总体刚度矩阵进行整体分析。1)结构刚度方程刚架的结点荷载列阵P和结点位移列阵之间的关系可写成(2-12)式中结构总体刚度矩阵。2)结构刚度矩阵的集成由单元刚度矩阵集成结构刚度矩阵，采用刚度集成法。利用单元节点编号，能把单元刚度矩阵各元素正确地叠加到结构刚度矩阵中。3)结构刚度矩阵的特性结构刚度矩阵有如下特性：第一，是对称、正定矩阵；第二，是非奇异矩阵，可以直接求解； 第三，是带形矩阵； 第四，在中，主对角元素由i的相关单元的刚度矩阵的主对角元素叠加而成；第五，对于非对角元素，若i和j是相关量，则；若i和j不是相关量，则。(5)结构等效结点荷载结构刚度方程反映了结构的结点荷载与结点位移之间的关系。因此，平面刚架单元上作用的非结点荷载，应该转换成结构的等效结点荷载。形成等效结点荷载的步骤为：第一，计算单元的固端内力：在局部坐标系中，把单元视为两端固定梁，求得单元固端内力为(2-13)第二，计算单元的等效结点荷载：将局部坐标系中的单元固端力转换成整体坐标系中的单元固端力 (2-14)第三，形成结构的等效结点荷载：求得单元等效结点荷载后，利用单元编号，就可将的各分量叠加到中去；在结构上若还有直接结点荷载，则结构总的结点荷载列阵为(2-15)(6)结构的内力计算单元的杆端内力由两部分组成：单元杆端位移引起的杆端力和非结点荷载引起的单元固端力。在求出结构的结点位移后，利用单元编号，可以直接从中取出单元杆端位移，求出整体坐标系中的单元杆端力，进而求出局部坐标系中的单元杆端力(2-16)再与单元固端力相叠加，可求出单元总的杆端力(2-17)2.3 公路桥梁结构设计系统GQJS8.0GQJS9.3简介GQJS系统于1998年8月正式推出Windows版，其前身是由交通部组织行业专家联合开发的桥梁综合程序。该程序1978年投入试用，1980年通过交通部技术鉴定，在公路系统推广应用20年多年来，历经许多桥梁界计算机专家的修改完善，在工程上得到广泛的使用与验证。Windows版改变过去桥梁结构计算只能以文本文件操作方式进行的模式，对桥梁综合程序输入数据结构做了改造，特别改变了单元坐标和预应力信息数据表达方式，使数据结构大为简化，并改为在仿Office的软件界面中直接输入、查询和修改数据的全新运行方式，使输入数据、结构计算、察看计算结果集成于同一界面系统之中。用户还可以先在AutoCAD中用line、arc、circle命令绘制横断面，并形成DXF文件，系统再将DXF文件中线段坐标信息转换成截面变宽点信息。系统运行于中文Windows平台（Win95、Win98&Windows NT），并提供网络版，全人机对话操作，具有丰富的数据前后处理功能，计算功能强大，使用方便，易于掌握。2005年推出的GQJS9.3版本，在新规范的运用、文件输出、结果阅读与处理等方面，比前几个版本更加优越，使用更加方便。GQJS的主要功能：本系统适用于任意可作为平面杆系处理的桥梁结构体系，如：简支梁、简支-连续刚构、连续梁桥、连续刚构、连续拱、桁架结构、刚架结构、T型刚构、斜拉桥以及框架结构等。桥梁材料可以是预应力混凝土、钢筋混凝土、混凝土、钢、砖石结构以及上述各种结构体系的组合。结构的不同构件可采用不同的材料类型。结构体系可分阶段形成，各阶段可具有不同的静力图式。系统能对大跨径桥梁各种目前常用的施工工艺，如：悬臂施工、顶推法施工、临时支架组装等结构体系，进行施工阶段和使用阶段综合分析。系统采用了两端带刚臂的偏心梁单元，因而考虑了多根杆件交汇于一个结点的结点刚域效应。该系统施工阶段计算荷载包括：体系调整(包括脱离工作的杆件恢复工作、顶推施工过程中支座的撤换)、张拉预应力钢束、拆除临时钢束、结构自重、集中荷载、分布力、强迫位移、拆除杆件元荷载、单向受力杆脱离工作荷载、混凝土收缩徐变引起的二次内力、混凝土收缩徐变引起的预应力损失等。该系统使用阶段计算荷载包括：集中荷载、分布荷载、强迫位移及温度变化(包括支座滑动产生的摩阻力荷载)等各种静荷载，汽车荷载：汽-15；汽-20；汽超-20、任意汽车车列、挂车荷载：挂-80；挂-100；挂-120、特殊车辆荷载、满桥人群荷载、步道人群荷载等各种设计活载。该系统的计算内容包括：阶段内力、累计内力、截面沿高度6点的正应力、剪应力、主应力及其方向、张拉锚固后的钢束沿程应力、钢束张拉伸长量、各受力阶段的钢束永存应力、沿截面高度非线性温度变化的截面自应力、使用阶段各种荷载作用下的截面内力、位移、应力及其最不利组合。输出内容全部为中文标题便于阅读和理解，可以根据需要绘制各施工阶段静力计算图示、挠度图及应力包络图、位移影响线、内力影响线等。2.4 MIDAS/Civil简介MIDAS/Civil是为了能够迅速完成对土木结构的结构分析与设计而开发的“土木结构专用结构分析与优化设计软件”。Civil是“Civil structure analysis & design system for windows”的缩写。MIDAS/Civil作为MIDAS Family Program之一，是从1996年开始开发的。MIDAS/Civil是经过国内外专业技术人员和S/W专家的共同努力，并考虑实际设计人员的要求，用Visual C+在Windows环境下开发的。特别是利用其独特的GUI(Graphic User Interface)功能和图形处理(Graphic display)功能，可对结构模型的建立过程按输入的阶段进行查看，并可将输出结果直接转换为文本形式。另外，Civil在开发阶段通过几千种例题鉴定了其计算结果与理论值以及其他S/W的比较鉴定，并通过应用于大量的工程项目中，证明了其效率和准确性。在决定分析结构精确性的有限元运算原理方面，由于采用了最新理论，故可计算出比其他类似程序更为精确的计算结果。MIDAS/Civil是基于对预应力箱型桥、悬索桥、斜张桥、水化热分析等土木建筑的分析中所需要的各种功能进行综合考虑而开发的最先进的土木结构分析系统。在计算机技术方面，MIDAS/Civil所使用的是客体指向性计算机语言Visual C+，因此可以充分地使32bit视窗环境的优点和特点得到发挥。以用户为中心的输入输出功能，使用的是精确而且直观的用户界面和尖端的电脑图形技术，从而为考虑施工阶段或者材料时间依存性的土木建筑物的建模和分析提供了很大的便利。在结构设计方面，MIDAS/Civil全面强化了实际工作中结构分析所需要的分析功能。通过在已有的有限元库中加入索单元、钩单元、间隙单元等非线性要素，结合施工阶段、时间依存性、几何非线性等最新结构分析理论，从而计算出更加准确的和切合实际的分析结果。建模技术采用的是自行开发的新概念CAD形式的建模技术，可以更加提高建模效率。特别是由于拥有如桥梁建模助手等高效自动化建模功能，所以只要输入截面形状、桥梁特点、预应力桥的钢束位置等基本数据，就可以自动建立桥梁模型以及施工阶段的各种数据。MIDAS/Civil的适用领域如下：(1)所有形式的桥梁分析与设计,包括钢筋混凝土桥、钢桥、联合梁桥、预应力桥、悬索桥、斜张桥。(2)大体积混凝土的水化热分析,包括桥台、桥墩、防波堤、地铁、其它基础建筑。(3)地下建筑的分析, 包括地铁、通信电缆管道、上下水处理设施、隧道。(4)发电站及工业设施结构设计，包括发电站、铁塔、压力容器、水塔等。(5)其它国家基础建设结构设计，包括飞机场、大坝、港湾等。2.5 计算内容黑沟特大桥施工过程结构分析分别采用国内外有相当声誉的正版结构有限元分析软件GQJS和MIDAS/Civil对全桥的各施工阶段进行了计算，两者的计算结果互相验证，互为补充。计算分析内容主要包括：l 结构形变分析；l 控制截面结构应变应力及内力计算；l 结构预拱度计算分析；l 施工阶段主墩在风载下的变形分析；2.6 荷载(1)重力考虑了连续梁桥各梁段单元的自重、挂篮自重及钢筋、人员和设备的重量，挂篮移动各施工阶段的施工荷载，同时考虑二期恒载的重力。(2)预应力索的张拉力计算中采用可模拟预应力钢绞线后张法的曲索单元，当索受到一定的拉力时，将能够反映预应力索对混凝土的压缩作用，经计算可分析预应力索的张拉所引起混凝土内部应力的重新分布，以及新索的张拉产生的内力重分配。依据公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范(JTJ 02385)，根据预应力束的几何要素，并计入预应力束的摩阻损失；徐变收缩中考虑环境温度、理论厚度和收缩应变终值。(3)其他荷载其他荷载包括：温度荷载，温度荷载的影响非常复杂，因为结构温度场的分布和温度的变化难以准确测量、定量分析，只能按公路桥梁规范取值，考虑其变化10C的影响。与结构的形成过程有关的荷载，如混凝土的收缩徐变等，这些荷载能引起结构的附加变形和应力。混凝土的收缩、徐变是一种十分复杂的化学物理过程，按公桥规的有关规定取值，同时通过简化模型的计算结果与实测值的对比分析，掌握有关混凝土的收缩、徐变的第一手资料，为进一步的深入研究打下一定的基础。风载，黑沟特大桥设计风速33m/s，根据地貌特征，风荷载具有阵风的特点，与冲击荷载比较相似，并将此风荷载反复作用于桥梁结构上。2.7计算参数取值截面抗弯惯矩、截面面积以及截面高度均采用设计方提供的资料，并以此来划分材料的类型；预应力束信息是根据预应力束的几何要素以及计入预应力束的摩阻损失来获得；徐变收缩信息主要是依据公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范(JTJ02385)中的公式并考虑环境温度、理论厚度和收缩应变终值。(1)混凝土质量密度的确定混凝土质量密度分别取2500、2600、2700 Kg /m3时，利用有限元软件计算得到的各节段砼重量与设计值对比情况见表2.1。表2.1 各节段砼重量设计值与计算值比较节段名称0#节段1#节段2#节段3#节段4#节段5#节段6#节段7#节段8#节段9#节段10#节段质量密度Kg/m3节段重量(T)558.9793.6154.6147.4140.6134.1127.9141.8134.4127.5121.1计算结果(T)550.7890.2149.3143.0136.8131.0125.4139.7133.0126.8121.12500计算结果(T)560.2193.8155.3148.7142.3136.2103.4145.3138.4131.9125.92600计算结果(T)569.6497.4161.3154.4147.7141.4135.4150.9143.7137.0130.82700节段名称11#节段12#节段13#节段14#节段15#节段16#节段17#节段18#节段19#节段20#节段质量密度Kg/m3节段重量(T)115.3110.0104.9110.3102.199.496.895.093.993.3计算结果(T)115.8111.0103.31036.198.996.193.892.190.990.22500计算结果(T)120.4115.4107.4110.3102.9100.097.695.894.593.82600计算结果(T)125.1119.9111.5114.6106.8103.8101.399.598.197.42700从表2.1可见，混凝土质量密度只有取值为2600Kg/m3时，计算得到的各节段砼重量才与设计值比较接近，故在结构计算时混凝土质量密度取值定为2600Kg/ m3(考虑钢绞线、钢筋、锚具、齿板及其它因素的影响)。(2)孔道摩阻系数和偏差系数的确定根据国内外有关研究成果及同类桥梁孔道摩阻损失偏差系数k的测试结果，黑沟特大桥孔道摩阻损失偏差系数、摩阻系数等结构分析参数取值如下：预应力混凝土材料物理性质抗压弹性模量 3.5104 MPa抗拉弹性模量 2.975104 MPa 容重 2.600103 kg/m3线膨胀系数 1.010-5预应力混凝土徐变有关信息弹性继效系数 0.3徐变增长速度系数 0.021徐变特征终极值 2.0收缩速度系数 0.0063收缩特征终极值 1.510-4预应力索力学性能弹性模量 1.9105 MPa 张拉控制应力 1395 MPa松驰率 0.045摩阻系数 0.25孔道偏差系数 0.0035钢索回缩值（锚具变形） 0.006m (3)载荷情况除混凝土自身重量和钢束张拉力在正常施工考虑外，挂蓝重量按56.2吨计算，二期恒载按5.4t/m计算，活载按规范计算。2.8 施工阶段划分及钢束张拉分批情况表2.2给出了施工阶段划分及钢束张拉顺序等情况。表2.2 施工阶段划分阶段阶段施工内容阶段阶段施工内容1下部结构施工2下部结构施工3浇注0#，1#节段4张拉预应力束2T1,2F15安置2#块挂篮6浇注2#节段7张拉预应力束2T28挂篮前移9浇注3#节段10张拉预应力束2T3,2F211挂篮前移12浇注4#节段13张拉预应力束2T414挂篮前移15浇注5#节段16张拉预应力束2T5,2F317挂篮前移18浇注6#节段19张拉预应力束2T6,2F420挂篮前移21浇注7#节段22张拉预应力束2T7,2F523挂篮前移24浇注8#节段25张拉预应力束2T8,2F6626挂篮前移27浇注9#节段28张拉预应力束2T9,2F729挂篮前移30浇注10#节段31张拉预应力束2T10,2F832挂篮前移33浇注11#节段34张拉预应力束2T11,2F935挂篮前移36浇注12#节段37张拉预应力束2T12,2F1038挂篮前移39浇注13#节段40张拉预应力束2T1341挂篮前移42浇注14#节段43张拉预应力束2T1444挂篮前移45浇注15#节段46张拉预应力束2T1547挂篮前移48浇注16#节段49张拉预应力束2T1650挂篮前移51浇注17#节段52张拉预应力束2T1753挂篮前移54浇注18#节段55张拉预应力束2T1856挂篮前移57浇注19#节段58张拉预应力束2T1959挂篮前移60浇注20#节段61张拉预应力束2T2062拆除挂篮，安装吊篮，加水箱配重63浇注21#节段, 边跨合拢64张拉预应力束2B12B6,4H2,体系转换65浇注21#节段， 中跨合拢66张拉预应力束2Z12Z6,2H167桥面铺装完成68成桥后400天2.9结构计算结果分析 2.9.1 GQJS计算结果由于黑沟特大桥部分处于半径为4000米的圆曲线上， GQJS结构有限元分析软件为平面分析软件，因此在GQJS中将黑沟特大桥简化为直桥模型。(1)预拱度计算结果考虑1/2活载影响时黑沟特大桥预拱度计算结果见表2.3，预拱度图见图2.2。表2.3 黑沟特大桥(含1/2活载)预拱度表截面编号坐标/m预拱度/mm截面编号坐标/m预拱度/mm截面编号坐标/m预拱度/mm截面编号坐标/m预拱度/mm10.16 0.0 2683.00 3.6 51161.00139.3 76241.50 2.0 21.96 -2.5 2785.00 4.5 52165.00180.6 77244.50 0.6 34.16 -5.4 2887.00 6.3 53169.00199.6 78247.50 -0.2 49.00 -11.9 2989.75 7.0 54173.00202.9 79250.50 -0.4 511.00 35.6 3091.50 8.4 55177.00195.1 80253.50 -0.3 615.00 76.2 3194.50 10.3 56181.00179.8 81256.50 1.0 719.00 96.9 3297.50 13.0 57185.00160.4 82260.00 12.6 823.00 103.9 33100.50 16.5 58189.00137.8 83263.50 16.9 927.00 101.6 34103.50 20.3 59192.50114.1 84267.00 22.7 1031.00 93.2 35106.50 25.6 60196.0093.9 85270.50 30.3 1135.00 82.1 36110.00 42.1 61199.5076.8 86274.00 40.5 1239.00 68.0 37113.50 51.7 62203.0062.7 87277.50 53.4 1342.50 51.7 38117.00 63.3 63206.5051.1 88281.00 69.9 1446.00 38.8 39120.50 77.6 64210.0041.6 89285.00 83.9 1549.50 28.8 40124.00 94.8 65213.5025.2 90289.00 95.1 1653.00 21.3 41127.50 115.1 66216.5020.1 91293.00 103.3 1756.50 15.6 42131.00 138.9 67219.5016.2 92297.00 105.5 1860.00 11.6 43135.00 161.5 68222.5012.7 93301.00 98.3 1963.50 0.2 44139.00 181.0 69225.5010.2 94305.00 77.3 2066.50 -0.9 45143.00 196.3 70228.508.2 95309.00 36.4 2169.50 -0.8 46147.00 204.0 71230.257.0 96311.00 -11.5 2272.50 -0.5 47151.00 200.7 72233.005.4 97315.84 -5.2 2375.50 0.4 48155.00 181.6 73235.004.4 98318.04 -2.4 2478.50 1.9 49159.00 140.2 74237.003.8 99319.84 0.0 2580.25 3.3 50160.00 42.9 75239.752.6 注：兰色为合拢段位置图2.2 黑沟特大桥含1/2活载全桥预拱度图从表2.3可见，黑沟特大桥预拱度最大值为204.01mm，位于中跨合拢段附近。 (2) T构不同施工状态下关键点的应力计算结果T构在正常施工状态下关键部位的应力分别见表2.4和表2.5。表2.4 T构悬臂正常施工状态正应力(MPa) 位置施工阶段1T墩根部1T墩中部(集宁侧薄壁墩)L/4(距墩中心21.5m)截面181T梁根截面23集宁侧丰镇侧左侧右侧顶面底面顶面底面浇注2#节段1.571.571.211.210.32-0.03张拉2#节段钢束1.571.591.221.221.20-0.26浇注3#节段1.731.741.381.380.99-0.06张拉3#节段钢束1.741.761.391.392.51-0.29浇注4#节段1.891.911.541.542.190.01张拉4#节段钢束1.901.921.551.553.09-0.23浇注5#节段2.042.061.691.692.690.14张拉5#节段钢束2.052.081.701.704.26-0.11浇注6#节段2.192.221.841.843.780.34张拉6#节段钢束2.202.271.871.875.280.08浇注7#节段2.362.412.022.020.41-0.014.650.69张拉7#节段钢束2.362.432.032.031.89-0.086.270.36浇注8#节段2.512.572.182.181.530.305.541.05张拉8#节段钢束2.522.592.192.193.36-0.047.170.71表2.4(续) T构悬臂正常施工状态正应力(MPa) 位置施工阶段1T墩根部1T墩中部(集宁侧薄壁墩)L/4(距墩中心21.5m)截面181T梁根截面23集宁侧丰镇侧左侧右侧顶面底面顶面底面浇注9#节段2.652.712.332.332.840.516.371.48张拉9#节段钢束2.662.732.342.344.220.168.041.12浇注10#节段2.792.852.472.474.090.847.171.96张拉10#节段钢束2.802.882.482.486.010.458.851.58浇注11#节段2.922.992.602.605.241.277.922.48张拉11#节段钢束2.933.012.612.617.150.809.572.06浇注12#节段3.053.112.732.736.261.758.583.02张拉12#节段钢束3.063.142.742.748.191.2410.232.59浇注13#节段3.163.232.852.857.232.279.233.56张拉13#节段钢束3.173.242.862.868.361.9810.203.31浇注14#节段3.283.342.972.977.243.199.094.39张拉14#节段钢束3.283.352.982.988.362.8910.054.14浇注15#节段3.383.433.083.087.184.188.935.24张拉15#节段钢束3.383.443.083.088.293.899.884.99浇注16#节段3.483.523.183.187.015.298.706.15张拉16#节段钢束3.483.533.193.198.115.009.645.91浇注17#节段3.573.613.283.286.726.538.417.13张拉17#节段钢束3.583.623.283.287.816.249.346.88浇注18#节段3.663.693.383.386.327.898.048.17张拉18#节段钢束3.673.703.383.387.407.608.977.93浇注19#节段3.753.763.473.475.819.387.619.28张拉19#节段钢束3.753.773.483.486.889.098.539.04浇注20#节段3.843.833.563.565.1811.007.1010.47张拉20#节段钢束3.843.843.573.576.2310.728.0110.24表2.5a 合拢后关键点正应力状态(MPa) 位置施工阶段1T 墩根部1T中部1T中部集宁侧薄壁墩1T 墩顶部1T L/2(跨中)截面4(0#侧)0#侧3#侧0#侧3#侧左侧右侧0#侧3#侧顶面底面边跨合拢3.813.803.483.543.523.522.973.140.610.00张拉边跨合拢束3.973.612.604.353.023.020.465.494.107.83中跨合拢2.565.042.184.782.632.631.594.384.008.20张拉中跨合拢束2.485.113.233.653.263.264.391.374.247.78二期恒载后2.595.733.084.683.253.253.833.065.176.23成桥400天后0.577.582.525.352.672.675.531.885.125.85表2.5b 合拢后关键点正应力状态(MPa) 位置施工阶段1T梁根截面23(0#侧)1T梁根截面27(2#侧)2T L/2(跨中)截面47(1#侧)2T梁根截面27(1#侧)2T梁根截面23(3#侧)顶面底面顶面底面顶面底面顶面底面顶面底面边跨合拢8.499.748.459.