第４２卷，第１期 ２ ０ １ ７年２月 公 路 工 程 Ｈｉｇｈｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏ１．４２．Ｎｏ．１ Ｆｅｂ．，２ ０ １ ７ 大跨度钢箱系杆拱桥温差变形的规律与控制 技术研究 张 涛 ， 李东兴 （１．河北轨道运输职业技术学院，河北石家庄０５００９１） ０５００９１； ２．石家庄中天工程建设监理有限公司，河北石家庄 ［摘要］随着我国桥梁建设迅猛发展，对系杆拱桥研究及应用也越来越多。以成都某钢箱系杆拱桥为对象， 采用自动测温系统进行大桥主梁温度场的测试，根据钢箱梁顶板、顶板加劲肋、底板、底板加劲肋、腹板等实测温度 变化，分析了钢箱梁温差变形对主梁线形控制和墩部温差变形对线形控制的影响，研究表明，由于温差的作用，主 梁在横桥向发生的变化非常大，离梁部悬臂端部越近，横桥向变形与竖向挠度变形差值变化值越大，最大值分别为 ５１．２、７４．１ ｉｎｍ；钢箱梁两个壁墩间因日照温差，整个结构倾斜于温度较低的一侧。在顺桥的方向，钢箱梁壁墩向阴 凉侧偏移距离为３４．３ ａｍ，主梁整体偏移约３８ ｍｉｌｌ的距离；在横桥方向，墩顶偏移的距离为６７．１ ｍｍ，主梁横向偏 移约８５ ａｍ的距离。最后提出消除温度变形影响误差的控制措施为白天进行吊装定位、钢箱梁安装，晚上进行节 点焊接和张拉索力施工等工序，早上进行主梁拱肋偏位、应力、标高等复测。 ［关键词］温差变形；控制技术；大跨度；系杆拱桥 ［中图分类号】Ｕ ４４８．２２３ ［文献标识码］Ａ ［文章编号】１６７４—０６１０（２０１７）０１—００６６—０５ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｔｈｅ Ｌａｗ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｌａｒｇｅ Ｓｐａｎ Ｓｔｅｅｌ Ｂｏｘ Ｔｉｅｄ Ａｒｃｈ Ｂｒｉｄｇｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＺＨＡＮＧ Ｔａｏ ，ＬＩ Ｄｏｎｇｘｉｎｇ （１．Ｈｅｂｅｉ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｔｒａｃｋ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ，Ｈｅｂｅｉ ０５００９１，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｚｈｏｎｇｔｉａｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ Ｃｏ．Ｌｔｄ．Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ，Ｈｅｂｅｉ ０５００９ １，Ｃｈｉｎａ） ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｂｒｉｄｇｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ，ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｐ— ｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｉｅｄ ａｒｃｈ ｂｒｉｄｇｅ ｉｓ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｔａｋｅｓ Ｃｈｅｎｇｄｕ ｓｔｅｅｌ ｂｏｘ ｔｉｅｄ ａｒｃｈ ｂｒｉｄｇｅ ａｓ ｔｈｅ ｏｂｊｅｃｔ ｏｆ ｂｒｉｄｇｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆｉｅｌｄ ｔｅｓｔｉｎｇ ｂｙ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｒｏｏｆ，ｒｏｏｆ ｓｔｅｅｌ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ｓｔｉｆｆｅｎｅｒ，ｓｏｌｅｐｌａｔｅ ａｎｄ ｓｔｉｆｆｅｎｅｒｓ，ｗｅｂｓ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ｇｉｒｄｅｒ ａｎｄ ｐｉｅｒｓ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｎｅ—－ ａｒ ｃｏｎｔｒｏ１．Ａｎａｌｙｓｉｓ，ｄｕｅ ｔｏ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｅｆｆｅｃｔ，ｔｈｅ ｇｉｒｄｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｓ ｖｅｒｙ ｌａｒｇｅ，ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｅｎｄ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｂｅａｍ ｉｓ ｎｅａｒ，ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｖｅｒｔｉｃａ１ ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ｉｓ ｇｒｅａｔｅｒ，ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｖａｌｕｅ ｗａｓ ５ １．２ ｍｍ ａｎｄ ７４．１ ｍｍ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ；ｔｈｅ ｓｕｎｓｈｉｎｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｗｏ ｓｔｅｅｌ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ｆｏｒ ｗａｌｌ ｐｉｅｒｓ，ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ｉｎｃｌｉｎｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｓｉｄｅ ｌｏｗ ｔｅｍ・ ｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｇｉｒｄｅｒ ｔｏ ｃｏｏｌ ｗａｌｌ ｐｉｅｒ ｌａｔｅｒａｌ ｏｆｆｓｅｔ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｉｓ ３４．３ ｍｍ，ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｂｅａｍ ｓｈｉｈ ａｂｏｕｔ ３８ ｍｍ ｄｉｓｔａｎｃｅ；ｉｎ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｐｉｅｒ ｔｏｐ ｏｆｆｓｅｔ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｉｓ ６７．１ ｍｍ，ａｂｏｕｔ ８５ ｍｍ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｌａｔｅｒａｌ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｇｉｒｄｅｒ．Ｔｈｅ ｌａｓｔ ｄａｙ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｉｓ ｐｒｏ— ｐｏｓｅｄ ｔｏ ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ｈｏｉｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ， ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｒｒｏｒ，ｎｉｇｈｔ ｎｏｄｅ ｗｅｌｄｉｎｇ ａｎｄ ｃａｂｌｅ ｔｅｎｓｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ｔｈｅ ｍｏｒｎ— ｉｎｇ ｇｉｒｄｅｒ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ，ａｒｃｈ ｒｉｂ ｓｔｒｅｓｓ，ｅｌｅｖａｔｉｏｎ ｓｕｒｖｅｙ． ［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｌａｒｇｅ ｓｐａｎ ａｒｃｈ ｂｒｉｄｇｅ ［收稿日期］２０１６—１０—２５ Ｃ基金项目】河北省社会科学发展研究重点课题（２０ｌ６０２ｌ２０ｌ０２）；河北省科技支撑项目（１３２１１２１３Ｄ） ［作者简介］张涛（１９７７一），女，河北张家Ｅ１人，硕士，高级工程师，院级导师，研究方向：建筑工程项目管理、建筑工程技术，铁道建筑。 第１期 张 涛，等：大跨度钢箱系杆拱桥温差变形的规律与控制技术研究 ６７ １ 概述 钢拱桥用钢量较省、跨越能力较大、外形壮观雄 在桥钢边主梁温度场试验中，有一些比较特殊 的测点、人工进行测量比较困难，同时由于测量次数 较多，时间较长，加上钢结构温度场比较复杂等特 点，本研究选择精度高、可自动采集和储存数据的测 温系统，因此试验采用热电偶温度传感器、ｄａｔａｔａｋｅｒ 多通道数据采集仪、笔记本电脑组成自动测温系统。 根据实际施工过程，在钢箱梁吊装完毕后，进行 钢箱梁温度场的温度测试，因钢箱梁温度沿着桥梁 纵向变化非常微弱，因此本文主要进行沿桥梁横向 与竖向温度测试，桥梁各个截面温度分布有相似情 况，因此选择钢箱梁某一节段典型截面进行温度场 测试。大桥的钢箱梁是通过吊装施工的，不方便在 钢箱梁腹板、底板表面贴传感器，由于钢箱梁腹板、 加劲肋、横隔板、底板、顶板等厚度较薄，因而在钢箱 伟，在建造城市桥梁中，竞争力强，目前人们越来越 欢迎重视这种大跨度的拱桥¨ 。系杆拱桥属于一 种组合体系桥梁，由系杆、拱、桥面系梁板、吊杆协同 工作组成，它集中了拱与梁的优点，在外荷载承担方 面，对拱的受力有利，能使拱肋稳定性得到提高，对 杆梁的受力也有利，使其结构刚度得到提高，这样使 梁受弯和拱受压的结构特性得到充分发挥 。随 着我国桥梁建设迅猛发展，对系杆拱桥研究及应用 也越来越多 。钢箱系杆拱桥造型优美，受力性能 良好，同时其钢结构自身质量较小、施工周期短、建 筑高度小的优点，在跨度为１４０ ｍ左右的高速公路 中，此类型桥梁应用广泛 。 桥梁的温度变形实质上指梯度温度、均匀温度 梁内表面贴传感器并布设温度测点，进行钢箱梁温 度场变化情况的实际测试，布置测点共有１４个，顶 板布置６个、底板布置６个、腹板布置２个、加劲肋 布置２个，图２为大桥某截面温度测点测试布置图。 （ｓ） 作用在桥梁上而产生的桥梁静变形 。因常年气 温季节的变化，均匀温度作用产生的静变形，引起沿 桥梁结构发生纵向均匀伸缩。近年来，桥梁由于受 Ｅｌ照温度影响，导致其结构内部有较大应力产生，这 对桥梁结构损害严重的 。。。本文以成都公路与铁 路两用的某钢箱系杆拱桥为对象，研究了大跨度钢 箱系杆拱桥温差变形的规律与控制技术。 ２ 工程背景 本文研究的工程对象为成都公路与铁路两用的 某钢箱系杆拱桥，该桥主线全长为８１０ ｍ，桥主拱为 钢箱系杆拱桥，主拱跨度为３３６ ｍ，抛物线状的拱 ⑨ 图２ 大桥某截面温度测点测试布置图 Ｆｉｇｕｒｅ ２ Ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ａ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｂｒｉｄｇｅ ３．１钢箱梁截面温度变化 辅。铁路桥面在大桥上面，公路桥面在大桥下面，大 桥未双层桥梁，两层桥梁高度差为３２ｍ，拱桥结构有 上承体系、中承体系、下承体系，其特点是结构新颖、 跨度大、载荷重等。图１为大桥主拱上部结构立面 布置图。 在钢箱梁温度场实测中，需要对钢箱梁横隔板、 顶板、加劲梁、腹板、底板的温度分布情况进行全面 掌握，以便在施工中加强温度控制，试验在八月份进 行了２４ ｈ连续监测。 ３．１．１顶板和顶板加劲肋实测温度变化 图３为钢箱梁顶板测点在八月份某天连续２４ ｈ 的温度变化曲线，钢箱梁顶板受到太阳辐射的时间 最长、辐射强度也最大，因此，顶板温差要比底板与 腹板温差大的多。在温度变化曲线上，顶板的加劲 肋和顶板基本上是一致的，顶板与加劲板温差非常 小，几乎可以忽略不计。从图３顶板加劲肋和顶板 温度随时间变化曲线数据可以看出，在零点到早上 图１主拱上部结构立面布置图（单位：ｍ） Ｆｉｇｕｒｅ １ Ｔｈｅ ｅｌｅｖａｔｉｏｎ ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ａｒｃｈ（ｕｎｉｔ：ｍ） ６点的时间段，随着时间的延长，温度呈小幅度下降 趋势；从早上６点到中午ｌ４：Ｏ０的时间段，温度随着 延长呈大幅度增长趋势，这主要是因为受太阳辐射 强度的影响，在钢箱梁顶板，测点的温度升温比较迅 ３温度场测试 ６８ 公路工程 ４２卷 速，超过大气温度很多的缘故。太阳强度在１４：Ｏ０ 出现波峰，在１４：００以后，太阳辐射强度开始下降， 板温度比大气温度要高，通过对流，内腹板与箱内气 温进行热交换，温度逐渐升高，接近于箱内温度。 这时顶板温度下降也比较很快。 ６５ ６０ ５５ ５０ 芝４５ 簧 ｏ ３５ ３Ｏ ２５ ２０ ００：００ ０４：０４ ０８：０９ １２：１４ １６：１９ ２０：２４ ０２：０２ ０６：０７ １０：１２ ｌ４：ｌ６ ｌ８：２ｌ 时间／ｈ 图３钢箱梁顶板测点温度变化曲线 Ｆｉｇｕｒｅ ３ Ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ｒｏｏｆ ３．１．２底板与底板加劲肋实测温度变化 图４为钢箱梁底板测点温度变化曲线，从图４ 可以看出：受１３照温度影响，大气温度随着辐射强度 增加而增加，底板由于全天未收到大气温度的１３照 作用，引出变化比较缓慢，在下午接近１６：００左右 时，底板测点温度才出现峰值，这主要与箱梁内空气 热交换有关。在全天时间内，加劲肋和箱梁底板不 受太阳辐射，其温度的变化来自箱梁内热交换及顶 板热辐射。图４表明：在横向，箱梁底板温度的温差 比较小，与顶板相比，其温度与大气温度差值较小。 ＵＵ：ＵＵ Ｕ３：２７ ０６：５４ ｌＵ：Ｚ２ ｌｊ：４９ ｌ，：Ｉｂ ０ｌ：４３ ０５：１ １ ０８：３８ ｌ２：０５ １５：３３ ｌ９：００ 时间／ｈ 图４钢箱梁底板测点温度变化曲线 Ｆｉｇｕｒｅ ４ Ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ｂｏｔｔｏｍ ３．２腹板实测温度变化 图５为钢箱梁腹板测点温度变化曲线，从图５ 可以看出：外腹板温度比内腹板温度要高，这主要是 由于外腹板上午受到太阳辐射的缘故，在中午１３： ００点以后，由于太阳辐射强度的进一步增大，内腹 罩摹罨摹罨罨罩罩罩罩罨罨罨景景罩罩罩 昌ｇ吝錾 ｇ誉窨宝： 譬 ＝２ 竺宝 时间／ｈ 图５ 钢箱梁腹板测点温度变化 Ｆｉｇｕｒｅ ５ Ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｗｅｂ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ３．３钢箱梁实测温度变化 在温度测试基础上，抽取腹板温度测试结果进 行钢箱梁温度变化研究，从图６可以看出：随时间的 延长，钢箱梁的温差变化很大，在早上０６：００时刻， 钢箱梁截面的温度比较低，温差非常小，可忽略不 计，甚至会有负温差出现。在１３：００到ｌ５：ｏ０的时 间段，温度值最大，在１４：Ｏ０ １３照最为强烈，此时温 度达到最大值，钢箱梁顶与底板的最大温差值达２５ ℃左右。 ０４：４８ ０７：１２ ０９：３６ １２：００ １４：２４ ｌ６：４８ １９：１２ ０６：００ ０８：２４ １０：４８ ｌ３：１２ ｌ５：３６ ｌ８：００ 时间／ｈ 图６钢箱梁温度变化 Ｆｉｇｕｒｅ ６ Ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ４钢箱梁日照温差变形规律 在１３照温度作用下，大桥钢箱的梁部和墩部都 会有非线性温度分布产生，因温差产生的结构自应 力和次应力，一定程度上影响到结构的变形及应力。 当温度变化为线性时，箱梁结构容易发生翘曲变形， 但是变形后，它仍然服从平截面假设。在钢箱梁结 构内部存在温度差时，由于内部变形不一致，会因温 差导致有内力产生。在静定结构中，因无多余约束， 第１期 张 涛，等：大跨度钢箱系杆拱桥温差变形的规律与控制技术研究 ６９ 会发生位移变化，有温度自应力存在；在超静定结构 中，因存在多余约束，温度次应力及温度自应力均会 产生。 ４．１钢箱梁温差对主粱线形控制的影响 ４．２ 钢箱梁墩部温差变形对线形控制的影响 ｇ 、翌涮磊ｆ 尽蜷颦 在日照作用下，钢箱梁墩结构向阳的一面壁墩 升温较快，对于阴凉面的壁墩来说，其只随环境温度 的变化而变化，在两墩间，有很大的日照温差存在， 由于温差产生自应力，在一定程度上影响到结构应 ４ ３ ２● ０ Ｏ Ｏ ０ ０ ０ ０ Ｏ ０ ０ ０ 在进行最大悬臂的施工阶段，由于日照引起箱 梁存在温差，在顺桥方向，梁部变形向两悬臂端进行 力和变形。大桥的下部箱体墩的温度分布与梁部温 伸展，但变化幅度较小。若不考虑日照温差，在理论 上，基本上不会发生桥梁中轴线的变化，即横桥向无 度分布比较类似，其向阳的壁墩为非线性温差作用， 阴凉面的壁墩则不受温度的影响。 图９为钢箱梁墩部温差引起的主梁竖向变形差 变形产生。但在实际施工中，日照温差是存在的，因 此必须考虑温差对横桥向变形的影响。由于温差的 作用，主梁在横桥向发生的变化非常大，图７为钢箱 梁部温差引起的主梁横桥向变形差值，从图７可以 看出：梁部发生偏转以后，离梁部悬臂端部越近，横 桥向变形差值变化值越大，最大值可达５１．２ ｍｍ，这 会造成对桥梁轴线控制非常大的影响。 主梁位置／ｉｎ 图７主梁横桥向变形差值 Ｆｉｇｕｒｅ ７ Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｇｉｒｄｅｒ 图８为钢箱梁部温差引起的主梁竖向挠度差 值，在主梁竖向，主梁挠度发生变化非常大，因为箱 梁顶板的温度高于比箱梁底板的温度，这就导致梁 体发生下挠，从图８可以看出：离主梁悬臂端部越 近，竖向挠度变形差值就越大，最大变化值可达 ７４．１ ｍｍ，此变化值要大于其他荷载累积所引起的 挠度值，若在监测过程中，将日照温差的影响避开， 对于测试的数据将产生的偏差将会减小，对施工精 确控制造成的影响也相应会变小。 图８主梁竖向挠度差值 Ｆｉｇｕｒｅ ８ Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｉｎ ｇｉｒｄｅｒ 值，钢箱梁墩部的温差对结构变形的影响要比梁部 温差的影响大得多。由于钢箱梁的两个壁墩问存在 日照温差，造成整个结构倾斜于温度较低的一侧。 在顺桥的方向，向阴凉侧，钢箱梁壁墩有一定的弯曲 发生，墩顶偏移距离为３４．３ ｍｍ，引起主梁整体偏移 约３８ ｍｍ的距离。 、 越嚣星酎 们如加 ０ ｍ如如们 ｌ５ ３Ｕ ４５ ６Ｕ ７５ ８０ ５ ｌＯＯ１ｌ５ｌ３０ｌ４５ 主粱位置／ｍ 图９墩部温差引起主梁竖向变形差值 Ｆｉｇｕｒｅ ９ Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｖｅ￣ｉｃａｌ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｇｉｒｄｅｒ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｉｅｒｓ 图１０为钢箱梁墩部温差引起的主梁横桥向变 形差值，从图１０可以看出：在横桥方向，有横向弯曲 在墩部发生，墩顶偏移的距离为６７．１ ｍｍ，引起主梁 横向偏移约８５ ｍｍ的距离。受温差影响的钢箱梁 壁墩的一侧，横向偏移变形差值较大，另一侧偏移则 相对较小。在钢箱梁墩部，日照温差对主梁截面应 力影响非常小，对箱型墩截面应力影响几乎可以忽 略，但日照温差对钢箱梁墩截面应力有着非常大的 昌 鲁 、 趔 ｛１；ｌｊ 厦 蜷 颦 １５ ３０ ４５ ６０ ７５ ８０ ８５ １Ｏ０１１５１３０ｌ４５ 主梁位置／ｍ 图１０墩部温差引起的主梁横桥向变形差值 Ｆｉｇｕｒｅ １ ０ Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ａｎｄ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｇｉｒｄｅｒ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｉｅｒｓ ７０ 公路工程 ４２卷 影响，截面上缘的压应力是增大的，而下缘的压应力 是减小的，在有的截面甚至有拉应力出现。在钢箱 墩部温差变形对线形控制的影响，研究表明，由于温 差的作用，主梁在横桥向发生的变化非常大，离梁部 梁向阳面的壁墩截面下有拉应力出现，若拉应力过 于大时，会对结构安全造成影响。日照温差引起钢 箱梁壁墩应力变化较大，原因是横系梁、壁墩间形成 局部超静定结构，有较大次内力产生造成的。 悬臂端部越近，横桥向变形与竖向挠度变形差值变 化值越大，最大值分别为５１．２、７４．１ ｍｍ；钢箱梁两 个壁墩间因日照温差，整个结构倾斜于温度较低的 一侧。在顺桥的方向，钢箱梁壁墩向阴凉侧偏移距 离为３４．３ ｍｍ，主梁整体偏移约３８ ｍｍ的距离；在 ５ 钢箱梁施工控制中温差变形的控制 在进行大跨度斜拉桥施工中，对温差变形的控 制实质是就是控制温度的影响，因为温差变形会影 响施工阶段索力、钢箱梁安装线性、钢箱梁标高等， 横桥方向，墩顶偏移的距离为６７．１ ｍｍ，主梁横向偏 移约８５ ｍｍ的距离。最后提出消除温度变形影响 误差的控制措施为白天进行吊装定位、钢箱梁安装， 晚上进行节点焊接和张拉索力施工等工序，早上进 行主梁拱肋偏位、应力、标高等复测。 ［参考文献］ ［１］ 贾建平．新建铁路大跨度钢箱拱桥转体施工控制分析［Ｊ］．铁 道建筑，２０ＩＩ（４）：３６—３９． 为确保施工顺利进行，减少钢结构线性误差，保证施 工的安全，必须将施工温度对钢结构内力的影响控 制好。 在太阳辐射的日照作用下，钢结构同外界具有 非常复杂的温度场，仅考虑温度荷载是比较困难的， 在我国有关施工设计规范中指出仅考虑温度对结构 的影响，计算工作量非常大，在大型钢结构中，模拟 结果与实际出入较大，本研究提出在温度场变化比 ［２］ 赖允深，黄天立．大跨度钢桁架系杆拱桥施工监控技术研究 ［Ｊ］．城市道桥与防洪，２０１３（６）：１４９—１５４． ［３］ 王晋生．高速铁路大跨度钢箱拱桥转体稳定性控制技术研究 ［Ｊ］．中国铁路，２０１３（５）：５２—５５， 较稳定的情况下，进行施工效果较好，根据大桥温度 场实测数据，在夏季，晚上１９：００或早上０６：００左右 温度变形比较稳定，最大温差比较小，不超过４℃， 因此，可在白天进行初装施工、ｌ９：００或早上０６：００ ［４］ 刘建华．斜靠钢箱系杆拱桥７１ｍ大跨度合龙段施工技术［Ｊ］． 施工技术，２０１６，４３（５）：６６—６９． ［５］ 徐天良．高墩大跨径连续刚构施工控制技术研究与探讨［Ｊ］． 公路与汽运，２０１２（３）：１６９—１７４． ［６］ 周建华．大跨度钢箱系杆拱桥温度场研究与预测［Ｄ］．广州： 华南理工大学，２０１５，１４—３６． 左右进行精确调试。白天进行吊装定位、钢箱梁安 装，节点焊接和张拉索力施工等工序在晚上进行，早 上进行主梁拱肋偏位、应力、标高等复测，这样就将 温度变形影响的误差消除掉。 ［７］ 张勇．大跨度钢箱提篮拱桥梁一拱同步施工技术［Ｊ］．安徽建 筑，２０１６（２）：９２—９７． ［８］ 蒋宗全，高金亮，唐继舜，等．钢箱系杆拱桥拼装架设线形控 制技术［Ｊ］．铁道建筑，２０１１（２）：３６—３９． ［９］ 朱云，金万福．高速铁路２ Ｘ９６ｍ四线钢箱系杆拱桥施工线形 控制工艺［Ｊ］．铁道建筑，２０１ｌ（４）：４２—４ ７＿ ６ 结语 本文以成都某钢箱系杆拱桥为对象，采用自动 ［１Ｏ］ 尹邦武，杨峰，郭向荣，等．温度变形对大跨度钢箱系杆拱桥 车桥动力响应的影响［Ｊ］．铁道科学与工程学报，２０１３，１０ （６）：２ｌ一２８． 测温系统进行大桥主梁温度场的测试，根据钢箱梁 顶板、顶板加劲肋、底板、底板加劲肋、腹板等实测温 度变化，分析了钢箱梁温差变形对主梁线形控制和 （上接第６５页） ［８］ 负鹏．桥墩局部冲刷的数值模拟研究［Ｄ］．青岛：中国海洋大 学．２０１２． ［１２］梁发云，王玉，贾承岳．粘性土中桥墩基础局部冲刷计算方 法对比分析［Ｊ］．水文地质工程地质，２０１４（０２）：３７—４３． ［１３］ 李奇，王义刚，谢锐才．桥墩局部冲刷公式研究进展［Ｊ］．水 利水电科技进展，２００９（０２）：８５—８８． 【９］ 房世龙，陈红，王岗．桥墩局部冲刷防护工程特性研究综述 ［Ｊ］．水利水电科技进展，２００７（０４）：８４—８９． ［１０］ 蒋焕章．桥墩局部冲刷防护试验研究［Ｊ］．公路，１９９４（０８）： Ｉ一８． ［１４］ 陈艳梅．桥墩上环翼式防冲板定型试验研究［Ｄ］ 呼和浩 特：内蒙古农业大学，２０１４． ［１５］ 曲广璜，康家涛，王华，等．受冲刷桥梁墩台基础地基承载力 ［１１］ 刘祖军，葛耀君．斜拉桥考虑下部结构与水体相互作用的动 力建模研究［Ｊ］．公路＿Ｔ程，２００９（０４）：ｌＩ一１５， 试验与墩台稳定性研究［Ｊ］．公路工程，２００８（０４）：６１—６６．