大跨度桥梁施工论述论文_李续秋,叶伟品

大跨度桥梁施工论述论文_李续秋,叶伟品

义乌市交通投资建设集团有限公司 浙江省义乌市 322000

摘要:大跨度桥梁主要采用梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥和组合体系桥(如拱梁组合体系等)桥型。建造大跨度桥梁的施工方法有多种,并且不同桥型的施工方法也有差异,就大跨度桥梁来说,施工技术在桥梁建造中起着关键的作用,因此分析和总结先进的造桥施工技术,对于提高桥梁建造水平和质量是很有帮助的,本文就施工中的程序和施工要点进行简要的介绍。

关键词:大跨度桥梁 钢梁制造 牵索挂篮

桥梁施工过程本身是一个完善的系统工程,桥梁施工的过程也就是系统的运行过程。在桥梁施工过程中,结构的安全性和理想的成桥状态就是该系统所要达到的目标――桥梁施工控制的目标。对于这样一个复杂的系统,要达到这样的目标,仅通过事后检查是无法实施的。所以,必须对桥梁施工过程这个系统的运行进行实时控制,只有这样才能保证目标的实现。尤其对于大跨度桥梁,更是如此。

一、大跨度桥梁施工的方法

1、支架施工方法

有支架施工方法分为落地支架、拱形支架和移动支架。落地和拱形支架可以由常备式钢构件组成,配合就地灌筑法在支架上完成模板架立、钢筋绑扎、混凝土灌注,预应力张拉等作业。此施工方法对机具和起重能力要求不高多用于中小跨度的混凝土梁桥,但支架用料较多成本较高,而且施工工期较长,不适于深水或通航情况同时施工。

2、无支架施工

无支架施工指在施工过程中不需要借助支架或者仅需要少量辅助性支架的施工方法。无支架施工法采用自架设体系借助于吊装设备施工,桥梁上部结构进行整体或分段(拼装或现浇)施工。对桥梁的分段,后续梁段依靠先期完成的梁段结构作为支撑,即作为施工中不靠支架而靠自身结构进行施工。

3、悬臂施工法

悬臂施工法是指桥墩顶开始,两侧对称(或不对称)地分段形成梁体节段,直至全桥完成.按混凝土是现浇还是预制,此法可分为悬储灌注法和悬臂拼装法。前者的梁段悬臂接长是采用挂蓝,在桥位处就地灌注节段混凝土,待混凝土达到―定强度后张拉力筋,前移挂篮继续下一粱段的施工。后者的粱段接长则是采用吊机吊装预制梁段就位,再张拉力筋继续下一梁段的施工。

4、转体施工法

转体施工是20世纪40年代以后发展起来的一种架桥工艺。转体施工是在河流两岸适当位置利用地形或使用简便支架将半桥预制完成,之后旋转桥梁构件,分别将两半桥转体到桥位轴线位置合龙成桥,根据旋转方式不同又分为水平转、竖直转体和平竖结合转体。

5、顶推施工法

对预应力混凝土粱桥顶推施工法是在沿桥纵轴方向的后台设置预制场地,分节段预制拼装用纵向预应力筋,将预制节段与施工完成的梁体联成整体,然后通过千斤顶施力将梁段向前推出顶制场,之后再继续进行下一节段的预制顶推。顶推法施工,主要用于等高度桥梁施工中。

二、牵索挂篮的施工程序及工艺要点

1、挂篮安装

在主梁的适当位置预设4个吊孔,用倒链或千斤顶将组拼成整体的主桁承重系统和底模板整体提升到安装位置,安装牛腿顶端部分,若主桁未到安装位置,则安装走行系统,使其走行到位。同时安装梁上的锚固部件,并拆除走行轮,将主桁锚固。之后安装外侧模、开箱内模,绑扎钢筋,并安装牵索系统,经精确调 整后即可灌注混凝土。

2、挂篮前移

梁段混凝土等强张拉预应力束后,解除锚固系统的斜拉杆及有关模板的连接,铺好梁顶走行滑槽,用锚固系统的垂直吊杆将挂篮主街等缓缓下落,直至梁侧牛腿落在 滑槽内。之后解除垂直吊杆,卸去梁底楔块,换装走行轮,在主梁上用千斤顶和牵拉杆带动牛腿将挂篮缓缓平行前移,并在后方设倒链作保险制动。

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3、挂篮就位及调整

挂篮到位后,先将两侧中错的垂直吊杆临时锚固,再将有关的锚固件和模板前移安装,再用中间的中锚吊杆将主桁提升并进行相应锚固,然后精确调整后即可施工了一梁段。

4、短平台复合型牵索挂篮的施工程序及工艺要点

(1)挂篮安装

塔下用作组拼挂篮的主梁施工后,将挂篮三角架及其后锚等构件吊上桥面安装就位,然后用倒链或卷扬机将整体组拼的挂篮平台提升,并安装相关的伺服系统,检查无误后灌注混凝土。

(2)挂篮前移

梁段混凝土等强张拉预应力束后,解除挂篮牵索并与主梁锚连,将挂篮平台下放一定高度,然后将挂篮三角架向前移动一个梁段长度,到位后再将挂篮平台沿梁顶滑 道和三角架下弦梁下翼级前移就位,上述为两次走行,适应梁宽且重的情况。

(3)挂篮施工要点

灌注混凝土时,由于挂盘前端荷载由牵索和前吊杆共同承受,为保证前吊杆不超载,利用千斤顶和特设的数字式压力传感器测其杆力,超出其设计受力的部分通过分次调整临时牵索来平衡。

三、影响大跨度桥梁施工控制的主要因素及变形计算方法

1、影响大跨度桥梁施工控制的主要因素

(1)混凝土徐变

由于钢筋和混凝土存在着不同的物理力学性能,在长期应力作用下,会使混凝土会发生徐变,而钢筋不会发生徐变。这样材料特性的差异导致混凝土与钢筋产生变形差,在构件截面表现为应力的重分布。混凝土徐变的结果是其压应力减小,而普通钢筋的压应力则增加,一般对这种误差采用有限元的方法进行精确计算后进行修正。

(2)温度影响

温差影响包括季节温差(或年温差)和日照温差。但由于季节温差使箱梁发生整体的均匀温度变化,影响比较小; 由于混凝土结构的热传导性能比较差,混凝土箱梁的向阳面的温度变化较大,背阳面温度变化较小,从而在结构中产生较大的温度梯度,使各纤维层的温度差异较大,产生温度变形和相应的应力,此外,同一部位的日照温差变化幅度大会导致截面各部位温度变化剧烈,各纤维层相互约束共同变形,而在截面上产生温差应力。

(3)箱梁剪力滞效应

由于翼缘板的剪切变形,会使得实际的弯曲应力在截面横向分布不均匀,具体表现为在同一截面内距中性轴相同距离的同一水平线上的各点应力值不同。在处理实测应力时,要根据箱梁剪滞效应系数在截面同一水平线上的各测点取不同的权,再求得加权平均值,与理论计算值作比较该法是是多传感器的信息融合的一种最简便的方法。

2、大跨度桥梁施工变形计算方法

根据施工具体条件及桥梁结构特性选择合理的理论分析方法和计算方法显得很重要,现在施工控制中采用的方法主要有:正装分析法、倒拆分析法和无应力分析法。

正装分析法是通过模拟桥梁结构的实际施工步骤并考虑一些影响桥梁变形的因素来计算计算各梁段的变形值,将各梁段的计算结构累计即得出施工预拱度,实际施工中预拱度还要考虑桥梁二期恒载及运营后的活荷载的影响。此方法能准确得出桥梁的变形值,桥梁合龙后能达到设计要求线形。倒拆分析法是逐步计算得到施工各阶段的理想状态和初始状态,指导连续箱梁的施工使其符合设计要求。无应力状态法是以桥梁结构各构件的无应力长度和曲率不变为基础,将桥梁结构的成桥状态和施工各阶段的中间状态联系起来。

四、结束语

总之,大跨度桥梁的施工控制是桥梁建设中的重要环节,必须严格执行施工控制过程,参照施工现场的实际施工工序,参数和数据,对桥梁结构进行实时理论分析和结构验算,确保桥梁的质量安全。

参考文献:

[1]季文刚,王淑红. 大跨度拱桥类型及设计施工要点[J]. 电网技术,2012

[2]郭宾. 大跨度桥梁施工技术探究[J]. 山西建筑,2013,39

[3]郑平,胡奇. 悬索桥监控的方法和内容的几点探讨[J]. 商品与质量:学术观察,2012

论文作者:李续秋,叶伟品

论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期

论文发表时间:2018/3/28

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