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摘要:在大跨度连续刚构桥梁施工过程中还存在很多不确定性因素,很容易导致连续刚构桥梁出现应力变化或位移变化等,因此对大跨度连续刚构桥梁施工实施有效控制是至关重要的。本文首先说明了大跨度连续刚构桥梁施工控制方法,然后分析了大跨度连续刚构桥施工控制关键问题,最后详细探讨了大跨度连续刚构桥施工控制成果。
关键词:大跨度;连续刚构桥;施工控制;挂篮;合龙段
一、大跨度连续刚构桥梁施工控制方法
(一)经验法
这种方法的数据资料,是在平时实践过程的积累总结,比较准确可靠。在项目实施过程中,这些数据资料具有十分重要的参考价值。
(二)理论计算法
理论计算法推理严谨、概念清晰,与实际相结合。它又包括综合分析法与叠加法。
1、综合分析法
综合分析法是比较全面的方法,能够对结构模型一次性建立,对结构分析重点数据能够一次性输入。这种分析法能够排除多种因素的影响,能够综合考虑非线性问题,通过结构计算分析程序对结构状态进行确定,进而对施工的预拱度进行确定。然而,这种方法在运用过程中,使用人员必须通过专业软件,验证结果的可靠性与有效性。但是,软件分析出的结构后期混凝土收缩徐变情况,与实际情况相比不太相符,导致不能经常运用。
2、叠加法分析
线性系统、受非线性影响不大的结构系统经常使用叠加法。连续刚构桥施工过程中,非线性对挠度计算影响很小。大跨连续刚构预拱度的设置实施过程中,对结构变形的各个因素应有足够的分析,各个因素之间的关系不必考虑,最后计算值相加。这种方法计算简单,不容易出现错误,然而计算量比较大。
二、大跨度连续刚构桥施工控制关键问题分析
(一)主梁控制截面应力检测
在大跨度连续刚构桥施工过程中主梁截面产生的应变是主要控制内容,能够直接反映出主梁的受力状态,是评价结构安全的主要控制指标,目前主要是通过在主梁内部预埋应变测量设备,进行实时的数据采集,应变计要选择稳定性好、适用于长期观测。根据连续刚构桥的受力特点,应力计主要分布在桥墩顶、跨中和1/4跨位置处。通过扎丝将应变计与主梁主筋绑扎在一起,应变计要待节段混凝土达到预应力张拉强度之后开始进行读数,每完成一次节段进行一次读数,预应力束进行锚固之后再进行读数,一跨合拢之后进行读数,进行二期恒载,加载之后进行读数。
(二)挂篮结构安全性验算
在大跨度连续刚构桥施工过程中一般采用挂篮施工,挂篮在施工过程中要承受到自重、节段混凝土重、施工机具及人群荷载等。在混凝土浇筑过程中,由于混凝土在初凝之前该节段的结构自重要全部作用于挂篮上,在该阶段要保证底部、吊杆、主析架具有足够的强度和稳定度,并保证挂篮具有足够的抗倾覆能力。
(三)立模标高的确定
在大跨度连续刚构桥悬臂施工过程中控制立模标高是一项主要内容,要结合施工现场检测的各项数据来确定最终的立模标高,并对下阶段立模标高机械修正,以保证成桥之后桥面线形平顺,合拢段两端的标高限制在偏差范围之内。
(四)主梁挠度实时检测
在大跨度连续刚构桥施工过程中主梁挠度变化较为复杂,外部荷载变化、施工工序的转换、预应力张拉、混凝土的收缩徐变和外界环境温度的变化都会引起主梁挠度的变化。主梁的挠度变化主要是通过对高程的观测实现。
(五)合拢段的高差控制
在大跨连续刚构桥施工过程中,整个桥梁结构体系处在一个变化的温度场中,环境温度的变化都要对桥梁结构中的应力分布产生影响,在主缆施工期间要选择具有代表性天气进行24h连续观测。
(六)钢绞线管道摩阻损伤测定
在主缆预应力张拉过程中,由于钢绞线与管道之间的摩阻力会造成一定的预应力损伤,在实际施工过程中要通过实际测定来确定张拉应力,在预应力张拉过程中要采用伸长量和张拉力两个标准进行控制。
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三、大跨度连续刚构桥施工控制成果
本文在研究过程中以某连续刚构桥大桥为例,对施工控制成果进行了分析,该桥上部结构采用53+90+53三跨预应力混凝土变截面箱梁,箱梁根部高度5.5m,跨中高度为2.2m.
(一)主梁 0#块的施工
主梁 0#块经常通过搭架现浇、依托桥墩支牛腿搭架现浇的方式进行施工。由于主梁 0#块是空间结构,因此必须加强处理空洞转角、有效控制标高。桥墩施工中,墩梁结合处必须实施凿毛处理,墩顶标高预抬值应适当; 桥墩弹性压缩量,必须依据成桥状态计算。0#块与 1#段应在同一时间进行现浇,因此,必须对主梁立模标高进行确定。确定标高前,应对支架进行分级预压,消除支架非弹性变形。
(二)挂篮加载试验
实施挂篮分级加载试验不仅是为了检验挂篮、锚固措施是否安全,而且是为了消除挂篮的非弹性变形,对挂篮弹性变形的变化规律进行确定。试验中选用实物加载或千斤顶加载,应根据施工场地的实际情况而定。挂篮作用力与主梁之间的几何尺寸,应根据挂篮设计图纸及挂篮加载试验进行确定,进而对主梁受力变形能够正确计算。
(三)节段施工要点分析
在节段施工过程中要加强普通钢筋的施工质量控制。对于预应力施工要保证预应力管道线形复合设计要求,张拉过程中要保证两端对称,张拉同步,采用张拉控制力和伸长量两个指标来控制张拉质量。完成预应力张拉之后要重点做好灌浆作业,做好压实作业。
大跨径连续刚构桥施工过程中对超高混凝土的泵送问题,要避免浇筑过程中出现堵管现象,确定合适的混凝土水灰比和坍落度。
(四)主梁合龙段施工
1、温度调整分析
主梁合龙施工中,如果环境温度与设计合龙温度不符,应对其影响实施调整。经常通过顶或拉主梁悬臂端,有效定位钢骨架后,实施浇注混凝土合龙。
2、平衡配重分析
单边合龙时,经常采用水箱配重的方法,解决主梁另一悬臂端的平衡配重问题。这种方法,能够通过对水的随意增减而达到平衡配重。
(五)预应力钢束张拉质量控制措施
当前,在桥梁施工中极易出现问题的主要是预应力施工工序,对此应重点监控刚构桥预应力构件的施工质量,其中主要包括核对材料、张拉设备标定及预应力位置尺寸等,对孔道压浆过程中的相关数据和预应力张拉进行记录,审查其是否符合设计要求。因纵、横、竖三向是桥梁预应力主要采用的混凝土结构,因此必须严格控制预应力钢束的张拉,以下几个方面需注意:
1、对锚具进行抽样检查,对于有损伤、不合格的锚头及夹片严禁使用,锚头平面与钢束管道必须保持垂直。
2、对预应力束的张拉进行严格控制,一端张拉比较适用于横向预应力钢束,而两端对称张拉比较适用于纵向预应力。值得注意的是,在设置张拉端过程中必须左右交替,并且在张拉时要与所设标志对应,这样有利于测定各钢束的伸长量,在预应力束张拉到设计吨位的情况下,实际上所测量的伸长量与理论误差不能超过 ± 6% 。
3、对压浆工艺采取控制措施,采用真空压浆工艺对管道进行压浆,并确保压浆密实。但需注意的是要用压力水或压缩空气对管道内的杂质进行清除后再进行压浆,同时对于水泥砂浆的配合比及水灰比要严格控制。
结语
综上,施工控制能够有效的对设计进行补充、对施工进行辅助指导、对影响施工的因素进行解决,在连续刚构桥梁施工建设中具有非常重要的作用。大跨度连续刚构桥梁施工建设过程中,只有加强施工控制的领导与管理,才能够完善和提高施工控制技术水平,才能够真正发挥施工控制预测和预报、实时监测的作用。
参考文献:
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[2]吕岩松. 浅谈大跨径连续刚构桥梁施工控制[J]. 黑龙江交通科技. 2012(07)
[3]李万成. 大跨径连续刚构桥梁挂篮悬臂浇筑施工中的内力、线形控制措施[J]. 四川建材. 2011(02)
论文作者:时俊
论文发表刊物:《基层建设》2016年1期
论文发表时间:2016/5/13
标签:预应力论文; 挂篮论文; 过程中论文; 桥梁论文; 标高论文; 大跨度论文; 结构论文; 《基层建设》2016年1期论文;