高墩大跨径桥梁施工中的结构及变形监控论文_张科

高墩大跨径桥梁施工中的结构及变形监控论文_张科

中国葛洲坝集团第五工程有限公司 湖北宜昌 443000

摘要:伴随着我国经济的快速发展,交通建设中桥梁建设是我国经济中非常关键的一部分,本文针对高墩大跨径桥梁的施工进行了分析,针对结构特点和变形监控的重要性进行了介绍,供相关的施工和管理人员参考。

关键词:高墩大跨径;桥梁施工;结构;变形监控

1前言

我国市场经济及城镇化进程的加快,更多的人开始关注到基础设施的建设,桥梁作为基础设施中的一部分自然也受到了重视。桥梁工程作为我国现代化建设过程中最为重要的组成部分,能够加强我国各个不同地区之间的联系,并且能够在一定程度上拉动我国的经济内需。对于大跨径连续桥梁的施工建设来说,为了确保其施工质量就需要与之相应的施工技术,现就对大跨径连续桥梁施工技术进行如下分析。

2大跨径连续桥梁施工概述

2.1受力特点

一般来说,大跨径连续桥梁主要为连续刚构桥,其结构体系为桥墩与梁体固结。连续刚构桥是在连续梁的基础上发展而来,连续梁体作为其主梁,其梁体直接与桥墩固结。此种结构的受力优点及缺点如下:优点:由于其梁体直接与桥墩固结,因而能够使桥梁的上下部结构均能起到共同承受的作用,从而能够在一定程度上减小墩顶的负弯矩。并且在施工的过程中采用柔性墩,能够确保桥梁在应用中承受较大程度的变化,以此来确保桥梁能够具备安全性及可靠性。除此之外,由于大跨径连续钢构桥梁具备较为合理的结构受力特点,因而具备较强的抗震及抗扭性能。缺点:由于此桥梁结构属于多次超静定的结构体系,因而能够在外力条件的影响下导致附加内力的发生,如温度、预应力以及混凝土收缩等。这些因素均会影响桥梁结构的稳定性。

2.2施工工艺

大跨径连续桥梁在施工的过程中采用的主要是悬臂施工技术,此种施工技术主要是沿着两个相邻的跨径方向,在已经落成的桥墩上以对称与平衡的方向逐渐段的进行施工。此种施工方法包括两种形式:其一为悬臂拼装;其二为悬臂浇筑。在此过程中悬臂拼装施工方法主要是指在桥墩的两侧设置吊架,并且在向跨中悬臂拼装混凝土梁体预制件的过程中要遵循平衡的原则,最后逐段施加一定的预应力。悬臂浇筑施工方法则是在桥墩的两侧设置工作平台,并且在向跨中悬臂浇筑混凝土梁体过程中遵循平衡的原则,最后逐段施加一定的预应力。

3大跨径桥梁连续施工技术的应用方法

3.1悬索桥

大跨径桥梁中对悬索桥进行施工时,应该重点控制其吊装与锚道面架设等多个施工环节,必须按照实际塔顶的位移来进行吊装施工。并且施工人员还需要严格地按照相关的桥梁设计要求,对悬索安装顺序进行严格控制,严格控制合拢段长度,及时地修正合拢节段。除此之外,需要预留出足够的间隙,从而确保悬索桥的施工质量。并且在对悬索索力进行调整的过程中,调整的依据主要为桥梁设计的参数,与此同时其设计参数也需要结合实际施工现场来确定。在大体积的混凝土施工中,还需要严格地控制整个施工现场的温度,如有必要可以添加特定添加剂,主要目的在于确保混凝土板不会因为内部应力而出现开裂。

3.2斜拉桥

在进行斜拉式桥梁施工过程中,需要重点关注到钢主梁与索塔施工状况,对于钢主梁的施工主要采用的是挂篮悬浇施工技术。但需要注意的是,在采用此种技术进行施工的过程中应该选择设计方案中的施工材料。在实施的过程中,施工人员应该严格地控制施工全程的温度,并且根据温度的变化情况来对施工效果进行判断。应用索塔施工技术主要是采取劲性骨架挂模的施工方法,从而能够更好地满足索塔结构对于施工材料及方法的要求。除此之外,在实际施工过程中应用合拢段施工技术时,必须要处理在施工中出现的荷载超平衡问题,避免裂缝的发生。在长拉索施工中,还需要严格地考虑到桥梁是否具备一定的抗风及抗震等能力,确保桥梁施工效果。

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3.3预应力技术

随着桥梁施工过程中施工技术的进一步更新与发展,在实际施工的过程中,对于桥梁结构的加固工作可以采用预应力技术,但还需要采取有效措施解决大跨径桥梁受力问题。在施工过程中需要细化分析桥梁所存在的受力问题,并采取有针对性的措施进行解决,以确保其不会对下一段施工造成影响。除此之外,还能够显著地加快施工进度。具体的方法是测试桥梁结构,采取预埋应力测试元件方式,主要目的在于确保检测结果的可靠性。若在测试的过程中发现应力状态与理论指标之间存在较大的偏差,相关人员必须找出造成此偏差的原因,在分析后对其进行及时调整,确保桥梁结构应力能够发挥其加固的作用。

4大型桥梁变形监控的方法

4.1大地测量法

垂直位移观测采用的是精密水准测量法和精密跨河水准测量法;在横向位移观测中,遇到直线桥梁则应按照基准线法观测(如测小角法和活砚牌法),如果是曲线桥梁,就应该利用导线测量方法;纵向位移观测通常采用的是最精密的光电测距仪(如桥跨距较短),用特制的因瓦线尺或者钢线尺来测定两相邻桥墩之间的跨距变化;桥跨结构的恒载和活载挠度观测主要采用四等水准测量。此方法灵活性高,适用于各种结构形式的桥梁和不同的外界条件以及精度要求;把观测组成了网状,便于进行测量结果的处理和精度评定;可以提供桥墩台和桥跨结构的变形状态。但是,此方法外业工作量大,作业时间长,连续监测及测量过程的自动化问题也不容易解决。

4.2近景摄影测量法

近年来,摄影测量点位的测定精度显著提高,硬件上(高质量的摄影机和精密的量测仪器)的明显改进、软件的发展和计算机的广泛应用等也都促使人们倾向于利用严密的数学处理方法对系统误差进行模拟操作,并利用数理统计的方法评定观测值的准确性和剔除误差,从而保证成果的可靠性。在桥梁变形观测的应用中,近景摄影测量法可以在不接触被摄物体的条件下,同时测定桥墩台上任意点的变形;并能提供瞬时和完全的三维空间信息,大大减少了野外测量的工作量。但是,对于跨越江河的大桥,选择适宜的摄影测站位置还是存在一定的难度。

4.3其他测量方法

在观测垂直位移的过程中,短基线倾斜仪可使用于墩台本身的倾斜,如可以用垂直摆锤式或者水准气泡式倾斜仪来测定两点之间的高差变化。对于相邻墩台的高差变化,可使用采用静力水准原理制成、精度可达到10-6的长基线倾斜仪对其进行测定。在横向位移观测中,采用精度为10-5~106的激光准直(如激光经纬仪准直和波带板激光准直)来测量在大气条件下各桥墩上观测点与激光束的偏离值。另外,改进的GPS变形监测精度可达5mm左右,测地机器人监测精度可达1~2mm,现在更有发展前途是低空气艇遥测系统,还有三维激光扫描仪等很多方法。同大地测量方法相比,这些测量方法过程简单,容易解决连续监测和自动化观测的间题,也可以提供局部的变形信息。但是,使用最广泛的还是大地测量法。

5结束语

综上所述,随着桥梁建设的增加,与之相应的施工技术也层出不穷,在桥梁施工的过程中采用大跨径连续桥梁的施工技术能够有效地确保桥梁建设质量及安全性。在我国桥梁建设的过程中,大跨径连续桥梁的设计施工必须采用预应力技术来加固桥梁的结构质量,在此过程中施工人员也需要认识到不同的施工技术对桥梁施工中所起到的作用。然后要结合桥梁的类型与施工条件不断地完善并改进施工技术,以此来有效地控制桥梁建设的质量及安全。除此之外,施工单位在应用施工技术的过程中还需要不断地优化对施工质量以及人员安全的管理制度,以提高桥梁工程的质量与安全,并促进桥梁建设的进一步发展。

参考文献:

[1]王英帅,王庆培.浅析高速公路中小跨径桥梁高墩施工技术的应用[J].黑龙江交通科技,2015,38(4):117-118.

[2]张宁.高墩大跨径桥梁后支点挂篮施工安全技术措施[J].房地产导刊,2015(20).

[3]陈涛,赵卓.后支点挂篮施工技术在高墩大跨径桥梁中的运用[J].城市建筑,2016(24):282-282.

论文作者:张科

论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期

论文发表时间:2017/11/20

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