大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工控制方法论文_赖斯婷

大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工控制方法论文_赖斯婷

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摘要:随着我国基建事业的蓬勃发展,大跨度预应力混凝土连续桥梁因其具有跨度大、受力性能好、刚度大、变形小、外形美观、行车舒适、抗震能力强等优点而越来越受到青睐。但是预应力混凝土连续梁桥通常采用挂篮悬臂浇筑施工,在具体的施工中,由于受到多方面因素的影响,结构一直处于变化状态,其相应的应力应变和位移也随之发生变化,对桥梁的整体质量和安全有着很大影响。本文结合作者多年从业经验对大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制方法进行了探讨,期望为我国大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制提供参考意见,为我国大跨度桥梁的修建起到积极的促进作用。

关键词:大跨度连续桥;质量;安全;施工控制

悬臂浇筑法桥梁施工技术能能够有效的降低施工成本,并且使用价值较高,在现代化桥梁工程的施工建设中得到广泛的应用。但我国现阶段的桥梁施工中,悬臂浇筑施工质量控制仍存在着一些问题,对桥梁整体质量造成严重影响,严重时会影响桥梁结构的施工安全性。所以如何对桥粱结构施工进行控制是当前急需解决的问题。

1 悬臂现浇连续梁的施工特点

悬臂施工的方法在工程施工使用中主要是针对桥梁结构上部的施工,常采用挂篮悬臂浇筑施工,在桥墩两侧对称逐段就地浇筑混凝土,待混凝土达到一定强度后张拉预应力筋,移动挂篮继续进行施工,使悬臂不断接长,直至合拢。悬浇施工方法在预应力混凝土施工中的使用需要对施工体系进行转换,具体的施工特点总结如下:结构参数具有较差的准确性,对结构参数的确定需要等到阶段施工完成之后在进行确定;其次是施工中桥梁的主梁具有较大的刚性,阶段的局部变形就会逐渐减少;紧接着是挂篮刚度对局部变形的影响相对较大。当混凝土的连续梁桥或者是已施工中的梁桥出现变形时,就会导致施工出现一定的误差,而且对于误差也难以进行消除。对于立模标高主要取决于后施工阶段的影响。

2 施工控制内容

施工控制的工作内容主要包括以下几个方面:

2.1几何(变形)控制

施工过程中,结构的变形将受诸多因素的影响,极易使桥梁结构在施工中的实际位置(立面标高,平面位置)状态偏离预期状态,使桥梁难以顺利合拢,或成桥线形形状与设计要求不符,所以必须对桥粱实施控制; 使其结构在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围之内和成桥线形状态符合设计要求。

2.2应力控制

桥梁结构在施工过程中以及成桥状态的受力情况是否与设计相符合是施工控制要明确的重要问题。通常通过结构应力的监测来了解实际应力状态,若发现实际应力状态与理论(计算)应力状态的差别超限就要进行原因查找和调控,使之在允许范围内变化。结构应力控制的好坏不像变形控制那样易于发现,若应力控制不力将会给结构造成危害,严重者将发生结构破坏

2.3稳定性控制

目前,桥梁施工过程中可能出现的失稳现象还没有可靠的监测手段,尤其是随着桥梁跨径的增长,受动荷载或突发情况的影响,还没有快速反应系统,很难保证桥梁施工安全。

2.4安全控制

桥梁施工过程中安全控制是桥梁施工控制的重要内容,只有保证了施工过程中的安全,才谈得上其他控制与桥梁的建设,其实,桥梁施工的安全控制是上述变形控制、应力控制、稳定控制的综合体现,上述各项得到了控制,安全也就得到了控制(由于桥梁施工质里问题引起的安全问题除外)。由于结构形式不同,直接影响施工安全的因素也不一样,在施工控制中需根据实际情况,确定其安全控制重点。

3 影响施工控制中的因素

大跨径连续梁桥施工控制的主要目的是使施工实际状态最大限度地与理想设计状态(线形与受力)相吻合。要实现上述目标,就必须全面了解可能使施工状态偏离理论设计状态的所有因素,以便对施工实施有的放矢的有效控制。

3.1结构参数

结构参数是控制中的结构施工模拟分析的基本资料,其准确性直接影响分析结果的准确性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆事实上,实际桥梁结构参数一般很难与设计所用的结构参数完全吻合,总是存在一定的误差,施工控制中如何恰当地记入这些误差,使结构参数尽里接近桥梁的真实结构参数,是首先需要解决的问题。

3.2施工工艺

除要求施工工艺必顶符合控制要求外,在施工控制中必须计入施工条件非理想化带来的构件制作、安装等方面的误差,使施工状态保持在控制中。

3.3施工监测

因测量仪器、仪器安装、测量方法、数据采集、环境情况等存在误差,所以,结构监测总是存在误差的。该误差一方面可能造成结构实际参数、状态与设计或控制值吻合较好的假象,也可能造成将本来可能较好的状态调整得更差的情况。所以,保证测量的可靠性对控制极为重要。在控制过程中,除要从测量设备、方法上尽里设法减小测里误差外,在进行控制分析时必顶将其计入。

3.4结构计算分析模型

无论采用什么分析方法和手段,总是要对实际桥梁结构进行简化和建立计算模型,这种简化使计算模型与实际情况存在误差,包括各种假设、边界条件处理、模型的本身精度等,控制中需要在这方面做大里工作,必要时还要进行专门的试验研究,以使计算模型误差所产生的影响减到最低限度。

3.5温度变化

温度变化对桥梁结构的受力与变形景响很大,这种影响随温度的改变而改变,在不同时刻对结构状态(应力、变形)进行里测,其结果是不一样的,如果施工控制中忽略了该项因素,就必然难以得到结构的真实状态数据,从而也难以保证控制的有效性,所以,必须考虑温度变化的影响。通常都是将控制理想状态定位在某一特定温度下,从而将温度变化对结构的景响相对排除(过滤)。一般是将一天中的温度变化较小的早晨作为控制所需实测数据的采集时间。但对季节温差和桥梁体内的温度残余影响要予以重视。

3.6 材料收缩、徐变

对混凝土桥梁结构而言,材料收缩、徐变对结构内力、变形有较大的影响,这主要是由于大跨径连续粱桥施工中混凝土普遍加载龄期短、各阶段龄期相差大等引起的,控制中要予以认真研究,以期采用合理的、符合实际的徐变参数和计算模型。收缩、徐变还将影响成桥后运营阶段的结构变形,这也是设定预拱度需要考虑的因素。

4 施工控制方法

4.1预测控制法

在连续桥梁的浇筑结束之后,极易出现误差,在出现误差的时候,除了张拉预应力以外,难以对其他工程施工技术进行调整。为有效防止其他情况的出现,我们可以采取预测控制法。预测控制法主要是指全面的考虑影响桥梁结构状态相关的要素,并且分析施工建设的目标,对各阶段施工结果进行预测,确保施工能按照既定的预测目标进行。这种方法能满足大部分桥梁施工质量控制的需要,尤其适用于大跨度预应力混凝土连续桥梁悬臂施工的需要,能通过预测施工节段,避免节段施工状态不佳。

4.2线性回归法

线性回归法主要通过分析悬臂箱梁扰度与悬臂重量、长度的二元线性回归处理,建立挠度线性回归模型。在控制过程中,对悬臂梁扰度、悬臂长度和悬臂的重量进行一元线形回少性分析后,建立线性回归数学模型,通过对箱挠度变形规律的有效分析,进而对施工桥梁进行预测。这是当下普遍应用与梁桥施工中的一种施工控制方法,其正确有效性极大地保障了梁桥施工的安全。

4.3 自适应性控制法

在建立闭环控制后,对计算参数和实际参数进行有效的分析后,对其偏差进行修正与重新估计,从而对施工进行合理控制。这种控制方式普遍应用于大跨度和复杂性桥梁的控制过程中,在大跨度预应力混凝土连续梁桥悬臂施工能够有效保证工程的安全稳定性。

对大跨度预应力混凝土连续梁桥进行施工控制已经是一种趋势,从业人员需要不断总结经验,改进施工工艺,加强过程管理,才能确保桥梁安全和稳定,为我国经济发展、社会稳定创造更大的贡献。

参考文献

[1]徐君兰.大跨度桥梁施工控制[M].人民交通出版社,2000.

[2]杨友无.大跨度预应力混凝土连续梁式桥施工与质里控制.西南交通大学.2004.

[3]夏伟.预应力混凝土连续桥梁施工监控研究[J].郑州大学院报,2013.

论文作者:赖斯婷

论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期

论文发表时间:2018/5/25

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