林富權(quán)
摘 要:大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁是橋梁施工過程中應用比較廣泛的一種模式,但是對于大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁的施工過程中易造成一些問題。本文主要針對大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制關鍵問題進行分析和研究,主要從幾個方面進行分析,首先基于大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的基本理論和方法進行分析,接著對大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的誤差進行分析,并對其主要影響因素進行分析。最后基于大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制過程中的線性控制和應力控制進行整體分析,進而滿足大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工的相關要求。
關鍵詞:大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋;施工控制;影響因素;線性控制;應力控制
中圖分類號:U448.23 文獻標識碼:A 文章編號: 1671-3362(2013)08-112-02
近年來,隨著連續(xù)剛構(gòu)橋梁在橋梁施工得到迅猛發(fā)展。對于連續(xù)剛構(gòu)橋梁的主跨度跨徑的增大,若使這種結(jié)構(gòu)在使用過程中滿足基本的受力要求和設計指標,就必須要基于大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁進行必要的施工控制。在大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁的基本理論的前提下,對大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁的影響因素進行分析。由于大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁在其主體施工的過程中主要是依據(jù)懸臂施工的方法,在其施工的過程中產(chǎn)生許多不確定性因素,導致連續(xù)剛構(gòu)橋梁產(chǎn)生復雜的應力和位移變化,因此來說施工控制對于大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工是必不可少的。
1大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的基本理論和方法
1.1大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的基本理論
由于連續(xù)剛構(gòu)橋梁發(fā)展的時間長,到目前為止連續(xù)剛構(gòu)橋梁的技術(shù)和理論都是比較完善的。但是由于受到施工過程中各種原因的影響,其施工效果并不是根據(jù)預期的施工效果而變化的。因此,對于施工過程中產(chǎn)生的誤差是在所難免的,而且在施工過程中由于其他內(nèi)在和外在的因素造成對影響結(jié)果的干預,如果得不到有效的控制和及時的改變,這些情況將對施工結(jié)果產(chǎn)生影響。施工控制是必要的而且是在所難免的,施工控制是以橋梁的完整施工為目的,對于施工過程中產(chǎn)生的誤差進行必要的修正,從而達到施工效果。
1.2大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的方法
在施工的前期對施工過程中需要對各梁段的主梁繞度進行測量,然后根據(jù)施工過程中的實時數(shù)據(jù)進行分析和誤差校正,如果發(fā)現(xiàn)在施工過程中產(chǎn)生明顯的系統(tǒng)誤差,就要對系統(tǒng)進行相關數(shù)據(jù)、參數(shù)的調(diào)整,使其誤差盡量的小,并進行前進分析(模擬橋梁各階段的內(nèi)力和位移,對橋的受力狀態(tài)進行分析)和倒退分析(前進分析的逆過程)。施工控制主要包括線性控制和應力控制、穩(wěn)定控制、安全控制,我們在接下來主要對線性控制和應力控制著重分析。
2大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的誤差分析和主要影響
2.1大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的誤差分析
大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的誤差分析的基本方法主要包括以下幾個方面:預測分析方法、線性回歸分析法、自適應控制法。
2.1.1 預測分析方法
對于連續(xù)剛構(gòu)橋在施工完成之后若出現(xiàn)的誤差,除了張拉預應力鋼束之外,沒有其他的改善方法,只能進行預測分析法進行分析調(diào)整。
2.1.2 自適應控制法
鑒于連續(xù)剛構(gòu)橋已完成梁段的不可控制性以及施工中對線形誤差的糾正措施有限,控制誤差的發(fā)生就顯得極為重要。
2.1.3 線性回歸分析法
不僅可以大堆箱梁撓度等的變形規(guī)律進行分析測試,也可以用于待施工梁段的撓度分析。
2.2大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的主要影響
大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的主要影響包括以下幾個方面:最重要的部分應該是結(jié)構(gòu)的參數(shù),由于結(jié)構(gòu)的參數(shù)多,而且涉及的范圍廣,使其成為影響大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的主要部分。它的結(jié)構(gòu)參數(shù)主要包括以下幾個方面:首先,節(jié)后材料的彈性模量,這是與結(jié)構(gòu)變形有直接關系的參數(shù);其次,材料的總?cè)萘浚@是引起材料內(nèi)力變形的主要原因;再者,材料的施工負載,對于材料的施工負載參數(shù)必須依據(jù)現(xiàn)實情況進行分析,而且這種情況不能忽略;其次,材料的膨脹系數(shù)和材料的預加力,材料的膨脹系數(shù)主要是根據(jù)溫度的變化而發(fā)生變化,這是產(chǎn)生形變的原因之一,預加力是預應力混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形控制考慮的重要結(jié)構(gòu)參數(shù),但是由于受到外界因素的影響,是我們分析的關鍵。
3大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制
3.1大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的線性控制
由于預應力混凝土剛構(gòu)-連續(xù)箱梁橋施工過程復雜,影響參數(shù)有結(jié)構(gòu)剛度、預應力、施工臨時荷載和溫度等因素。因此,對于由于預應力混凝土剛構(gòu)-連續(xù)箱梁橋施工在理論計算時,對于施工監(jiān)控參數(shù)取值都以理想的標準進行。但是在設計參數(shù)取值過程中,易產(chǎn)生誤差,而這些誤差會對施工過程中的線形和理論值產(chǎn)生影響,應在施工過程中參數(shù)進行必要的判斷和預測。
在大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的線性控制中我們選取自適應控制方法,這種方法主要是對施工過程中的高程和內(nèi)力進行比較,即對理想值與實際值進行分析對比,通過這樣的方法對大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁主要參數(shù)進行分析識別,從而在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中判斷差別的原因,進而對參數(shù)進行改正。對于設計橋梁中的參數(shù)誤差,需要有設計單位對設計方案進行適當?shù)男薷模瑢τ诔霈F(xiàn)的常規(guī)參數(shù)的誤差,通過必要的微調(diào)整,進行修改。對于在施工過程中主梁的線形調(diào)整,最有效、客觀的方法是通過整改澆筑節(jié)段的立模標高,對參數(shù)誤差進行調(diào)整,以適應整體的改變。
3.2大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的應力控制
3.2.1應力控制的原理
應力控制的原理:對于實際的應力值應該是基于應變計所測應變后,根據(jù)實際彈性模量值分析得到的,其基本表達式如下:
δ=Eε
式中,E代表材料的彈性模量的實際值,ε代表對于應變計所測量的參數(shù)變化值。對于剛性材料而言,其彈性模量產(chǎn)生的誤差非常小,可以根據(jù)規(guī)范值求得:
E=1.95×105Pa,混凝土材料隨著年齡的增加,對于彈性模量而言會產(chǎn)生或多或少的變化,因此,混凝土材料具有時變效應的特性。
3.2.2應力控制的目的和要求
通過對箱梁自重、預應力鋼束張拉對箱梁應力等產(chǎn)生的影響進行分析,并與測試結(jié)果進行對比,從而正確對以后的施工進行指導;對應力的分析可以保證整個轉(zhuǎn)換的安全;根據(jù)預應力的張拉情況對整個預應力進行次內(nèi)力分析。通過對應力的分析與檢測,可以對橋梁結(jié)構(gòu)整體的受力狀況有一個宏觀的了解,進而性能和質(zhì)量是否達到設計要求,為應力控制提供依據(jù)和經(jīng)驗。
3.2.3應力控制的主要儀器設備
根據(jù)施工情況,應力控制的主要儀器設備如表1所示。
3.2.4應力控制的主要流程
根據(jù)大量的施工,總結(jié)出的應力控制的主要流程如圖1所示。
首先通過對傳感器的標定預先接著對傳感器的值進行測量和分析,在此基礎之上對對施工階段進行分析和測量,包括混凝土澆筑前后、預應力筋張拉前后、移動掛籃前后,在此基礎上對對理論和實際值進行對比,進行分析鑒定,判斷其是否適合開工,最后完成相應的評審匯報工作。
3結(jié)語
對于大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁的建設來說,是橋梁建筑施工的常見選擇,是施工過程中應用比較廣泛的一種橋梁。本文通過對大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制關鍵問題進行分析和研究,首先通過對大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的基本理論和方法進行分析,得出大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁的基本原理;接著對大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的誤差進行分析,并對其主要影響因素進行分析,這使得我們在以后的施工過程中可以盡可能的減少誤差。對大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的線性控制和應力控制做些整體分析,進而滿足大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工的相關要求,從而實現(xiàn)橋梁的結(jié)構(gòu)和受力更加的安全可靠。
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