黃明溪
摘要:鑒于連續(xù)梁橋的跨徑大、施工技術成熟的特點,在當前跨越結構中得到了較為廣泛的應用。依托于實際工程,本文從實時測量、現(xiàn)場描述和計算分析三個方面闡述了連續(xù)梁橋懸臂澆筑的控制原理,然后對于連續(xù)梁橋的懸臂澆筑施工階段關鍵施工過程進行了分析,最后通過和龍前后合龍段的標高監(jiān)測分析,結果證明誤差均在允許范圍之內(nèi),證明施工過程控制取得了良好的控制效果,本文研究對于未來類似工程提供一定的理論和工程經(jīng)驗,對于連續(xù)梁橋的懸臂澆筑施工技術的推廣應用起到了一定的促進作用。
[關鍵詞]:大跨徑混凝土連續(xù)梁;懸臂澆筑;施工控制
隨著懸臂澆筑技術的不斷提升,無支架施工方法在連續(xù)梁橋的施工中得到了較為廣泛的應用。作為大跨徑連續(xù)梁橋尤其是跨線橋梁的主要施工方法,分段懸臂澆筑方法的施工控制是一個較為復雜的動態(tài)系統(tǒng)過程,這也是實現(xiàn)成橋線性、成橋應力的重要手段。對于連續(xù)梁橋的懸臂澆筑施工,從墩頂0#塊澆筑開始,中間經(jīng)歷懸臂澆筑、預應力張拉、邊跨合龍、中跨合龍和體系轉換,直至最后全橋完成,在整個施工過程中,由于材料分線形、收縮徐變、溫度和施工換將的額影響,對于不同兩端不同施工階段的應力發(fā)生較大的變化,甚至會偏離預計值,如果不加以控制,會對成橋線形造成較大的影響。針對連續(xù)梁橋的掛籃澆筑施工控制,當前研究主要集中在施工方面,缺少對于連續(xù)梁橋懸臂澆筑的全過程控制。依托于實際工程,本文分析了連續(xù)梁橋懸臂澆筑的施工控制體系組成,然后對于懸臂澆筑的施工過程進行了詳細的分析,最后通過對合龍段前后的標高進行了分析,結果表過施工控制結果良好,本文研究對于未來類似工程提供可資借鑒的經(jīng)驗。
1.工程概況
某橋梁為連續(xù)梁橋,跨徑組合為(90.0+150.0+90.0)m,三跨變截面連續(xù)梁橋,箱梁為單室單箱結構,端部截面為8.8 m,跨中截面為3.0m,箱梁頂板寬16.0m,箱梁梁高從墩頂?shù)娇缰邪炊螔佄锞€變化。箱梁懸臂澆筑階段長度劃分0#塊為12.0m,其他節(jié)段長度為3.0~4.5m,共17個節(jié)段,其中合龍段為2.0m,全橋單幅共設置2個邊跨合龍段和1個主跨合龍段。
2.施工控制體系的構成
對于連續(xù)梁橋的懸臂澆筑施工,施工控制體系主要由實時測量、現(xiàn)場描述和后臺分析三部分組成。
根據(jù)圖2連續(xù)箱梁懸臂施工測控體系,以下針對其組成進行詳細分析:
2.1實時測量
實時測量系統(tǒng)是施工控制體系的基礎組成部分,是對于橋梁系統(tǒng)的采集,對于后續(xù)施工進行指導,因此確保其精度和可靠性是必要的。在連續(xù)梁橋的懸臂澆筑施工控制中,主要測量線形、混凝土應力、箱梁溫度分布和混凝土水化熱等參數(shù)。
2.2現(xiàn)場描述
連續(xù)梁橋的懸臂澆筑施工控制體系中,實時測量系統(tǒng)是針對相關技術參數(shù)的測量,獲得后的測試參數(shù)、測試未知和荷載情況進行描述,指導模擬仿真分析,并根據(jù)控制系統(tǒng)的實測數(shù)據(jù)進行模擬擬合分析,對于整體的施工控制進行指導,保證施工控制計算與實際情況相符合。
2.3計算分析
對于連續(xù)梁橋的懸臂澆筑施工控制是一個預告→施工→測量→識別→修正→二次預告的循環(huán)過程,對于連續(xù)梁橋澆筑的施工控制,首先是確保施工過程的安全,其次應該確保結構外形和內(nèi)力的誤差在容許范圍內(nèi)。
3.大跨度預應力混凝土連續(xù)箱梁施工過程分析
大跨徑預應力混凝土連續(xù)梁橋的施工過程,需要經(jīng)過0#塊、懸臂澆筑、預應力施工、邊跨合龍、中跨合龍和體系轉換過程,以下進行詳細分析。
3.1 0#塊施工
對于連續(xù)梁橋的澆筑施工,當采取懸臂澆筑施工時需要將0#塊作為施工階段橋墩的臨時固結部位,因此0#塊的施工精度和質(zhì)量對于整個施工過程的質(zhì)量控制均有重要的影響。
3.2懸臂階段澆筑施工
在0#塊張拉完畢后,應進行處合龍段之外的階段施工,首先應安裝掛籃,完成腹板、底板模板和頂板模板的安裝,在鋼筋綁扎和預應力束安裝完畢后,開始澆筑混凝土,達到設計強度后進行預應力張拉、壓漿作業(yè),最后移動掛籃進行下一節(jié)段的施工作業(yè)。
3.3預應力施工
對于預應力束的張拉施工控制,多采取張拉應力和伸長量雙重控制,其中以張拉力控制為主,然后采用伸長量進行校核控制,其中伸長量誤差控制在± 6%以內(nèi)。對于預應力的張拉控制過程,應遵循張拉控制力的20%→40%→80%→100%的張拉荷載進行逐級張拉,并在最后100%張拉控制力階段持荷5.0min,然后對于預應力束的伸長量進行測量,直至最后張拉應力和伸長量均滿足設計要求。
3.4合龍段施工及體系轉換
鑒于合龍段的施工時連續(xù)梁橋懸臂澆筑施工中體系轉換的重要組成部分,因此需要對于結構的受力狀態(tài)進行嚴格控制,滿足橋梁線形,應嚴格控制合龍段的施工誤差。鑒于合龍段多采取吊籃施工,因此應采取配重作業(yè),壓重重量與合龍段混凝土重量一致,在混凝土澆筑過程中應隨混凝土的澆筑減少配重質(zhì)量,保持二者平衡。
4.大跨度預應力混凝土連續(xù)箱梁施工線形控制監(jiān)測
鑒于成橋線形對于橋梁結構的運營狀態(tài)具有較大的影響,因此以下針對施工過程中的線形控制進行分析。
4.1橋梁目標線型的確定
橋梁跨徑組合為(90.0+150.0+90.0)m,對于主跨線形控制目標為設計主梁標高+設計預拱度,為了保證設計線形對于施工過程實現(xiàn)有效的指導,對于主跨150.0m范圍內(nèi)的預拱度設置如圖3所示。
4.2標準段線形控制
鑒于變形監(jiān)測結果對于后續(xù)施工進行指導,參考上述計算的設計預拱度,從而確定不同節(jié)段的定位標高,標高計算根據(jù):定位標高=豎曲線標高+預拱度+立模后位移+掛籃變形確定立模定位標高,實現(xiàn)對于下一施工階段的指導。
4.3跨中合龍端線形控制
在T構施工完畢后,需要進行合龍段的施工,在和龍前針對箱梁變形進行連續(xù)觀測,具體結果如表1所示。
根據(jù)表1合龍段監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示:和龍前,邊跨相對高差較大,這是由于邊跨現(xiàn)澆段提前完成施工,混凝土收縮徐變導致;合龍后,邊跨合龍段與中跨合龍段標高相差較小,這是進行強制線形控制進行強制合龍的結果,相對標高誤差控制在20.0mm范圍內(nèi),滿足規(guī)范要求。
5.結束語
鑒于連續(xù)梁橋的構造復雜、鋼筋密布且預應力分布較多,同時施工環(huán)境、材料非線性對于橋梁成橋線形造成不利的影響,因此對于連續(xù)梁橋的懸臂澆筑施工階段均會采取相應的施工控制措施。依托實際工程,本文首先介紹了施工控制體系的組成,并對于施工關鍵過程進行了詳細介紹,最后針對懸臂澆筑過程中的線形控制提出了控制目標,并采取了相應的控制措施,最后通過和龍前后的合龍段相對標高對比分析顯示,施工過程控制取得了良好的控制效果,本文系統(tǒng)研究連續(xù)梁橋的懸臂澆筑的施工控制過程,對于未來類似橋梁的施工控制提供可資借鑒的經(jīng)驗。
參考文獻
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