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大跨度连续刚构桥梁施工控制主要问题及对策

2017-05-06周蒲生

大陆桥视野·下 2017年3期
关键词:大跨度施工控制解决措施

周蒲生

【摘 要】大跨度连续刚构桥梁是一种广泛的应用形式,在其施工过程中难免会存在一些问题,需要采取有针对性的解决措施对其进行处理。基于此,本文首先对大跨度连续刚构桥梁施工控制相关内容的进行了介绍,同时指出其影响因素,并且详尽地论述了施工控制的主要问题及对策,为其在实际应用中提供参考。

【关键词】大跨度;连续刚构桥梁;施工控制;存在问题;解决措施

大跨度连续刚构桥梁施工控制主要问题及对策

引言

连续刚构桥梁指的是主梁与墩台整体之间刚性连接,这种桥梁具有众多的优势,比如说行车相对较为舒适、有较大的跨越能力、悬臂施工较为便利以及不需要大型支座、桥梁整体造价经济等等,尤其适用于桥梁需要跨越江河以深谷等障碍物情况。连续刚构现浇桥施工通常采用支架现浇或挂篮对称悬浇筑,在施工过程中需要进行结构体系转换,采用挂篮浇筑施工过程中0#块施工、边跨合拢、中跨施工,预应力施工等关键环节中的质量控制很容易造成线形以及应力不满足设计要求,所以有效地控制大跨度连续刚构桥梁施工质量具有极其重要的意义。

1 大跨度的连续刚构桥梁施工控制的理论、方法、目的及内容介绍

1.1 基本理论

连续刚构桥梁施工理论和施工技术方面已经比较完善。但在施工过程中由于受到一些内在或者外在因素的影响,使得最终的质量不能够与相关的设计要求一致,为此必须要按照结构施工的基本理论以及方法严格地控制施工的整个过程,这样就能够对其中所出现的误差进行准确的掌握,并及时采取科学的措施将其尽可能地降低。

1.2 主要方法

进行施工的过程中,需要认真测量各个梁段的绕度,对其进行详细的分析同时要及时的进行误差的校正,如果其中存在的系统误差相对比较明显,这时就需要调整整个系统,从而使得误差变得更小,同时也要进行倒退以及前进分析,所使用的控制方法主要有安全控制、应力控制、线性控制以及稳定控制。

1.3 控制目的

在桥梁建设过程当中,要十分重视施工控制,确保施工各阶段安全可控,变形和应力各项指标满足设计和规范要求。通车后桥梁行车舒适,承载能力和耐久性满足设计要求。

2 大跨度的连续刚构桥梁施工控制的主要影响因素分析

对于大跨度连续刚构桥梁施工控制而言,对其影响最重要的部分为各部分的实际参数,由于其参数相对比较多,同时涉及到相对比较大的范围,这使其成为大跨度连续刚构桥梁施工控制的一个重要部分。除了这一部分之外还有材料的弹性模量、强度、膨胀系数等因数。

3 大跨度连续刚构桥施工控制问题及对策分析

3.1 基础沉降变形与桥墩垂直度控制

桥墩主要是用于对于上部结构传来的荷载进行承受,同时将其传递给地基。在施工过程中,为了能够对桥墩垂直度以及基础沉降变形进行精准的测量,就需要利用计算机软件通过不断的复核将相应的理论值得到,然后与实际情况进行有效的结合来进行桥墩模板准确位置的确定,同时还要将标高测点布置在已浇阶段同主墩的合適位置,严密的对桥墩的变形进行监测。

在施工过程中,日照温差以及墩身的垂直度严重影响到墩自身的稳定性,桥梁在实际当中是一种偏心受压的状态,在施工设计以及运行大桥中,包含还有人为、模型、自然、物理以及统计方面的不确定性,为此要对于结构的各种变化进行严谨的控制。

在现场控制过程中,需要在主墩各施工阶段进行观测点设置,将其准确的测量,主墩施工完成以后,在其顶部进行两个测点的设置,通过实时的观测来及时的发现其中所存在的相关误差,且对其进行及时的调整。主墩承台上进行沉降变形测量点的设置,墩身的不同高度位置进行垂直度测点的选取,按照所确定的高程控制网以及平面来进行布置测点,使得视野通透能够有足够的保障,通过全站仪结合反光片或者是棱镜来进行桥墩沉降观测点的测量。

3.2 托架、挂篮、主梁线形变形控制

在墩柱施工完成后,在采用反力架对托架进行预压时,安装托架并铺设底板,然后对托架进行预压。其目的利用千斤顶反压,消除0#块件的非弹性变形。每当施加完荷载后需持压半小时后对其进行观测。

在0号块施工完后拼装挂篮,为了对挂篮的强度、刚度和稳定性进行评价,验证挂篮的安全性,并获取挂篮在荷载作用下变形数据及规律,需对挂篮进行预压试验。

挂篮监控点布设见下图:监控点布设如下图中的S1处即前下横梁上水平布设3个点,在S2前支点、 S3后锚处左右各布设两个点,S4前上横梁左右布设两个点。观测出挂篮在荷载作用下变形数据并获取挂篮在荷载下的规律。刚构桥的预压采用反力架时,在监控挂篮的同时观测反力架,以监测在加载时反力架的稳定性。

主梁线形监测包括主梁轴线监测和主梁挠度(高程)监测。

3.2.1测点布置.

每一梁段在悬臂端(距离梁段前端10cm处)梁顶设立三个挠度测点,梁底设置两个挠度测点,一共五个测点。测点须用φ18以上钢筋制作,底部焊于梁段骨架钢筋上,顶部磨圆露出混凝土表面3cm,采用红油漆标记。主梁标高测点布置如下图。

① 主梁悬臂过程施工中,一般情况下只监测悬臂前端前三个梁段的标高变化情况。同时根据施工进度要求,进行主梁悬臂阶段性(悬臂施工5个梁段时、悬臂施工10个梁段时、最大悬臂施工状态时等)线形监测,并提供阶段性监测报告数据。

② 边跨合龙和中跨合龙前,首先需进行全部主梁节段标高监测与比较,同时需进行24小时温度影响监测,监测主梁“线形-温度”变化情况,为合龙提供参考数据。

③ 主桥合龙后施工阶段均需进行全桥线形监测。

3.3 箱梁立模标高以及箱梁应力控制

对于施工过程当中应力应变、桥墩变位等进行跟踪。将标高观测点设置在悬臂箱梁梁顶处,同时并将短钢筋预埋在该处,对其进行依次标号,利用测量梁底标高以及同该处两个测量点的标高进行参考,通过不断的对比,将误差进行尽可能的降低,使得桥梁限行有足够的保障。对于线型的控制主要是对凝土浇筑前、中、后以及张拉预应力后主梁标高和定位标高等方面进行测量,后再将其同理论数据比较,得到偏差,利用迭代计算的形式将修正后的理论值得到,然后将其反馈到施工现场。

在挂篮预压完成后,设计表高、预拱度和模板弹性形变检测合格后,施工人员根据图纸符合指令设计标高,并依据其预拱度和模板弹性形变值计算断面立模数据。现场根据测量队提供数据将底模、腹板设计断面处模板标高调至设计标高后,专业测量人员定位设计断面位置及模板偏位并再次调整模板标高。调整完后固定模板,待现场钢筋绑扎完毕后监测单位对模板标高再次复核,并埋设监控点及应力、温度感应器。模板调整完成后经监理报验后进行混凝土浇筑。在1号块混凝土强度达到要求后张力1号块并压浆,然后降挂篮,挂篮行走,模板调整。

施工过程中进行质量控制的关键就是钢绞线以及预应力钢束的孔道位置。孔道位置一旦出现不精准,将会对结构的受力情况造成影响,它对于施工的预应力度同设计值是否一致具有重要的关系,同时也影响着工程中是否会出现裂缝。刚构桥预应力钢筋较多,穿束作业耗时较多,故应按照张拉的顺序分批穿束,以形成流水作业。短束可单根穿束,长束宜整体穿束。应防止钢绞线在管道内的交叉、扭曲。施加预应力应按照以下措施:

① 根据设计的张拉顺序进行预应力施加作业。设计未规定时,按照先长束后短束的顺序,分批对称张拉。对理论伸长量进行复核计算。

② 所用千斤顶应事前进行标定。

③ 待砼强度达到张拉强度,并满足张拉龄期后立即张拉底板束、横向束。

④ 按照设计要求进行预应力施加作业。采用拉力控制方法张拉,以伸长量值校核。当有异常时,应立即停止,分析原因,解决问题后方可继续进行。

3.4 桥面铺装标高以及主梁线形的控制

施工中对于梁段立模标高要依据设计要求以及理论计算进行严格的控制,确保完成施工以后线性平顺,与受力的要求相吻合。由于悬臂箱梁位移实测值不可能完全符合理论计算值,为此,就需要对其进行不斷的调整。桥面铺装标高对于桥面行车的平顺性具有直接的影响,为此需要参考箱梁顶面的标高对其更改。在桥梁施工过程当中,箱梁合拢方案是一个关键的环节,它严重影响成桥的受力状态。为此,在合拢中对于两悬臂端的施工荷载要不断的调整。

4.结束语

综上所述,在桥梁施工过程当中,连续刚构桥梁具有极其重要的作用,通过有效的控制连续刚结构桥梁的施工,不仅仅能够有效的提升施工的水平,同时也能够对于桥梁运行过程中所存在的相关问题进行有效的预测,并采取科学有效的解决措施来应对。为此,为了能够进一步的保证施工质量,设计同施工人员之间还应该密切配合,进行及时的交流以及沟通,将有可能存在的安全问题从源头将其扼杀,这样就能够大幅度的提升连续刚构桥梁的施工水平。

参考文献:

[1]《中国公路学报》编辑部. 中国桥梁工程学术研究综述·2014[J]. 中国公路学报,2014,05:1-96.

[2]林富权. 大跨度连续刚构桥梁施工控制关键问题分析与研究[J]. 中国建筑金属结构,2013,16:112-113.

[3]邓慧,黄绍满,万三建. 关于连续刚构桥梁的施工管理控制要点分析[J]. 黑龙江交通科技,2015,04:92-93.

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