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    大跨径预应力连续梁桥施工控制关键技术研究

    2019-04-06    作者:admin  阅读:21次

    0 导言 
       大跨径预应力接连梁桥施工工序十分复杂,要确保施作业用,进程操控至关重要。可是,在实践施工中,因为施工单位对施工操控的重要性片面知道缺少,对施工操控的详细内容了解不行,导致施工操控不力,使得工后的桥梁结构达不到预期要求,有的工程工后作用乃至与规划要求截然不同,也有的工程在施工进程中,因结构失稳而坍毁。 
       为了协助施工单位进步知道,进一步清晰施工操控的详细要求和施行办法,本文结合大跨径接连梁结构特色,清晰了施工操控基本原理、首要内容和施工操控办法,并结合工程实例详细剖析怎么施行施工操控。 
       1 大跨径接连梁桥施工操控的基本原理 
       当咱们以悬臂法构成桥梁时,成桥状况的施工次序同其结构内力间有着较为亲近的联络,为了能够对实践施工进程中内力演化进程进行杰出的剖析与研讨,咱们以图1中的三跨接连梁施工为例对其结构内力的核算原理进行必定的研讨。 
       1.1 梁端悬臂施工内力 
       从墩顶部位开端的施工,在施工进程中的受力状况与T型钢架相似。因而,梁段施工进程中,最长悬臂成为了其最晦气的受力状况,其结构弯矩图如图2所示。 
       1.2 边跨合拢段内力 
       边跨合拢是在支架上施工,施工结束撤除支架的进程。在实践施工中,需求以一次落架的办法将其在桥墩上固定,而将其另一端搭在桥梁固端梁上,按结构力学进行表明,不平衡弯矩图如图3。 
       将其同上述悬臂施工弯矩图进行叠加之后,能够取得合拢之后的累计弯矩。 
       2 大跨径接连梁施工操控内容 
       2.1 结构变形操控 
       桥梁结构在施工中受各类要素的影响会发作变形,严峻时会导致主桥结构与规划结构之间呈现严峻的差错,从而构成桥梁不易合拢,即使成型,其成型状况必定违背操控方针,终究导致桥梁无法交付运用。鉴于此,在桥体施工中,有必要对桥梁结构进行变形操控。 
       2.2 结构应力的操控 
       桥梁结构在施工中以及成桥状况的受力状况是否与规划相符,是施工操控的首要内容。若发现实践应力状况与核算盈余状况的不同超限,就要深入剖析原因,并采纳操控措施,将其操控在答应规模以内,以防结构损坏。 
       大跨径接连梁结构应力的操控,首要触及结构构件自重下的应力、结构在施工荷载下的应力以及结构预加应力等。 
       2.3 结构安稳性操控 
       在桥梁施工中,因桥梁结构不稳构成结构损坏的事端层出不穷,其间一个典型事例便是加拿大魁北克桥,该桥在拦车锚锭�慵芗唇�完工时,因为悬臂端下悬杆的腹板委曲而发作忽然坍塌掉落。 
       因而,桥梁施工不只要操控变形和盈余,更要严厉操控施工各阶段结构构件的部分和全体安稳。 
       3 接连梁桥施工操控办法 
       3.1 合理规划结构参数 
       结构参数包含:结构构件的截面尺度、结构资料弹性模量、资料自重、施工荷载、预加应力等。 
       3.2 猜测操控法 
       猜测操控是在全面考虑影响桥梁结构状况的各种要素和施工所要到达的方针后,对结构的每个施工节段构成前后的状况进行猜测,使施工沿着预订方向进行。 
       对接连梁而言,其主梁刚度较大,已施工结束的主梁结构、标高无法调整,只能在后续节段逐渐进行调控。猜测法是接连梁施工操控的首要办法,也是本文所选用的办法。 
       4 接连梁桥施工操控影响要素和差错调整办法 
       4.1 影响要素 
       4.1.1 结构参数 
       不管咱们所运用哪一种操控办法,结构参数都是其间十分要害的一项要素,能够说是咱们对施工进行模仿研讨、剖析的根底,其准确性将直接对剖析成果发生影响。而关于桥梁结构参数来说,咱们也很难确保实践结构参数能够同规划参数彻底契合,两者之间往往会存在着必定的差错。在详细施工进程中,怎么对这部分差错进行剖析与核算,使其能够更好地同桥梁结构参数相吻合,是咱们有必要引起注重的一个问题。 
       详细来说,结构参数首要有结构构件截面尺度、结构资料弹性模量、资料容量、热膨胀系数、施工荷载以及预加应力等。 
       4.1.2 施工工艺 
       施工质量同施工操控之间有着十分亲近的联络,也将直接对操控方针的完结发生影响。在实践施工中,咱们所挑选的施工工艺将对施作业用与质量发生较大的影响,挑选施工工艺时,需求对构件的安全、制造等方面可发生在的差错进行全面的把握与剖析,以确保施工的各个环节能得到有用的操控。  4.1.3 施工监测 
       施工监测也是咱们对桥梁完结操控的一项重要办法。详细监测内容首要有变形监测及应力监测等。可是,施工监测会跟着数据的收集、仪器的装置以及施工环境等不同而发生着必定的差错。 
       能够说,在咱们展开结构监测的进程中,差错是一直存在的,而为了能够使工程具有更高的质量以及更好的准确度,就需求咱们对监测的可靠性进行操控,并从丈量设备、办法及操控剖析等方面下手,进步施工监测的准确度,最大极限下降差错。 
       4.2 桥梁施工差错调整办法 
       4.2.1 参数法 
       参数法是在实践施工进程中,依据桥梁挠度以及内力等信息,选用最小二乘法对参数进行辨认与批改,如预加应力、徐变系数及经济节段分量等。通过对结构的实时剖析,确保对原有规划值进行调整与校核的根底上对施工操控值及标高进行批改。可是,因为该办法过于依靠对参数的剖析、调整,不能在施工进程中进行动态操控,该办法在实践运用有必定的约束。 
       4.2.2 最佳成桥状况法 
       该办法对最佳施工阶段、最佳成桥状况进行了界说,即通过施工状况变量同方针约束条件的杰出联络使约束条件能够同状况变量间构成一种解析的函数联络,并能够通过对该状况变量的恰当调整将每一个施工环节都构成最佳的施工阶段,并以此完结最佳成桥状况。可是,因为最佳成桥状况法不具备反应猜测功用,归于一种较为被迫的操控办法。 
       4.2.3 无应力法 
       该办法将成桥进程中所具有的无应力曲率以及无应力长度作为桥梁装置施工的一种重要操控要素,以取得较高的成桥质量。实践施工进程中,因为施工差错、制造差错及参数差错等状况的存在,会导致参数复原后的线形及结构内容同规划计划存在必定的差异,并且这种差异会跟着差错的添加而加大,使终究成桥状况与规划间存在必定的违背。因为该办法不需求对差错进行操控及批改,使其并不能对实践施工状况进行猜测。 
       5 例谈大跨径接连梁桥的施工操控体系 
       5.1 工程概略 
       云南省大理州某跨河桥梁,主桥为45m+80m+45m三跨预应力混凝土接连梁桥,侨联由两幅彻底别离的平行桥梁组合而成,选用双向4车道规划。主梁为单箱单室结构,箱梁顶底的宽度别离是13.74m、7.74m,顶宽墩中心处均匀梁高4.4m,跨中及梁端支座处梁高2.0m。该跨河大桥选用挂篮悬臂现浇工法施作而成,4个主墩配有4个T构,“T构”左右两边各设9个悬浇节段。主墩暂时固结选用钢管混凝土支撑,在悬浇进程中接受箱梁的不平衡弯矩。合拢时,依照“先边跨后中跨”的次序顺次完结合拢,最终将暂时支撑撤除完结主桥转体施工。 
       依据施工计划把本工程划分为几个阶段,清晰每一阶段所包含的施工进程,分阶段展开施工活动。比方,悬浇施工段能够划分为挂篮前移、混凝土浇筑、预应力张拉三个进程,再结合现场条件,对照施工图安置各个阶段模型的单元数、荷载以及边界条件。施工时,应该要点重视几个荷载条件:箱梁结构自重、预应力效应、混凝土的缩短徐变、挂篮分量及合拢阶段的平衡配重、成桥阶段结构体系转化、体系转化后的预应力及混凝土缩短徐变引起的二次内力、二期恒载等。 
       5.2 施工操控流程及施工操控体系 
       5.2.1 施工操控体系 
       ①实时丈量。 
       在整个施工阶段,实时丈量是收集现场信息、客观反映桥梁实践工况的首要途径。丈量所得的数据、资料关于科学地展开桥梁施工具有至关重要的作用。实践丈量有必要确保丈量数据的可靠性及精度。详细内容有混凝土应变监测、箱梁温度散布以及线形操控丈量等。 
       ②仿真模仿。 
       在桥梁施工进程中,需求依据测验参数、构筑物尺度、空间方位进行仿真模仿,并结合实践丈量所得数据进行拟合剖析,以确保核算成果与实践工况保持一致。详细来讲,需求实地勘察施工现场,并照实记载资料物理力学性能参数、施工荷载条件以及施工截面几许参数,这样才能为桥梁施工供给参阅依据。 
       ③核算剖析。 
       大跨径接连箱梁桥的施工操控是一个预告、施工、丈量、辨认、批改、预告的循环进程。在施工操控中,最为要害的是要确保结构的安全性,确保结构的受力及尺度都处于合理差错规模之内。在施工现场,结构状况同丈量差错、数据参数及结构剖析模型之间也有着亲近的联络,通过工程操控进程中的核算剖析,将桥梁施工按动态体系进行剖析,能够协助咱们更好地把握其实在的状况。 
       5.2.2 施工操控流程 
       5.3 参数敏感性剖析 
       关于或许对桥梁施工发生影响的悉数参数来说,在同一工程的施工中不必定会一起呈现。并且,不同参数关于桥梁状况影响程度也不同。在这种状况下,就需求咱们通过对规划参数的剖析来确认参数的实践值。一般来说,咱们能够采纳如下办法: 
       榜首,以现场丈量的办法确认参数。这些参数首要包含资料截面特性参数、几许形状参数和资料特性参数,作业人员能够通过试验丈量及现场丈量办法进行确认。 
       第二,结构核算剖析。即通过对结构的核算,对相关规划参数进行确认,并剖析参数对工程质量的影响程度。对参数进行敏感性剖析时,应依照下述进程进行:首要,需求将参数改变起伏操控在10%;其次,对方针进行选定,并合理调整规划参数值,构建敏感性方程。 
       最终,应结合影响程度设定首要、非必须参数,并在施工操控进程中对参数进行批改。 
       5.4 断面应力测点安置 
       对截面进行测验时,需求对施工不同阶段所具有的受力特色进行充沛的剖析。依据本工程特色,咱们在悬臂根部、L4/和合拢段等部位别离安置了测点。施工时,墩顶截面的正压力过高,在施工中或许呈现箱梁悬臂施工墩顶暂时固结或应力会集的问题,为躲避这个问题,能够将实践墩顶监测截面移到近墩的0#块与1#块交会的20cm截面处。应力操控截面如图5所示。 
       实践应力需求通过应变测验作业的展开来反映。因为混凝土受温度、徐变等要素的影响,丈量取得的应变是由混凝土缩短、温度涨缩及应力作用一起引起的。应变丈量机遇的挑选,应尽或许挑选日照温差较小的时刻完结,以最大程度下降来自温度的搅扰。而对混凝土所存在的徐变及缩短效应,则能够依据实践丈量取得的数据及理论核算对其进行恰当批改。 
       5.5 施工操控作用 
       ①预应力管道定位网钢筋距离严厉操控在60m以内,曲线也未超越30cm的答应规模。 
       ②浇筑时,混凝土下落的自在倾落高度未超出2m的操控规模。严厉执行了“先浇底板、再浇中心腹板、最终浇筑顶板”的施工操控要求,维护期10天,契合混凝土成型要求。 
       ③预应力张拉时,严厉按施工操控要求,运用具有1.5倍张拉力的防震型千斤顶,其校对系数小于1.05。并且是在梁体强度及相应弹性模量到达了混凝土规划强度的100%后,通过7天的维护才进行纵向预应力张拉,张拉作用契合预期要求。 
       6 定论 
       要想更好地展开桥梁施工操控作业,一个完好、科学的施工监测体系是必不可少的,只要这样才能够协助咱们更好地对施工参数、技能等进行操控。本文中,咱们对大跨径预应力接连梁桥施工操控要害技能进行了必定的研讨,并在实践施工中进行运用,使工程质量得到了有用操控。