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摘要:在桥梁施工过程中,必须进行有效的施工控制。施工控制已是连续刚构桥建造和发展必不可少的保证措施。
关键词:连续刚构；桥梁；施工控制
1、工程概况
某大桥桥梁全长为1056m。桥面纵坡为-2%,+1.57%双向坡,竖曲线顶点位于K189+200处,竖曲线半径R=19607.8m,切线长T=350.00m,外矢距E=3.12m,全桥位于半径R=1700m,Ls=400m的左偏平曲线上。
主桥为90m+3×160m+90m预应力混凝土连续刚构,由左、右幅两个单箱单室箱形断面组成,主桥两幅连续刚构箱梁均采用挂篮悬臂浇筑。结构示意图见图1。
图1某大桥主桥示意图（单位:m）
2、具体实施
2.1梁体观测要点
2.1.1梁体变形观测
桥梁结构几何尺寸的控制是施工控制的基本要求,《公路桥涵施工技术规范》规定悬臂浇筑的混凝土梁的容许范围:梁轴线偏位10mm,挠度±20mm,梁顶面宽度±30mm。
1)测点布置。0号块件高程观测点是为了控制箱梁顶板的设计标高,同时也作为以后各悬浇节段高程观察的基准点。每个0号块件的顶板各布置几个高程观测点,测点位置如图2所示。
各悬浇节段的高程观测点布置每个节段各设2个测点,测点距翼板边200cm,对称布置在悬臂板与承托的交接点,离块件前端10cm处,挠度标高控制点平面布置如图3所示。
2)观测时间与项目。为尽量减小温度的影响,挠度的观测安排在早晨太阳出来之前进行。在整个施工过程中,主要观测内容包括:挂篮行走前后、混凝土浇筑前后、预应力张拉前后、边(中)跨合龙前后、成桥前后的各项标高值。以这些观测值为依据,进行有效的施工控制。
图2o号块高程测点布置
3)观测频率。对于悬臂浇筑施工的桥梁,一个施工块件有挂篮行走、绑扎钢筋、浇筑混凝土、预应力张拉四道工序,其中绑扎钢筋产生的挠度十分微小,不必观测,其他三个工序前后都应进行标高观测。据此确定各施工块件的观测测次为:a.挂篮行走前;b.挂篮行走后;c.块件混凝土浇筑前;d.块件混凝土浇筑后;e.预应力张拉前;f.预应力张拉后,共6个观测测次。
2.1.2梁体应力观测
1)测试断面。主梁根部截面和跨中截面为主梁应力监控的主要截面。为了了解悬臂施工过程中梁体中的应力变化情况,每个“T”梁选择一个1/4截面也作为应力控制截面进行应力测试。全桥共选择17个测试截面,如图4所示,即8个根部截面(1—1截面～8—8截面)、5个跨中截面(9—9截面～13—13截面)、4个1/4截面(14—14截面～17—17截面)。
2)测点布置。为了测试箱梁混凝土的应力,在8个根部控制截面上各布置8个应力测点,如图5所示。其中顶板和底板上的6个应力计沿顺桥方向布置,是为了测试箱梁混凝土的正应力,腹板上的2个应力计沿45°方向布置,是为了测试箱梁混凝土的主应力。其他9个控制截面(5个跨中截面、4个1/4截面)各布置6个应力测点。每个测点应力计按预定的测试方向固定在主筋上,测试导线引至混凝土表面。这样单幅桥上部结构(箱梁)总共布置有118个应力测点。
2.1.3梁体温度观测
测点布置。考虑到各个“T”构的温度大致相同,故選择一个“T”构的悬臂作为温度测试对象,共设2个观测截面。每个截面各布置8个混凝土内部温度测点、8个混凝土表面温度测点,如图5所示。将测温铂电阻先贴在钢筋上,做防潮和防机械损伤处理后埋入混凝土体内,测试导线引到混凝土表面。
2.2施工控制流程
该桥连续刚构在4个主墩上按“T”构用挂篮分段对称悬臂浇筑,合龙段在吊架上现浇,边跨现浇段在落地支架上浇筑。全桥按对称悬臂浇筑→边跨合龙→次边跨合龙→中跨合龙的顺序进行。
图3主梁应力测试截面（单位：cm）
图4根部截面测点布置
图5温度测点布置
3、控制结果及建议
1)中跨合龙高差为2mm,梁顶高程符合设计要求。2)在该桥施工过程中,工程进度等参数曾有明显变化,均及时调整了后续梁段的预拱度。3)相对于灌注和张拉而言,移动挂篮对挠度的影响很小,原因在于挂篮的移动只是荷载位置的变化,并没有增加新的荷载。4)应重视温度变化的影响。5)对于预应力混凝土桥梁,建议考虑徐变计算结果可能产生20%左右的误差,并按偏于安全的原则进行设计和计算。
图6施工控制流程
4、结语
总之,该大桥已顺利建成通车,线形美观,符合设计要求,表明本工程的施工控制是行之有效的,施工控制方法是可行的,能够应用于大跨度预应力混凝土连续刚构桥的施工控制。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:连续刚构；桥梁；施工控制
1、工程概况
某大桥桥梁全长为1056m。桥面纵坡为-2%,+1.57%双向坡,竖曲线顶点位于K189+200处,竖曲线半径R=19607.8m,切线长T=350.00m,外矢距E=3.12m,全桥位于半径R=1700m,Ls=400m的左偏平曲线上。
主桥为90m+3×160m+90m预应力混凝土连续刚构,由左、右幅两个单箱单室箱形断面组成,主桥两幅连续刚构箱梁均采用挂篮悬臂浇筑。结构示意图见图1。
图1某大桥主桥示意图（单位:m）
2、具体实施
2.1梁体观测要点
2.1.1梁体变形观测
桥梁结构几何尺寸的控制是施工控制的基本要求,《公路桥涵施工技术规范》规定悬臂浇筑的混凝土梁的容许范围:梁轴线偏位10mm,挠度±20mm,梁顶面宽度±30mm。
1)测点布置。0号块件高程观测点是为了控制箱梁顶板的设计标高,同时也作为以后各悬浇节段高程观察的基准点。每个0号块件的顶板各布置几个高程观测点,测点位置如图2所示。
各悬浇节段的高程观测点布置每个节段各设2个测点,测点距翼板边200cm,对称布置在悬臂板与承托的交接点,离块件前端10cm处,挠度标高控制点平面布置如图3所示。
2)观测时间与项目。为尽量减小温度的影响,挠度的观测安排在早晨太阳出来之前进行。在整个施工过程中,主要观测内容包括:挂篮行走前后、混凝土浇筑前后、预应力张拉前后、边(中)跨合龙前后、成桥前后的各项标高值。以这些观测值为依据,进行有效的施工控制。
图2o号块高程测点布置
3)观测频率。对于悬臂浇筑施工的桥梁,一个施工块件有挂篮行走、绑扎钢筋、浇筑混凝土、预应力张拉四道工序,其中绑扎钢筋产生的挠度十分微小,不必观测,其他三个工序前后都应进行标高观测。据此确定各施工块件的观测测次为:a.挂篮行走前;b.挂篮行走后;c.块件混凝土浇筑前;d.块件混凝土浇筑后;e.预应力张拉前;f.预应力张拉后,共6个观测测次。
2.1.2梁体应力观测
1)测试断面。主梁根部截面和跨中截面为主梁应力监控的主要截面。为了了解悬臂施工过程中梁体中的应力变化情况,每个“T”梁选择一个1/4截面也作为应力控制截面进行应力测试。全桥共选择17个测试截面,如图4所示,即8个根部截面(1—1截面～8—8截面)、5个跨中截面(9—9截面～13—13截面)、4个1/4截面(14—14截面～17—17截面)。
2)测点布置。为了测试箱梁混凝土的应力,在8个根部控制截面上各布置8个应力测点,如图5所示。其中顶板和底板上的6个应力计沿顺桥方向布置,是为了测试箱梁混凝土的正应力,腹板上的2个应力计沿45°方向布置,是为了测试箱梁混凝土的主应力。其他9个控制截面(5个跨中截面、4个1/4截面)各布置6个应力测点。每个测点应力计按预定的测试方向固定在主筋上,测试导线引至混凝土表面。这样单幅桥上部结构(箱梁)总共布置有118个应力测点。
2.1.3梁体温度观测
测点布置。考虑到各个“T”构的温度大致相同,故選择一个“T”构的悬臂作为温度测试对象,共设2个观测截面。每个截面各布置8个混凝土内部温度测点、8个混凝土表面温度测点,如图5所示。将测温铂电阻先贴在钢筋上,做防潮和防机械损伤处理后埋入混凝土体内,测试导线引到混凝土表面。
2.2施工控制流程
该桥连续刚构在4个主墩上按“T”构用挂篮分段对称悬臂浇筑,合龙段在吊架上现浇,边跨现浇段在落地支架上浇筑。全桥按对称悬臂浇筑→边跨合龙→次边跨合龙→中跨合龙的顺序进行。
图3主梁应力测试截面（单位：cm）
图4根部截面测点布置
图5温度测点布置
3、控制结果及建议
1)中跨合龙高差为2mm,梁顶高程符合设计要求。2)在该桥施工过程中,工程进度等参数曾有明显变化,均及时调整了后续梁段的预拱度。3)相对于灌注和张拉而言,移动挂篮对挠度的影响很小,原因在于挂篮的移动只是荷载位置的变化,并没有增加新的荷载。4)应重视温度变化的影响。5)对于预应力混凝土桥梁,建议考虑徐变计算结果可能产生20%左右的误差,并按偏于安全的原则进行设计和计算。
图6施工控制流程
4、结语
总之,该大桥已顺利建成通车,线形美观,符合设计要求,表明本工程的施工控制是行之有效的,施工控制方法是可行的,能够应用于大跨度预应力混凝土连续刚构桥的施工控制。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。