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摘 要:在桥梁的建筑施工中,由于悬臂浇筑工艺具有工序简单以及不容易受到施工场地条件限制等优点,因此其具有比较广泛的应用范围。为了能够保证悬臂浇筑的建筑质量,需要对工程进行线形控制与分析。本文据此分析了线性控制在具体桥梁工程中的应用,仅供相关人士参考。
关键词:大跨度桥梁;悬臂浇筑;施工控制
中图分类号:U445 文献标识码:B 文章编号:1674-3520(2014)-09-00-02
悬臂浇筑施工的方法可以分为悬臂桁架法浇筑以及塔架斜拉索法的浇筑方法两种,在那些上承式的拱桥以及使用拱座墩或者是临时墩作为拉索的临时支撑的桥梁工程建筑中均具有着广泛的应用。为了避免竣工的桥梁出现不顺或者是合拢段的高差超过了预计的标准,需要对桥梁的施工进行线形控制。本文结合长白山桥梁1号的施工过程,对线形控制在桥梁施工中的应用进行了分析与论证。
一、长白山桥梁1号概括
长白山桥梁1号分为两联,第一联的主桥为变截面预应力的混凝土连续刚构桥梁,跨径的布置为3×23m+(90m+160m+90m),顶板宽16.6米,底板宽9.0m,主桥采用的是挂篮悬臂浇筑施工方法。
主桥中支点的梁高围殴9.6米,跨中和边支点梁高3.2m,梁底线形从距墩中心6m到64m的范围内按照1.6次的抛物线变化进行了控制与设计,其中顶板的厚度为0.35m,底板的厚度变化为距墩中心6m处1.0米,距墩中心64m处则变为了0.3m,变化的过程中也是按照1.6次抛物线的变化方式与要求;同时,跨中部分腹板的厚度为0.8m,支点部分腹板的厚度为1.1m。在墩顶0号块设置2个厚度2.0m的横隔板来与下部的双薄壁墩相对应,边跨端部设置了厚度为2.0m的端横隔板。
引桥为等截面预应力混凝土连续箱梁桥,梁高1.8m,顶板厚0.35m,底板厚0.3m,支点处腹板厚1.0m,跨中处腹板厚0.6m。
二、桥梁施工线形控制的基本内容
(一)桥梁施工的线性控制。根据桥梁建设的基本目标,线形控制的基本内容包括支架的挠度控制、挂篮的挠度控制、梁体的预测以及监控等内容。
1、支架挠度的控制。支架都是由资质较好、经验较丰富的设计单位在井下设计的,所以,在建筑施工的过程中,基本不会对支架的参数以及材料的规格进行改动。在对支架进行线形控制的过程中,需要对数据进行认真科学的分析,进而使得数据间满足如下关系:
支架在加载稳定后的数值—初始状态的数值=总变形
支架在加载卸载后的数值—初始状态的数值=残余变形
总变形—残余的变形=弹性变形的数值
2、挂篮的挠度控制。在正式投入使用之前,挂篮经过了严密的检验程序以及预压实验,预压实验是对挂篮进行性能测试的主要环节,为了能够提高预压的效果,基本会将挂篮编号,进而将两片主构架分为一组,并使得两片主构件相对,在保证支垫平稳的条件下便可以开始预压了。需要注意的是,在预压进行的过程中,要对挂篮的形变进行记录,以便对其性能极限进行评价。
3、梁体线性预测与监控。在悬臂浇筑的过程中,为了保证桥梁的建筑质量,在施工的各个阶段均需要对梁体的变形情况进行监测与分析,通过公式的使用以及数据的运用来得出分析的结构,对不符合要求的部分进行及时的调整,直至梁体符合了设计的要求。
梁体绝对挠度的计算公式为:模板顶拱度=立模的的高度—设计的高程,这个公式主要用于每一个阶段的模板标高的确定。
(二)建立桥梁的计算模型。挂梁在实际的桥梁工程中只是起到了一种竖向上的传力作用,所以在计算时,可以将桥梁的计算在挂梁处分开,因为挂梁是通过简支的形式安装在主梁上,所以挂梁与主梁的连接可以按照主从的约束形式来连接,在二者相连的节点,以主梁上的节点在x,y,z方向的线位移以及绕x,y,z方向的转角自由度为主,挂梁的自由度则需要根据挂梁的约束情况来决定。
根据实际施工中的各个梁段的清理进行了施工区域的划分,因为0号块的受力情况比较复杂,所以其单元的划分也比较细致,而各个合拢段的划分则按照实际的结构特点进行了划分,并分别建立起了结构的计算模型以及单跨的模型。
三、线性控制的设计
(一)刚构的施工设计。连续的钢构采用的是灌篮悬臂的浇筑施工办法,每个0号块之外的“T”型外部都分为了16个梁段,0号块的长度为16.0m,其余各段的长度为4×3.5m +3×4.0m +9×5.0m。中跨合拢段长度为2.0m,边跨合拢段长度为2.0m,支架上现浇段长度为8.9m。悬臂现浇筑段的重量为2936KN,挂篮的自重以及施工的荷载按照1500KN计算。
(二)箱梁的施工设计。梁体节段的划分考虑到了吊装、运输以及拼装能力的要求以及施工经验的决定与影响作用,同时考虑到了挂篮的自重。箱梁竖向预应力采用的是精轧JL32型的螺纹钢筋,间距为0.5m,张拉控制应力为837Mpa;顶板横向预应力采用的是4φs15.2型的扁锚扁波纹管,间距为0.5m ,张拉控制应力为1350Mpa;箱梁的纵向预应力钢束设置了顶板束(T)、腹板束(W),边跨底板束(B)、中跨底板束(D)以及边跨顶板束(E)五种,纵向预应力钢束采用19φs15.2,顶板束T5~T16张拉控制应力为1350Mpa,其余张拉控制应力为1395Mpa。
(三)桥墩柱桩的设计。主桥3号桥墩采用的是双矩形(横桥向)截面墩,截面尺寸为3×2m,墩高23.5m,承台截面尺寸为9×12.6×3.5m,下设10cmC15混凝土垫层,基础采用的是6根直径为1.8m的钻孔灌注桩,桩长12m;主桥的4、5号桥墩采用了矩形截面双薄壁墩,截面尺寸为9×2m,墩高为32m,承台截面尺寸采用17.3×12.8×4.5m,下设置10cmC15混凝土垫层,基础采用12根直径为1.8m的钻孔灌注桩,桩长12m;主桥6号桥台台帽采用矩形截面,截面尺寸为16.6×2.45×1m,台身采用梯形截面形式,厚度由台帽帽底处的2.35m变到扩大基础顶面处的3.15m,桥台高为6.05m,扩大基础截面尺寸采用16.6×7.5×3m,下设置10cmC15混凝土垫层。
(四)引桥的施工设计。引桥0号桥台台帽采用了矩形截面的设计思想,截面尺寸为16.6×2.45×1m,台身采用梯形截面形式,厚度由台帽帽底处的2.35m扩大到基础顶面处的3.15m。桥台高为6.65m,扩大基础截面尺寸采用16.6×7.5×3m,下设置10cmC15混凝土垫层。引桥1、2号桥墩采用的也是双矩形(横桥向)截面,截面尺寸为2.0×2.0m,扩大基础截面尺寸采用13.0×6×3m,下设置10cmC15混凝土垫层。
四、结语
线形控制是对桥梁建筑的平顺以及稳固有着关键性影响的计算与控制方法。在实际的建筑工程中,为了能够保证计算结果的准确性,多使用数字化的软件来对基础的数据进行处理与分析,进而提高线性控制的水平,提高悬臂灌注桥梁的建设水平。
参考文献:
[1]邓春雄.大跨径桥梁悬臂浇注施工中的线形控制分析[M].科技信息,2006(01).
[2]李万成.大跨径连续刚构桥梁挂篮悬臂浇筑施工中的内力、线性控制措施[M].四川建材,2011(02).
[3]杨福泰.大跨度T构桥箱梁悬臂施工线性控制方法探讨[M].工程地球物理學报,2011(02).
关键词:大跨度桥梁;悬臂浇筑;施工控制
中图分类号:U445 文献标识码:B 文章编号:1674-3520(2014)-09-00-02
悬臂浇筑施工的方法可以分为悬臂桁架法浇筑以及塔架斜拉索法的浇筑方法两种,在那些上承式的拱桥以及使用拱座墩或者是临时墩作为拉索的临时支撑的桥梁工程建筑中均具有着广泛的应用。为了避免竣工的桥梁出现不顺或者是合拢段的高差超过了预计的标准,需要对桥梁的施工进行线形控制。本文结合长白山桥梁1号的施工过程,对线形控制在桥梁施工中的应用进行了分析与论证。
一、长白山桥梁1号概括
长白山桥梁1号分为两联,第一联的主桥为变截面预应力的混凝土连续刚构桥梁,跨径的布置为3×23m+(90m+160m+90m),顶板宽16.6米,底板宽9.0m,主桥采用的是挂篮悬臂浇筑施工方法。
主桥中支点的梁高围殴9.6米,跨中和边支点梁高3.2m,梁底线形从距墩中心6m到64m的范围内按照1.6次的抛物线变化进行了控制与设计,其中顶板的厚度为0.35m,底板的厚度变化为距墩中心6m处1.0米,距墩中心64m处则变为了0.3m,变化的过程中也是按照1.6次抛物线的变化方式与要求;同时,跨中部分腹板的厚度为0.8m,支点部分腹板的厚度为1.1m。在墩顶0号块设置2个厚度2.0m的横隔板来与下部的双薄壁墩相对应,边跨端部设置了厚度为2.0m的端横隔板。
引桥为等截面预应力混凝土连续箱梁桥,梁高1.8m,顶板厚0.35m,底板厚0.3m,支点处腹板厚1.0m,跨中处腹板厚0.6m。
二、桥梁施工线形控制的基本内容
(一)桥梁施工的线性控制。根据桥梁建设的基本目标,线形控制的基本内容包括支架的挠度控制、挂篮的挠度控制、梁体的预测以及监控等内容。
1、支架挠度的控制。支架都是由资质较好、经验较丰富的设计单位在井下设计的,所以,在建筑施工的过程中,基本不会对支架的参数以及材料的规格进行改动。在对支架进行线形控制的过程中,需要对数据进行认真科学的分析,进而使得数据间满足如下关系:
支架在加载稳定后的数值—初始状态的数值=总变形
支架在加载卸载后的数值—初始状态的数值=残余变形
总变形—残余的变形=弹性变形的数值
2、挂篮的挠度控制。在正式投入使用之前,挂篮经过了严密的检验程序以及预压实验,预压实验是对挂篮进行性能测试的主要环节,为了能够提高预压的效果,基本会将挂篮编号,进而将两片主构架分为一组,并使得两片主构件相对,在保证支垫平稳的条件下便可以开始预压了。需要注意的是,在预压进行的过程中,要对挂篮的形变进行记录,以便对其性能极限进行评价。
3、梁体线性预测与监控。在悬臂浇筑的过程中,为了保证桥梁的建筑质量,在施工的各个阶段均需要对梁体的变形情况进行监测与分析,通过公式的使用以及数据的运用来得出分析的结构,对不符合要求的部分进行及时的调整,直至梁体符合了设计的要求。
梁体绝对挠度的计算公式为:模板顶拱度=立模的的高度—设计的高程,这个公式主要用于每一个阶段的模板标高的确定。
(二)建立桥梁的计算模型。挂梁在实际的桥梁工程中只是起到了一种竖向上的传力作用,所以在计算时,可以将桥梁的计算在挂梁处分开,因为挂梁是通过简支的形式安装在主梁上,所以挂梁与主梁的连接可以按照主从的约束形式来连接,在二者相连的节点,以主梁上的节点在x,y,z方向的线位移以及绕x,y,z方向的转角自由度为主,挂梁的自由度则需要根据挂梁的约束情况来决定。
根据实际施工中的各个梁段的清理进行了施工区域的划分,因为0号块的受力情况比较复杂,所以其单元的划分也比较细致,而各个合拢段的划分则按照实际的结构特点进行了划分,并分别建立起了结构的计算模型以及单跨的模型。
三、线性控制的设计
(一)刚构的施工设计。连续的钢构采用的是灌篮悬臂的浇筑施工办法,每个0号块之外的“T”型外部都分为了16个梁段,0号块的长度为16.0m,其余各段的长度为4×3.5m +3×4.0m +9×5.0m。中跨合拢段长度为2.0m,边跨合拢段长度为2.0m,支架上现浇段长度为8.9m。悬臂现浇筑段的重量为2936KN,挂篮的自重以及施工的荷载按照1500KN计算。
(二)箱梁的施工设计。梁体节段的划分考虑到了吊装、运输以及拼装能力的要求以及施工经验的决定与影响作用,同时考虑到了挂篮的自重。箱梁竖向预应力采用的是精轧JL32型的螺纹钢筋,间距为0.5m,张拉控制应力为837Mpa;顶板横向预应力采用的是4φs15.2型的扁锚扁波纹管,间距为0.5m ,张拉控制应力为1350Mpa;箱梁的纵向预应力钢束设置了顶板束(T)、腹板束(W),边跨底板束(B)、中跨底板束(D)以及边跨顶板束(E)五种,纵向预应力钢束采用19φs15.2,顶板束T5~T16张拉控制应力为1350Mpa,其余张拉控制应力为1395Mpa。
(三)桥墩柱桩的设计。主桥3号桥墩采用的是双矩形(横桥向)截面墩,截面尺寸为3×2m,墩高23.5m,承台截面尺寸为9×12.6×3.5m,下设10cmC15混凝土垫层,基础采用的是6根直径为1.8m的钻孔灌注桩,桩长12m;主桥的4、5号桥墩采用了矩形截面双薄壁墩,截面尺寸为9×2m,墩高为32m,承台截面尺寸采用17.3×12.8×4.5m,下设置10cmC15混凝土垫层,基础采用12根直径为1.8m的钻孔灌注桩,桩长12m;主桥6号桥台台帽采用矩形截面,截面尺寸为16.6×2.45×1m,台身采用梯形截面形式,厚度由台帽帽底处的2.35m变到扩大基础顶面处的3.15m,桥台高为6.05m,扩大基础截面尺寸采用16.6×7.5×3m,下设置10cmC15混凝土垫层。
(四)引桥的施工设计。引桥0号桥台台帽采用了矩形截面的设计思想,截面尺寸为16.6×2.45×1m,台身采用梯形截面形式,厚度由台帽帽底处的2.35m扩大到基础顶面处的3.15m。桥台高为6.65m,扩大基础截面尺寸采用16.6×7.5×3m,下设置10cmC15混凝土垫层。引桥1、2号桥墩采用的也是双矩形(横桥向)截面,截面尺寸为2.0×2.0m,扩大基础截面尺寸采用13.0×6×3m,下设置10cmC15混凝土垫层。
四、结语
线形控制是对桥梁建筑的平顺以及稳固有着关键性影响的计算与控制方法。在实际的建筑工程中,为了能够保证计算结果的准确性,多使用数字化的软件来对基础的数据进行处理与分析,进而提高线性控制的水平,提高悬臂灌注桥梁的建设水平。
参考文献:
[1]邓春雄.大跨径桥梁悬臂浇注施工中的线形控制分析[M].科技信息,2006(01).
[2]李万成.大跨径连续刚构桥梁挂篮悬臂浇筑施工中的内力、线性控制措施[M].四川建材,2011(02).
[3]杨福泰.大跨度T构桥箱梁悬臂施工线性控制方法探讨[M].工程地球物理學报,2011(02).