【摘要】采用懸臂澆筑法進(jìn)行施工的預(yù)應(yīng)力拱式梁橋,為了確保施工過(guò)程中橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形在許可的范圍內(nèi),需要結(jié)構(gòu)參數(shù)監(jiān)測(cè)的實(shí)測(cè)值來(lái)進(jìn)行施工過(guò)程中施工階段的計(jì)算。本文主要是結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)預(yù)應(yīng)力拱式梁橋施工監(jiān)控中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了深入分析,以供同仁參考!
【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力;拱式梁橋;施工監(jiān)控;溫度監(jiān)測(cè)
一、前言
對(duì)高次超靜定橋跨結(jié)構(gòu)(多跨連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)或斜拉橋),要使橋梁的線形變化滿(mǎn)足要求,我們除了要注意完善設(shè)計(jì)上的不足之外,對(duì)于它的施工方法也應(yīng)做出一定的改變。在梁橋施工中的一個(gè)難點(diǎn)是如何控制澆筑過(guò)程和調(diào)整主梁的標(biāo)高。在我們對(duì)梁橋進(jìn)行施工時(shí),對(duì)于內(nèi)力狀態(tài)的控制以及線形的保持要尤為重視。建設(shè)一座梁橋通常會(huì)受到多重種因素的影響,以及像溫度變化、濕度變化、時(shí)間等不穩(wěn)定因素的干擾,在雙重作用下,預(yù)應(yīng)力拱式梁橋的建設(shè)會(huì)產(chǎn)生誤差,進(jìn)而導(dǎo)致達(dá)不到預(yù)期目標(biāo),影響到梁橋的安全以及抗壓能力。當(dāng)小的誤差沒(méi)有被及時(shí)發(fā)現(xiàn),通過(guò)后續(xù)的積累,會(huì)影響到梁橋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,更嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致梁橋坍塌,影響交通安全。因此,對(duì)預(yù)應(yīng)力拱式梁橋進(jìn)行施工監(jiān)控顯的尤為重要。
二、監(jiān)控主要內(nèi)容
采用懸臂澆筑法進(jìn)行施工的梁橋主要工作是通過(guò)實(shí)際監(jiān)測(cè)值進(jìn)行施工階段的計(jì)算,從而使梁橋的功能最大程度地發(fā)揮出來(lái)。為了確保施工的質(zhì)量,需要對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)測(cè):(1)線形監(jiān)測(cè)。線形監(jiān)控的主要目標(biāo)是:在橋梁施工的過(guò)程中,對(duì)橋梁進(jìn)行線形監(jiān)測(cè),判斷預(yù)拱度的數(shù)值是否控制在合理的范圍內(nèi),以判斷出其線形是否符合設(shè)計(jì)的要求。為了監(jiān)測(cè)到測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)梁底的標(biāo)高值,先對(duì)測(cè)點(diǎn)鋼筋的實(shí)際高度進(jìn)行一個(gè)測(cè)量,得到一個(gè)準(zhǔn)確的數(shù)值,接著利用水準(zhǔn)儀來(lái)測(cè)出測(cè)點(diǎn)端頭的實(shí)際標(biāo)高值,最后減去鋼筋的實(shí)際高度,就可以測(cè)量到測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)梁底的實(shí)際標(biāo)高值。這樣測(cè)量的方法不僅簡(jiǎn)單方便,測(cè)出來(lái)的數(shù)值也是相當(dāng)精確的。(2)應(yīng)力監(jiān)測(cè)。梁橋施工控制中有很多監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,應(yīng)力監(jiān)測(cè)是其中一個(gè)關(guān)鍵。結(jié)構(gòu)的安全性與應(yīng)力檢測(cè)密切相關(guān),結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀況通過(guò)應(yīng)力監(jiān)測(cè)可以得到一個(gè)良好的體現(xiàn)。它能夠測(cè)出結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力數(shù)值,觀察其內(nèi)力狀態(tài)是否與標(biāo)準(zhǔn)符合,保證施工的質(zhì)量與安全。在涪江一橋上部結(jié)構(gòu)的截面,我們要合理選擇應(yīng)力測(cè)點(diǎn),在適當(dāng)?shù)奈恢脤?duì)它們進(jìn)行控制,不同的施工階段出現(xiàn)的情況不同,我們要進(jìn)行具體的分析以適應(yīng)新的情況。在當(dāng)前施工階段的基礎(chǔ)上,不斷進(jìn)行計(jì)算直到整座梁橋的完工,這樣可以通過(guò)一系列的計(jì)算預(yù)測(cè)到之后的應(yīng)力狀態(tài),把握好梁橋的受力情況以及壓力變化。(3)溫度監(jiān)測(cè)。在大跨度的梁橋建設(shè)過(guò)程中,結(jié)構(gòu)溫度變化是一個(gè)比較復(fù)雜的隨機(jī)變量,它是一個(gè)自然變量,容易受到自然界的種種影響。而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段,對(duì)于結(jié)構(gòu)溫度的控制是不穩(wěn)定的,一旦出現(xiàn)誤差,梁橋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性會(huì)受到威脅。因此實(shí)際溫度的監(jiān)測(cè)有著重大的意義,它影響到梁橋最終成橋狀態(tài)的內(nèi)力和線形,對(duì)于保證梁橋質(zhì)量以及交通安全也是必不可少的。只有確定了溫度變化,無(wú)論在受到何種天氣影響或者意外情況發(fā)生,梁橋的結(jié)構(gòu)骨架依舊可以保存。監(jiān)測(cè)不能只局限在一個(gè)方面,它需要我們立足于整體,關(guān)注局部的細(xì)微變化,使兩者有機(jī)結(jié)合。溫度是不穩(wěn)定因素,它會(huì)時(shí)常變化的,因此梁橋結(jié)構(gòu)的截面標(biāo)高和應(yīng)力也會(huì)產(chǎn)生變化,影響到梁橋的形態(tài)。這樣說(shuō)明,在梁橋建設(shè)的過(guò)程中存在著很大的偶然因素,我們無(wú)法預(yù)知,只能盡可能完善梁橋結(jié)構(gòu)使它的誤差減小,保證行車(chē)的安全。
三、施工監(jiān)控精度要求
某預(yù)應(yīng)力拱式梁橋,橋面較窄(橋面寬僅為10 米,其中車(chē)行道寬6.5 米,人行道寬2X1.75米),荷載標(biāo)準(zhǔn)較低(汽車(chē)-13,拖-60級(jí)),再加上長(zhǎng)期的超負(fù)荷運(yùn)行,病害嚴(yán)重,已進(jìn)行多次加固設(shè)計(jì),已不滿(mǎn)足現(xiàn)有交通量的需求,需對(duì)其進(jìn)行改造,如圖1所示,為該預(yù)應(yīng)力拱式梁橋立面圖。
圖1 預(yù)應(yīng)力拱式梁橋立面圖(單位cm)
在施工的過(guò)程中,對(duì)于施工中的監(jiān)控精度要求,應(yīng)該滿(mǎn)足以下要求:(1)完工后梁底曲線與設(shè)計(jì)值的誤差不超過(guò)20mm;(2)箱梁每個(gè)節(jié)段澆筑完成時(shí),澆筑梁段的允許誤差應(yīng)符合以下要求:兩懸臂端合攏前相對(duì)高差在15mm以?xún)?nèi)、梁段軸線偏差在10mm以?xún)?nèi)、梁段頂面高程差在±10mm之間;(3)立模完成時(shí),模板尺寸和位置偏差應(yīng)符合以下要求:梁段底模標(biāo)高與預(yù)拱度偏差在3mm以?xún)?nèi)、梁段長(zhǎng)度誤差在10mm以?xún)?nèi)、梁段底模同一端兩角高差在2mm以?xún)?nèi);(4)當(dāng)軸線偏差和平整度超過(guò)了許可范圍,應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行修正,方可進(jìn)行下一階段的施工。(5)若出現(xiàn)其他異常情況,應(yīng)該及時(shí)上報(bào)監(jiān)測(cè)組領(lǐng)導(dǎo),調(diào)整施工方案,確保施工質(zhì)量。
四、施工階段實(shí)測(cè)應(yīng)力分析
在該橋梁主要施工階段,例如中跨根部、1/4處及跨中截面實(shí)測(cè)應(yīng)力。受拉為正,受壓為負(fù)。
從圖4.1、4.2可見(jiàn),中跨根部截面上緣和下緣的應(yīng)力實(shí)測(cè)值與理論值吻合度較好,各施工階
段應(yīng)力變化規(guī)律一致,應(yīng)力誤差在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。
從圖4.3、4.4可見(jiàn),1/4處截面上緣和下緣的應(yīng)力實(shí)測(cè)值與理論值吻合度較好,各施工階段應(yīng)力變化規(guī)律一致,應(yīng)力誤差在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。
從圖4.5、4.6可見(jiàn),跨中截面上緣和下緣的應(yīng)力實(shí)測(cè)值與理論值吻合度較好,各施工階段應(yīng)力變化規(guī)律一致,應(yīng)力誤差在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。
五、成橋線形分析
圖5.1 成橋線形實(shí)測(cè)值與理論值
從圖5.1可以看出,在整個(gè)成橋階段,除了個(gè)別測(cè)點(diǎn)由于各種原因產(chǎn)生了較大偏差外,大部分測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)值與理論值相差較小,誤差均控制在20mm以?xún)?nèi),滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
四、結(jié) 語(yǔ)
本文結(jié)合相關(guān)理論知識(shí),分析了預(yù)應(yīng)力拱式梁橋的監(jiān)控方法,明確了預(yù)應(yīng)力拱式梁橋施工階段監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容,重點(diǎn)分析了施工監(jiān)控的精度要求,最后對(duì)實(shí)測(cè)應(yīng)力和成橋線形進(jìn)行分析,這對(duì)于指導(dǎo)預(yù)應(yīng)力拱式梁橋的建設(shè)有著十分重要的意義。對(duì)于施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的誤差,作者進(jìn)行了良好的預(yù)估,提出了合理的計(jì)算、預(yù)測(cè)方法,我們應(yīng)該完善預(yù)應(yīng)力拱式梁橋的監(jiān)控方法,消除可能存在的所有隱患,保證人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。
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