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        掛籃拆除時間點對連續(xù)梁成橋線形影響分析

        2015-03-23 17:42:51劉文忠
        科技資訊 2014年33期
        關鍵詞:連續(xù)梁

        劉文忠

        摘 要:橋梁線性控制是根據(jù)已確定的施工方案來實施的,包括各主墩掛籃的安裝時間點、掛籃懸灌施工過程、掛籃拆除時間點和拆除位置,都會對成橋線形產生不可忽略的影響。結合某工程實例,建立有限元模型,模擬連續(xù)梁懸臂施工全過程,針對施工后期,掛籃拆除時間點變更對成橋線形影響作出定量分析,以期為連續(xù)梁施工和線形監(jiān)控提供相應的參考。

        關鍵詞:連續(xù)梁 掛籃拆除 時間點 線性控制

        中圖分類號:U445 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)11(c)-0040-02

        三跨連續(xù)梁懸灌施工時,兩主墩梁段平行進行,互不干擾。但各主墩施工有先后,進度有快慢,加上現(xiàn)場不確定因素影響,往往導致一主墩懸灌施工較大幅度先于另一主墩完成。這種情況下,往往會將進度較快主墩掛籃回退拆除,掛籃回退位置和拆除時間點均會對連續(xù)梁成橋線形產生影響。

        1 工程簡介

        某預應力混凝土連續(xù)梁橋,跨徑為(80.6+128+80.6)m,全長290.12 m,中支點處梁高9.6 m,跨中及邊跨直梁段梁高為5.6 m,梁底下緣按二次拋物線變化。主梁為單箱單室截面,箱梁頂板寬12 m,底板寬7.0 m。頂板厚度除梁端附近外均為450~650 mm,按折線變化;底板厚度520~1200 cm,按二次拋物線變化;腹板厚640~1100 mm,按折線變化。0號梁段長度18 m,普通梁段長度為2.0~3.5 m,合龍段長2.0 m,邊跨現(xiàn)澆直梁段長16.45 m。主梁兩個邊跨現(xiàn)澆段和主墩0#塊均采用支架施工,其余梁段均采用掛籃對稱懸臂施工。

        該橋邊跨分為22個梁段,中跨分為41個梁段,1#主墩和2#主墩頂設一節(jié)0#梁段長18 m,全梁共85個梁段。橋梁分段圖如圖1所示。

        該橋0#段采用鋼管支架,分兩次現(xiàn)澆;1#~20#段采用菱形掛籃懸灌,泵送混凝土。邊跨現(xiàn)澆段采用支架現(xiàn)澆,邊跨合龍段和中跨合龍利用掛籃底桁作吊架合龍。

        在梁部及邊跨現(xiàn)澆直線段完成后,即可進行合龍施工。合龍順序為:邊跨合龍→解除臨時支墩→中跨合龍。

        該橋原計劃于2011年12月合龍,掛籃拆除于橋梁合龍后進行。由于其他方面影響,合龍工期推后至2012年7月。在橋梁后期懸灌施工中,1#主墩梁段施工快于2#主墩一個月,根據(jù)實際進度推算,1#主墩邊跨合龍段早于2#主墩一個月完成。施工單位對合龍方案作出調整,計劃在1#主墩邊跨合龍完成后,提前將掛籃拆除。該項調整對成橋線形是否有不利影響,以及影響有多大,直接決定了調整方案是否可行。

        2 研究成果

        2.1 計算模型

        為研究大跨度預應力混凝土連續(xù)梁橋施工后期合龍方案(掛籃拆除時間點)變更對成橋線形的影響,選用橋梁博士3.03專用程序就該橋建立有限元模型。模型的建立分以下幾步進行。

        (1)合理劃分全橋節(jié)點、單元,根據(jù)分段施工橋梁的梁段數(shù),以及橋梁臨時支承、支座等布置情況,劃分單元及節(jié)點。

        (2)正確輸入預應力鋼束,預應力鋼束參數(shù)對結構計算結果影響非常大,鋼束參數(shù)需按照設計圖紙編號,對應輸入模型,確保輸入的鋼束參數(shù)準確無誤。

        (3)合理劃分施工階段,施工階段的定義和劃分也是整個模型建立過程中非常重要的內容,因為實際情況有時會產生變化,可能和設計圖紙上給定的施工順序并不完全的一致。因此,應根據(jù)施工現(xiàn)場的實際順序,進行模型的建立。該連續(xù)梁橋的劃分施工階段的原則是:0號梁段的澆筑及張拉→安裝掛籃→澆筑1號梁段預應力→張拉1號梁段→移動掛籃→澆筑2號梁段→張拉2號梁段預應力→……

        (4)約束的模擬,對于采用懸臂施工法建造的預應力連續(xù)梁,首先將墩梁固結,即結構最初狀態(tài)為T構狀態(tài),此時,支座被臨時鎖定,而周圍被臨時支承約束。對于臨時支承與主梁的連接,采用支座剛度模擬的方法。

        (5)合龍段施工的模擬,合龍段施工模擬包括合龍方式、臨時預應力張拉、掛籃拆除時間、臨時荷載大小和作用位置以及合龍束張拉時間等。該橋中,建立原合龍方案模型和預調整合龍工方案模型,進行對比分析。

        (6)根據(jù)實際情況對模型進行調整,調整的內容包括混凝土的彈性模量、單元的加載齡期、每一施工階段實際的施工周期等等。

        模型三維圖如圖2所示。

        2.2 計算結果

        1#主墩梁段原合龍方案和預調整方案成橋線形對比和差值如圖3和圖4所示。

        2#主墩梁段原合龍方案和預調整方案成橋線形對比和差值如圖5和圖6所示。

        根據(jù)計算結果,原合龍方案和預調整方案施工撓度有較大差別,最大相差達1.6 cm。已施工梁段標高乃根據(jù)原合龍方案確定,若采用預調整方案進行合龍,將對全橋線性產生不利影響,且此影響值超出規(guī)范允許值。因此,為了保證全橋線形盡量符合預先計算,實際施工時應按原方案拆除掛籃。

        參考文獻

        [1] 徐君蘭.大跨度橋梁施工控制[M].北京:人民交通出版社,2000.

        [2] 張繼堯,王昌將.懸臂澆筑預應力混凝土連續(xù)橋梁[M].北京:人民交通出版社,2004.

        [3] 向中富.橋梁施工控制技術[M].北京:人民交通出版社,2001.

        [4] 楊濤,代遲書,馮濤華,等.合龍方案對大跨連續(xù)梁橋施工控制的影響研究[J].建材世界,2009,30(3):97-99.

        [5] 吳晗明.合龍方案對大跨度連續(xù)梁橋線形控制的影響研究[J].建材世界,2011,32(2):87-89.endprint

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