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        論大跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制

        2016-10-21 11:01:35張良
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年5期
        關(guān)鍵詞:橋梁

        張良

        摘 ?要:云南高速公路屬于山嶺重丘區(qū)高速公路,地形山高谷深,橋梁建設(shè)的跨度越來越大、難度越來越高,云南麻昭高速公路預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋跨度100~300m的橋梁就有八座,云南高速公路建設(shè)將廣泛使用預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋,文章將簡單探討大跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋的施工控制。

        關(guān)鍵詞:橋梁;預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu);施工控制

        大跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋是一種新型橋梁結(jié)構(gòu),其是在T型剛構(gòu)橋和連續(xù)梁橋的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來的,既保持了T型剛構(gòu)橋以及連續(xù)梁橋的優(yōu)點,還具備了自身特點。在大跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋的實際施工過程中,施工控制是主要的作業(yè)環(huán)節(jié)之一,只有做好施工控制,才能保證整個工程的質(zhì)量,正因為如此,有必要深入研究大跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制措施。

        1 大跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制的目的

        想要使成橋主梁線形滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),那么在施工過程中,就一定要做好施工控制工作,除此之外,施工時還要注意結(jié)構(gòu)的安全性,例如要保證結(jié)構(gòu)無裂縫,混凝土不壓壞等,結(jié)構(gòu)處于最優(yōu)的受力狀態(tài),簡而言之,就是通過對施工狀態(tài)的調(diào)控來確保結(jié)構(gòu)的安全性和線形要求。

        2 大跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制方法

        2.1 建立控制計算模型

        在施工之前,利用先進(jìn)技術(shù)對工程進(jìn)行有效模擬,解決可能在施工過程中遇到的問題,以便更加有效地控制施工質(zhì)量。通過有限單元法,將全橋進(jìn)行劃分,將其分為P個單元,其中主梁、橋墩的單元數(shù)分別為M個和N個單元;將掛籃進(jìn)行集中荷載簡化并用結(jié)構(gòu)計算軟件進(jìn)行受力和變形分析;將箱梁底板上的齒板進(jìn)行分布荷載簡化;每個懸臂梁段施工簡化為立模階段、澆筑砼階段以及張拉預(yù)應(yīng)力束階段,然后根據(jù)模型示意圖,對施工工序進(jìn)行模擬,并與設(shè)計進(jìn)行校對核實,保證在前期做好施工控制工作。

        2.2 橋梁現(xiàn)場量測

        除了進(jìn)行工程工藝模擬外,還要進(jìn)行現(xiàn)場測量。一方面,進(jìn)行撓度測試,撓度對施工的影響較大,實時的撓度觀測數(shù)據(jù)是實現(xiàn)撓度控制的主要依據(jù),在施工過程中,對每一階段都需進(jìn)行立模、混凝土澆筑前后、預(yù)應(yīng)力張拉前后的標(biāo)高觀測,以便了解真實位移的變化,在橋梁合攏后,主要進(jìn)行成橋后的定期觀測;另一方面,進(jìn)行誤差調(diào)整,誤差是不可避免的,但是可以有效減小,施工誤差是由多方面因素共同引起的,如預(yù)應(yīng)力張拉問題、掛籃問題、模板變形較大、混凝土彈性模量與設(shè)計不符等。在對以上誤差進(jìn)行調(diào)整時,目前誤差調(diào)整手段有很多種,但是無論采用哪種手段,都一定要堅持以下幾方面原則:一定要嚴(yán)格控制調(diào)整值,切忌調(diào)整值過大,通常情況下,調(diào)整值要<1%,另外調(diào)整后一定要避免倒坡病害;誤差過大而進(jìn)行分段調(diào)整時要協(xié)調(diào)考慮其他問題。

        3 大跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋施工中應(yīng)進(jìn)行的施工控制

        3.1 應(yīng)力控制

        在施工期間或者成橋之后,結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)是否滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),是大跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋施工中一定要重視的問題,實際施工中應(yīng)該對結(jié)構(gòu)應(yīng)力實施嚴(yán)格的監(jiān)測,一旦監(jiān)測結(jié)果與設(shè)計值相差超過一定范圍時,就必須立刻找出其原因,并采取有效措施,縮短實際值與設(shè)計值之間的差距到一定范圍內(nèi),為了及時掌握關(guān)鍵部位的應(yīng)力變化,首先就要做好測點布置工作,一般測點可以設(shè)置于墩底、墩頂?shù)炔课?,通過應(yīng)力測試,進(jìn)而獲得實時的應(yīng)力狀態(tài),當(dāng)監(jiān)測結(jié)果與設(shè)計值存在誤差時,一定要及時分析產(chǎn)生誤差的原因,找出產(chǎn)生誤差的原因,并按照以上誤差調(diào)控原則進(jìn)行合理調(diào)控。在橋梁施工中,變形問題相對容易發(fā)現(xiàn),但是結(jié)構(gòu)應(yīng)力問題具有隱蔽性,不易察覺,一旦應(yīng)力控制工作出現(xiàn)紕漏,很可能給整個項目帶來損失,可見應(yīng)力控制工作非常重要,在施工過程中一定要做好結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制工作,為工程質(zhì)量提供保障。

        3.2 線形控制

        大跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋在施工過程中,無論如何利用先進(jìn)設(shè)備以及先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行施工,橋梁結(jié)構(gòu)都難免會產(chǎn)生一定的變形,一旦出現(xiàn)變形問題,橋梁結(jié)構(gòu)實際位置就會偏離預(yù)期位置,導(dǎo)致成橋?qū)嶋H線形不符合設(shè)計要求,因此施工過程中一定要做好線形控制,這樣才能確保成橋線形符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

        線形控制主要包含兩種,一種是平面控制,另一種是豎向控制,平面控制的目的,就是要保證橋梁軸線所處平面滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),相比之下,直線型橋梁的平面控制相對比較容易,而彎曲橋梁的平面控制難度較大,必須充分做好結(jié)構(gòu)分析,進(jìn)而采取有效的控制手段;在線形控制中,豎向控制也是關(guān)鍵的一環(huán),一旦沒能做好豎向控制,兩橋面很容易產(chǎn)生縱向起伏問題,致使橋面產(chǎn)生超重等問題,另外在施工過程中,預(yù)應(yīng)力筋偏角增大問題也會嚴(yán)重影響施工質(zhì)量,一旦出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋偏角增大問題,橋梁內(nèi)力就會偏離設(shè)計值,同時對橋梁外觀也會產(chǎn)生很大影響,由此可見,一定要重視并做好豎向線形控制工作,保證成橋質(zhì)量。

        3.3 溫度控制

        影響主梁撓度的重要因素有很多,其中溫度是主要因素之一,溫度變化大致可以分為兩類,一類是日照溫度,另一類是季節(jié)溫度變化,其中日照溫度對主梁撓度的影響較為復(fù)雜,就目前而言,日照溫度對主梁撓度以及箱梁內(nèi)力的影響,尚未形成統(tǒng)一的計算模式,在施工中,一般是通過溫度傳感組件來監(jiān)測日照溫度變化,溫度傳感組件主要設(shè)置于主梁、橋墩等部位,之后再進(jìn)行空間有限元分析和平面有限元分析,進(jìn)而制定合理措施,防止日照溫度變化影響施工質(zhì)量;對于季節(jié)溫度變化造成的溫度差,由于其變化相對較為緩慢,因此其對橋梁結(jié)構(gòu)的主要影響是導(dǎo)致橋梁各界面產(chǎn)生均勻溫降或溫升以及由此產(chǎn)生的縱向移位,為了有效降低季節(jié)變化產(chǎn)生的影響,在實際施工過程中,混凝土澆筑可以盡量選在春秋季節(jié),以降低入模溫度,如果在夏季施工,則應(yīng)采取覆蓋、遮涼等措施降低溫度,盡量避免在中午高溫時段進(jìn)行施工,對溫度進(jìn)行有效控制,進(jìn)而保證橋梁的施工質(zhì)量。

        3.4 穩(wěn)定控制

        橋梁結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)現(xiàn)象有以下幾點:個別構(gòu)件的失穩(wěn);構(gòu)件的局部失穩(wěn);部分結(jié)構(gòu)或整體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。在施工階段,結(jié)構(gòu)尚未形成整體時,不平衡施工產(chǎn)生的偏載以及風(fēng)載等會對橋墩產(chǎn)生較大影響,同時在運營階段的穩(wěn)定性也直接關(guān)系到橋梁能否安全使用,因此,要及時找到影響橋梁穩(wěn)定性的因素,并采取有效措施進(jìn)行調(diào)整,保證橋梁的穩(wěn)定性。

        3.5 安全控制

        安全控制亦是施工控制中的重要一環(huán),在一定程度上說,安全控制是一切施工環(huán)節(jié)的前提和基礎(chǔ)。實際上,大跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋施工安全控制是應(yīng)力、線形、穩(wěn)定以及溫度控制的綜合體現(xiàn),有效控制了應(yīng)力、線形、穩(wěn)定以及溫度,就相當(dāng)于解決了橋梁工程的安全問題。不同橋梁的結(jié)構(gòu)也存在一定的差別,因此不同的橋梁工程中,安全管理工作面臨的問題也不盡相同,在實際工作中,一定要充分結(jié)合工程項目的實際情況,充分考慮各方面因素,科學(xué)制定安全管理措施,做出多種應(yīng)對方案,采取多種應(yīng)對手段,確定安全控制的重點,對施工安全進(jìn)行有效控制。

        4 結(jié)束語

        如今大跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋在實際生活中被廣泛應(yīng)用,為了確保大跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋的質(zhì)量和安全,必須加大其施工控制力度,努力做好應(yīng)力控制、線形控制、溫度控制、穩(wěn)定控制以及安全控制等多方面的控制工作,保證橋梁建設(shè)安全,同時也為人們出行安全提供保障。

        參考文獻(xiàn)

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        [4]鄒聯(lián)乾.預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制技術(shù)研究[D].石家莊鐵道大學(xué),2012.

        [5]李東明.大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工仿真與施工控制分析[D].西南交通大學(xué),2013.

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