摘 要：文章針對分節(jié)段現(xiàn)澆T形鋼構(gòu)轉(zhuǎn)體橋施工工藝，分析了施工過程中橋結(jié)構(gòu)控制、轉(zhuǎn)體不平衡控制，介紹了過程控制中的線形問題、應(yīng)力問題、穩(wěn)定性問題和安全問題，并提出了影響因素和解決措施，在橋梁施工時要充分考慮節(jié)段長度對T形鋼構(gòu)轉(zhuǎn)體橋的影響，包括結(jié)構(gòu)應(yīng)力、預拱度設(shè)置、預應(yīng)力損失以及收縮徐變等。

關(guān)鍵詞：T形鋼構(gòu)；轉(zhuǎn)體施工；分段支架；施工控制

引言

轉(zhuǎn)體施工是在20世紀中期發(fā)展起來的，其原理為結(jié)合地形，利用轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)和滑道，將龐大的橋梁結(jié)構(gòu)首先在一側(cè)完成基本結(jié)構(gòu)，然后旋轉(zhuǎn)安裝到位，在山區(qū)較深的河谷中達到方便施工的效果，而T形鋼構(gòu)具有自平衡功能，使用轉(zhuǎn)體施工能夠節(jié)約工期和用料，減少施工設(shè)備的運用，安全可靠，并不影響交通通航。橋梁施工控制包括監(jiān)測和控制兩個方面，通過連續(xù)性的監(jiān)測橋梁的應(yīng)力和位移狀態(tài)，獲得實際狀態(tài)和目標狀態(tài)的誤差，然后根據(jù)現(xiàn)代施工控制理論調(diào)整橋梁的工作狀態(tài)，使橋梁盡可能的靠近設(shè)計要求。橋梁的施工控制是保證橋梁質(zhì)量的重點，特別對于復雜結(jié)構(gòu)和施工工序的橋梁更為重要。支架現(xiàn)澆轉(zhuǎn)體T形鋼構(gòu)橋雖然原理簡單，但具有較高的施工技術(shù)要求，施工過程中要保障上部結(jié)構(gòu)線形、應(yīng)力調(diào)整和轉(zhuǎn)動系統(tǒng)都在合理的范圍內(nèi)。

1 橋梁結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)體不平衡控制

1.1 橋梁結(jié)構(gòu)計算原理

現(xiàn)澆T形鋼構(gòu)橋的成橋過程需要多個施工階段，每個節(jié)段的變形和受力監(jiān)測是橋梁施工控制的關(guān)鍵內(nèi)容，為了滿足成橋后橋梁的線形和內(nèi)力狀體符合設(shè)計要求，在施工期間必須進行結(jié)構(gòu)位移的變形情況和力學狀態(tài)控制。目前橋梁結(jié)構(gòu)位移和內(nèi)力的計算方法有正裝計算法、倒裝計算法以及無應(yīng)力狀態(tài)計算法三種。正裝計算是按照橋梁實際施工的順序進行加載，從而模擬整個施工過程，這種方法能夠?qū)⑹┕み^程中和時間有關(guān)的因素考慮進去，包括非線性變形問題、混凝土收縮問題、徐變問題等，能夠得到不同施工節(jié)段橋梁結(jié)構(gòu)的變形和力學情況。倒裝計算則是根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)加載的逆順序進行結(jié)構(gòu)分析計算，這種方法能夠很好的了解到橋梁結(jié)構(gòu)在施工過程中的理想受力狀態(tài)、理想安裝位置。從最終的設(shè)計圖紙給出的結(jié)構(gòu)標高，能夠逐步的反算出結(jié)構(gòu)在各個施工過程中的標高位置，從而了解施工的各個階段結(jié)構(gòu)的位移和應(yīng)力狀態(tài)是否處于可控的范圍。無應(yīng)力狀態(tài)計算適用于大跨度橋梁和懸索橋的施工控制，假設(shè)橋梁結(jié)構(gòu)的各構(gòu)件無應(yīng)力長度和曲率不變，將施工過程中的中間狀態(tài)和成橋結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來。

1.2 支架現(xiàn)澆施工預拱度的確定

橋梁結(jié)構(gòu)控制中預拱度的控制是一項較為重要的因素，一般來說隨著分段的增長，預拱度值要不斷的增大，在最大的懸臂狀態(tài)時要達到最大值。支架施工中應(yīng)考慮的預拱度因素包括支架在荷載作用下產(chǎn)生的彈性撓度和非彈性撓度、支架基底在荷載作用下的非彈性沉陷、支架卸載后上部結(jié)構(gòu)及荷載一半產(chǎn)生的豎向撓度、混凝土溫度變化引起的收縮和徐變變形等。

1.3 轉(zhuǎn)盤和梁段平衡控制

影響轉(zhuǎn)盤施工的不平衡因素包括轉(zhuǎn)體的安裝精度、梁體結(jié)構(gòu)質(zhì)量分布以及預應(yīng)力張拉效果等。轉(zhuǎn)體包括鋼制球鉸和滑道，球鉸在安裝時要精確的定位裝置，調(diào)整中心位置偏差不超過1mm，然后以精密水準儀和鋼尺復測標高，完成后用型鋼進行固定。滑道要由專業(yè)的廠家生產(chǎn)并現(xiàn)場分階段組裝。為了減少梁體的不平衡，在施工中要控制支架的搭設(shè)，支架的強度和穩(wěn)定性要能夠承受各種荷載，并控制支架的不均勻沉降，T形結(jié)構(gòu)要對稱澆筑，預應(yīng)力張拉要采用雙控法。分節(jié)段澆筑過程中，前端的支架和已經(jīng)澆筑的部分并沒有完全脫離，所以測量的應(yīng)力不能夠精確的反映出受力狀態(tài)，所以施工中難以把握T形鋼構(gòu)的不平衡狀態(tài)，在支架完全卸去后要重新進行不平衡測試，以保證應(yīng)力狀態(tài)的真實性。

2 橋梁施工過程控制

2.1 線形控制

線形控制，橋梁施工不可避免的會造成一定的橋梁線形變化問題，一旦線形變化超過控制范圍可能造成橋梁難以合攏，或者影響橋梁的正常運營、使用。線形控制的目的是保證橋梁成橋后其基本線形盡可能的接近設(shè)計要求，線形的溫差范圍一般和橋型、跨徑及施工工藝有關(guān)。

采用分節(jié)段施工澆筑的T形鋼構(gòu)橋梁，分步進行混凝土的澆筑，逐次的向兩邊對稱延伸，已澆筑的節(jié)段會承受后續(xù)澆筑節(jié)段的自重，其撓度會不斷變化，所以每一次施工過程中都要調(diào)整一次預拱度。全部澆筑完成后由于混凝土的徐變作用、溫度作用等橋梁仍在變形，所以成橋預拱度的設(shè)置還要考慮這些因素。測量點的設(shè)置要求每澆筑一個節(jié)段都要埋置水準點和軸線測點，基準點設(shè)在0#塊中心梁頂面，整個施工期間要注意對基準點和測量點的保護，每個月都要進行一次聯(lián)測復核。

2.2 應(yīng)力控制

應(yīng)力控制，橋梁應(yīng)力直接關(guān)系到橋梁結(jié)構(gòu)的安全問題，應(yīng)力監(jiān)控過程是在橋梁結(jié)構(gòu)的最不利截面的上下緣布置監(jiān)測點，收集施工過程中橋梁的應(yīng)力變化狀態(tài)，通過與理論值相比較得到誤差，并不斷的采取措施減少應(yīng)力誤差。影響應(yīng)力變化的因素包括結(jié)構(gòu)自重、施工荷載、預加應(yīng)力、溫度、基礎(chǔ)沉降以及風雪荷載等。施工過程中可以按照節(jié)段以混凝土澆筑和預應(yīng)力張拉兩個工況進行監(jiān)測。在箱梁的每個應(yīng)力測試截面上都布置數(shù)個測點，應(yīng)變計以順橋方向固定在縱向主筋上，測試導線留在混凝土外并做好保護。通過測量的應(yīng)力與理論應(yīng)力對比，可以知道一般情況下箱梁截面的下緣混凝土壓力會隨著節(jié)段澆筑而增大，上緣壓應(yīng)力則隨著澆筑節(jié)段的增加稱波浪式增加，支架拆除后壓應(yīng)力減小，鋼束預應(yīng)力增大。

2.3 穩(wěn)定控制

橋梁穩(wěn)定包括橋梁的局部穩(wěn)定和整體穩(wěn)定，目前主要通過計算穩(wěn)定系數(shù)來進行控制，穩(wěn)定系數(shù)和結(jié)構(gòu)的材料、施工工藝、橋梁結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)系。

2.4 安全控制

安全控制，安全控制其實已經(jīng)包含了變形控制、應(yīng)力控制和穩(wěn)定性控制，是橋梁施工過程中控制的基礎(chǔ)。只要保證橋梁結(jié)構(gòu)變形控制、應(yīng)力控制和穩(wěn)定性控制在合理的范圍內(nèi)，就能保證橋梁的安全控制。

3 分節(jié)段施工長度對施工效果的影響

3.1 分節(jié)段施工工藝關(guān)鍵

做好地基處理，保證地面平整，根據(jù)土質(zhì)選擇合適的壓實設(shè)備，達到最佳的壓實度，做好四周的排水工作。根據(jù)地質(zhì)狀況選擇墊層材料，提高地基的承載力，保證施工過程中不會在荷載作用下發(fā)生沉陷。支架的搭設(shè)要做好最不利荷載組合的驗算，通過預壓消除一部分地基變形。鋼筋綁扎過程中預應(yīng)力孔道要精確布置，固定可靠，混凝土澆筑時要做好充分的協(xié)調(diào)準備工作。

3.2 分節(jié)段長度對施工效果的影響

通過研究發(fā)現(xiàn)分節(jié)段施工中施工節(jié)段越多，工期越長。而節(jié)段長度增大又會增加作業(yè)面，人力、材料和機械幾種，模板周轉(zhuǎn)需求量大，所以節(jié)段越大，成本越高。所以要合理選擇施工工藝，確定節(jié)段的大小，以達到最佳的經(jīng)濟和技術(shù)效益。

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