趙明
摘 要:文章以L高速公路連續(xù)剛構橋為例,分析模擬了橋梁掛籃的荷載特點和荷載傳遞體系,并使用Midas/civil軟件,對橋梁各構件按梁單元進行模擬計算,同時對籃施工控制進行分析。
關鍵詞:連續(xù)剛構橋;Midas/civil;掛籃
中圖分類號:U448.23 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2018)18-0055-02
Abstract: Taking the continuous rigid frame bridge of L expressway as an example, this paper analyzes and simulates the load characteristics and load transfer system of the bridge hanging basket, and uses Midas/civil software to simulate and calculate each component of the bridge according to the beam element; at the same time, the construction control of the basket is analyzed.
Keywords: continuous rigid frame bridge; Midas/civil; hanging basket
1 項目概況
L橋的主橋部分屬于混凝土連續(xù)剛構結構,其截面屬于變截面單箱單室。梁高8.48m,腹板以及懸臂端部底板厚度分別為1m、0.948m;跨中梁底板厚度、腹板厚度、高度分別為0.5m、0.5m、4.9m,梁高及底板厚按二次拋物線變化。
L橋施工采用菱形掛籃,構成部分為方形截面的桿件,使用門架連接主桁片,用斜撐將上弦桿之間加固。雙I40b槽鋼構成其前橫梁以及底籃的前后托梁,項梁腹板每隔0.225m設置一工字鋼,共計10根,底板位置每隔0.75m設置一根,共設置5根。
2 掛籃的荷載特點和荷載傳遞體系
由于L橋的懸澆段屬于箱梁,橫向分布并不均勻。因此進行澆筑作業(yè)時,掛籃會受到靜荷載以及可變荷載影響,可變荷載為施工員、運輸機械、砼振搗時產生的荷載。靜荷載則為掛籃、模板、新澆砼自重以及臨時實在所產生的荷載作用。
外滑梁承擔承受了箱梁翼緣板的荷載,內滑梁承擔承受了頂板的荷載,底托縱梁設置于低籃前后托梁上,承擔了底板以及腹板荷載。底籃后托梁錨、內外滑梁的的一端在已澆筑的梁體固定;前托的另一端則是使用吊桿在前橫梁位置懸掛,進而能夠作用于掛籃主桁上。
3 掛籃施工有限元模型的建立與計算結果
3.1 構建有限元模型
利用Midas/civil對橋梁的全部構建進行模擬,單位為梁,重點研究懸臂最重段1#,進行有限元模型的構建,見圖1。
(1)施加荷載
通過計算得到相應結果,運用于所建模型中,見圖2。
(2)施加約束
支承模擬:
主桁后支點采用固定鉸支座進行模擬,掛籃在進行行走時,則采用滑動鉸支座模擬其前支點,并對其橫向位移進行約束;懸吊系統(tǒng)采用固定端全約束進行模擬。
3.2 變形計算
由于懸吊系統(tǒng)的特點,掛籃各個構件變形都能對其造成一定影響,包括主桁架、吊桿等變形,在進行施工作業(yè)時,特別要注意前下橫梁的縱向位移,通過計算分析,能夠了解其最大位置達到21.4毫米。符合掛籃的施工規(guī)范。
4 掛籃施工控制
4.1 掛籃預壓
掛籃預壓,分為三個加載等級,分別為0至60%、60-100%、100%-120%。每一級加載20分鐘,在完成加載時,對掛籃高程以及變形值進行測量。在預壓作業(yè)時,各側掛籃在掉點等位置設置6個監(jiān)測點,前上橫梁與底托前橫梁分別設置3個。
預壓數(shù)據見表1,通過超載預壓的方式,能夠避免存在的非彈性變形,從而得到彈性變形量為22.54mm。利用數(shù)據分析能夠獲取各個節(jié)段在混凝土作用下產生的變形。
4.2 掛籃施工安全控制
(1)掛籃在進行拼裝時,兩個主桁需要對稱施工,應確保各個構件能夠具備安全性。在安裝完成時,要對錨固、吊掛系統(tǒng)等進行檢查。同時對掛籃進行預壓,在掛籃拆除過程中,也要確保對稱作業(yè)。
(2)掛籃在行走作業(yè)時,主桁進行需要盡量平緩,保證上橫梁的調平不出現(xiàn)任何偏轉現(xiàn)象,吊桿鉛直、不彎折,并和走行軌道處于一個標高,使得掛籃主桁間的橫聯(lián)不出現(xiàn)破壞現(xiàn)象。同時模板前端采用φ32精扎螺紋鋼筋吊桿承重,可將其與前上橫梁上吊桿連接,在保證其安全性后才能進行前移。同時走行過程中不能徹底松開后錨點,需要隨著掛籃前移而移動,保證安全性。
(3)在澆筑砼之前,需要對掛籃的錨固系統(tǒng)、限位裝置、吊籃位置進行全方位檢查。在梁段澆筑過程中,砼的澆筑需要均勻,確保掛籃受力不會出現(xiàn)不均勻顯現(xiàn),有問題必須第一時間進行處理,保證施工期間不出現(xiàn)任何質量及安全事故。
(4)在進行預應力張拉作業(yè)前,要對其設備進行檢查,確保其滿足施工的安全條件,在張拉過程中,保證信號暢通,禁止千斤頂前后站人,在完成作業(yè)后,退銷時進行一定安全保障措施,從而確保施工安全。
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