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        淺析懸臂現(xiàn)澆箱梁橋梁線型控制方法

        2018-12-31 09:29:27榮加敏安徽水利開發(fā)股份有限公司安徽蚌埠233000
        安徽建筑 2018年6期
        關(guān)鍵詞:線型主橋掛籃

        榮加敏 (安徽水利開發(fā)股份有限公司,安徽 蚌埠 233000)

        1 工程概況

        20世紀(jì)以來,隨著經(jīng)濟(jì)、社會的發(fā)展,公路交通有很大發(fā)展。在與鐵路、公路等交通線路相交處,需要建造立交橋、上跨橋;在河道、海灣、海峽修建特大跨度橋梁,其中連續(xù)剛構(gòu)橋在較大跨度中得到廣泛應(yīng)用。但經(jīng)過多年運(yùn)行后,出現(xiàn)了內(nèi)力分配不合理、主梁線形不流暢的情況,有些甚至出現(xiàn)了嚴(yán)重的跨中下?lián)?,影響了橋梁的使用。本文主要研討橋梁在施工過程中,通過對橋梁三維線型及內(nèi)力的監(jiān)控,對施工狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測、調(diào)整、預(yù)測,以滿足設(shè)計指標(biāo)要求。

        G205馬鞍山段市政化改造工程路線起于G205與南環(huán)線交叉處大轉(zhuǎn)盤,沿老路經(jīng)當(dāng)涂、新橋至馬鞍山與蕪湖市交界處,在主線K9+183.500~K9+616.500段跨越限制性Ⅲ級航道姑溪河及兩岸大堤。其中跨越小樁號大堤及主航道部分(跨河主橋)采用53+2×95+53m懸臂澆注預(yù)應(yīng)力混凝土梁(平面位于圓曲線及緩和曲線上,圓曲線半徑為1600m,緩和曲線長度180m,右偏曲線);跨越大樁號側(cè)大堤(跨堤主橋)采用36+65+36m臂澆注預(yù)應(yīng)力混凝土梁(平面位于緩和曲線長度為180m的右偏曲m線上)。橋梁按雙幅橋設(shè)計,單幅橋?qū)挾?1.5m。

        以跨河主橋為例,跨河主橋上部結(jié)構(gòu)采用53+2×95+53m懸臂澆注預(yù)應(yīng)力混凝土梁,單箱雙室結(jié)構(gòu);箱梁頂板寬度為21.5m,箱梁底板寬度為14.5m;主墩墩頂根部梁高6.0m,跨中梁高2.4m,梁高采用二次曲線變化;箱梁采用縱向、橫向、豎向三向預(yù)應(yīng)力體系。

        姑溪河大橋跨河橋箱梁結(jié)構(gòu)0號塊采用支架現(xiàn)澆,長度10.0m,主橋連續(xù)箱梁采用掛籃懸澆施工,半幅主橋分三個“T”單元,各單“T”箱梁除0#段外共劃分5個2.5m節(jié)塊(1~5號塊)、5個3.0m節(jié)塊(6~10號塊)和4個3.5m節(jié)塊(11~14號塊),計14個懸澆節(jié)塊;其中兩個邊跨不設(shè)合攏段,端部支架現(xiàn)澆段長度6.41m;中跨設(shè)置2.0m長合攏段。施工方法為在0號塊上拼裝掛籃,澆筑節(jié)塊混凝土并分批張拉各節(jié)塊鋼束,再行走掛籃,實施下一節(jié)塊。

        該橋梁平面位于圓曲線和緩和曲線段上,箱梁軸線是變化的;且箱梁及橋面的橫坡與平面曲線對應(yīng),橫向坡比是變化的;懸澆箱梁的梁高采用二次曲線變化,每個節(jié)段梁高均不同、段首和段尾變化幅度也不同;橋梁位于道路縱坡線上,整體呈拱狀,縱坡的坡比是動態(tài)變化的。綜合上述特點,該橋線型復(fù)雜,所有的線型變化在該橋中均已出現(xiàn),線型控制尤為重要。

        2 線型控制方法

        2.1 建立施工監(jiān)控小組

        建設(shè)單位考慮橋梁的規(guī)模、線型復(fù)雜程度、結(jié)構(gòu)特點,考慮施工控制的重要性,通過公開招標(biāo),選擇了第三方施工監(jiān)控單位,全程參與指導(dǎo)橋梁監(jiān)控,線型監(jiān)控是其主要工作內(nèi)容之一。

        由第三方施工監(jiān)控單位牽頭,施工單位、監(jiān)理單位、設(shè)計單位和建設(shè)單位各單位派員參加,建立施工控制小組,其中施工單位安排測量組、施工技術(shù)人員具體實施。

        2.2 施工控制流程

        橋梁施工監(jiān)控流程:預(yù)告→監(jiān)測→識別→修正→預(yù)告,是一個循環(huán)過程。

        姑溪河大橋主橋施工監(jiān)控的原則是線型監(jiān)控為主和應(yīng)力監(jiān)控為輔。在施工過程中采取如下的監(jiān)控策略:懸臂節(jié)段的空間位置在施工過程中實時監(jiān)測并反饋;以懸臂節(jié)段空間位置及主橋各關(guān)鍵部位的應(yīng)力狀態(tài)兩項指標(biāo)為控制標(biāo)準(zhǔn)。為了保證橋梁施工質(zhì)量滿足設(shè)計要求,使成橋后橋梁的幾何線型和內(nèi)力分布盡可能符合目標(biāo)設(shè)計,保證橋梁精確合攏,不至于使該橋發(fā)生過大下?lián)?。保證結(jié)構(gòu)變型控制在允許范圍內(nèi),結(jié)構(gòu)內(nèi)力合理,并保證有足夠的穩(wěn)定性。

        2.3 編制專項控制方案

        根據(jù)工程特點,編制專項控制方案,確定工作機(jī)制,明確各方分工及責(zé)任、權(quán)利界定,建立統(tǒng)一工作流程,確保各個環(huán)節(jié)流暢運(yùn)行,對出現(xiàn)問題啟動研討機(jī)制,及時解決處理施工中出現(xiàn)的問題。由橋梁監(jiān)控第三方單位進(jìn)駐現(xiàn)場,通過建立計算模型,并結(jié)合現(xiàn)場情況,及時提供各項相關(guān)參數(shù),全程指導(dǎo)施工控制。

        2.4 施工控制的方法

        本橋的施工線型監(jiān)控內(nèi)容包括:箱梁的高程線型監(jiān)控、豎向線型監(jiān)控及平面軸線監(jiān)控。

        2.4.1 建立完善測量控制網(wǎng)

        在工程開工前,依據(jù)建設(shè)單位提供的測量控制網(wǎng),針對橋梁施工需要,加密建立新的平面、高程測量控制網(wǎng)系統(tǒng),并進(jìn)行定期復(fù)測、驗證,確??刂凭W(wǎng)系統(tǒng)完整、準(zhǔn)確。

        2.4.2 控制數(shù)據(jù)的提供

        在掛籃安裝完成后,進(jìn)行預(yù)壓試驗,清除結(jié)構(gòu)變形,確定彈性變形數(shù)據(jù);平面、軸線尺寸、橫坡等數(shù)據(jù)通過設(shè)計圖紙參數(shù),經(jīng)建模計算得出;梁底高程數(shù)據(jù)是由第三方監(jiān)控單位考慮各項影響因素通過理論計算得出基礎(chǔ)數(shù)據(jù),考慮預(yù)拋高、掛籃彈性變形、預(yù)應(yīng)力張拉前后高程變化等數(shù)據(jù)對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正、調(diào)整。該組數(shù)據(jù)確定后,由施工單位對掛籃模板底模、側(cè)模、翼模及混凝土澆筑面控制,從而保證橋梁橫向、縱向、豎向三維形狀的準(zhǔn)確。

        企業(yè)接收教師掛職,教師要能為企業(yè)創(chuàng)造利潤才能促進(jìn)企業(yè)接收教師掛職和指導(dǎo)教師掛職以及校企合作的積極性。教師要發(fā)揮自身的專業(yè)和技術(shù)優(yōu)勢,積極、快速地轉(zhuǎn)變身份并融合到企業(yè)的團(tuán)隊中去,積極參與企業(yè)的開發(fā)項目,同時還可以利用自身的教師技能,為企業(yè)培訓(xùn)員工,提高企業(yè)員工的理論知識,為企業(yè)節(jié)省時間成本和人力資源成本。教師在掛職期間,還可以加強(qiáng)學(xué)校和企業(yè)之間的溝通聯(lián)系,進(jìn)一步加強(qiáng)校企合作和產(chǎn)教研的深度融合,實現(xiàn)企業(yè)和學(xué)校的“雙贏”,同時也能為教師的掛職鍛煉提供較好的環(huán)境。

        2.4.3 對各項數(shù)據(jù)監(jiān)測方法

        ①主梁標(biāo)高

        每一普通懸臂施工塊件頂面布置3個測點,測點沿縱橋向布置在離塊件前端10cm對應(yīng)箱梁側(cè)墻處;掛籃立模標(biāo)高布置6個測點,其中底板底模布置3個,頂板底模和兩側(cè)翼緣板底模各布置1個,所有測點沿縱橋向布置在離塊件前端10cm處。

        在掛籃的定位、澆筑后梁頂、梁底標(biāo)高及張拉后所有已澆筑梁段梁頂?shù)臉?biāo)高。通過此數(shù)據(jù),可控制箱梁高度變化符合二次方程要求、調(diào)整預(yù)拋高值及橋面縱向坡度。

        ②橫坡測量

        測點布設(shè)方法:每個梁段同一斷面的梁頂,距兩側(cè)翼緣邊緣70cm處,梁中位置,共布置4個觀測點。采用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行測量,測量精度在±2mm以內(nèi),在各測點放置標(biāo)尺,觀測記錄各觀測點的高程。

        ③軸線測量

        在箱梁施工節(jié)段前端的橫向中心位置設(shè)置測點,采用鐵釘做標(biāo)記。每個梁段完成后,施工測量人員對所有軸線測點坐標(biāo)進(jìn)行測量,并做好記錄。

        ④數(shù)據(jù)修正

        對前一節(jié)段平面、高程、軸線測量數(shù)據(jù)進(jìn)行比對、分析,結(jié)合建立計算模型自動計算出的數(shù)據(jù),為下一節(jié)段數(shù)據(jù)的確定提供依據(jù)。

        3 結(jié)語

        該橋梁已于2014年5月完工并通車,通過近4年的運(yùn)行,橋梁各項監(jiān)測數(shù)據(jù)正常,三維外形美觀,初步達(dá)到了預(yù)期目的。在施工管理方面積累了經(jīng)驗,同時也需要注意以下問題。

        3.1 掛籃結(jié)構(gòu)設(shè)計

        掛籃設(shè)計、制作過程中,需對掛籃的設(shè)計進(jìn)行完整的計算分析,以保證在施工過程中的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,特別是大塊段、多塊段施工后,掛籃的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性的保證。

        3.2 箱梁澆筑高程控制

        加強(qiáng)橋梁澆筑面高程控制精度,特別是存在縱坡及橫坡的節(jié)段,保證各節(jié)段順暢,確保橋面鋪裝厚度在設(shè)計范圍內(nèi),以防止增加橋面固定荷載,對后期橋梁運(yùn)行造成不利影響。

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