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        高烈度地震區(qū)超大跨度連續(xù)剛構(gòu)線型控制技術(shù)

        2020-03-31 12:20:48李貴陽
        關(guān)鍵詞:控制技術(shù)橋梁結(jié)構(gòu)

        李貴陽

        (中鐵十二局集團(tuán)第一工程有限公司,西安710038)

        1 引言

        近年來,我國交通行業(yè)取得了極大的發(fā)展。在深山峽谷區(qū)的橋梁工程中,高墩超大跨度連續(xù)剛構(gòu)作為一種大跨度橋型,應(yīng)用極為廣泛,是山區(qū)和地震區(qū)的主要交通形式。本文圍繞超大跨度連續(xù)剛構(gòu)線型的控制技術(shù)進(jìn)行分析。

        2 超大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁概述

        就當(dāng)前國內(nèi)橋梁的發(fā)展情況來看,超大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁是一項(xiàng)創(chuàng)新。該類橋梁具有持續(xù)性剛構(gòu)受力的特點(diǎn),并且有著極強(qiáng)的承載能力以及穩(wěn)定性。超大跨度連續(xù)剛構(gòu)線型的主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn):(1)不需要設(shè)計(jì)伸縮縫或者是支座,不會(huì)存在橋梁伸縮縫和支座的養(yǎng)護(hù)工作,從而可以降低費(fèi)用;(2)該橋的墩梁極為穩(wěn)固,因?yàn)橹鞫蛰^多,其自身也具有一定的柔度;(3)超大跨度連續(xù)剛構(gòu)為多次超靜定,橋梁內(nèi)部和外部的溫差是相對(duì)較大的,墩臺(tái)的建筑不平均,鋼筋混凝土伸縮和預(yù)應(yīng)力作用都會(huì)導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)位移的情況,從而讓橋梁內(nèi)力出現(xiàn)轉(zhuǎn)變;(4)該橋梁抗震性能極強(qiáng),因此,該橋梁大多數(shù)都是建設(shè)在地震區(qū)和峽谷區(qū),其能夠?qū)⒌卣鹚搅Ψ稚⒌矫恳粋€(gè)橋墩中,從而起到抵抗地震的作用。

        3 線型控制原理

        線型監(jiān)控主要是通過在施工期間針對(duì)每個(gè)梁段的混凝土澆筑、立模以及預(yù)應(yīng)力施工之后的平面位置與標(biāo)高變化的情況進(jìn)行的實(shí)際測(cè)量,從而了解工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件在施工階段的變形情況。與此同時(shí),在施工期間還需要根據(jù)實(shí)際檢測(cè)的結(jié)果對(duì)誤差進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析,對(duì)誤差進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整,以保障施工期間結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性,確保體系轉(zhuǎn)換與合龍精度的順利進(jìn)行,保證橋面線型能夠符合設(shè)計(jì)要求。

        4 超大跨度連續(xù)剛構(gòu)線型控制要點(diǎn)

        對(duì)于大跨度橋梁來說,在實(shí)際施工期間,因?yàn)槭┕きh(huán)節(jié)較多,混凝土收縮徐變、施工誤差隨機(jī)性等影響,橋梁結(jié)構(gòu)在施工過程中往往偏離理想狀態(tài),這樣就會(huì)使標(biāo)高和平面位置出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)方面的誤差,因此,需要對(duì)其進(jìn)行線型控制。

        線型控制有3 方面;(1)測(cè)量控制點(diǎn)網(wǎng)的控制。需要根據(jù)橋梁周邊地形,合理布置加密測(cè)量控制點(diǎn)。控制點(diǎn)埋設(shè)采用特殊方式處理,使控制點(diǎn)有效地伸入山體中,確保控制點(diǎn)的穩(wěn)定性,加強(qiáng)控制點(diǎn)的復(fù)測(cè)頻率,采用科學(xué)的測(cè)量方法以及嚴(yán)密的平差,確保測(cè)量控制點(diǎn)網(wǎng)在高烈度地震區(qū)的精度,為橋梁線型控制提供最基本的保障。(2)豎直方向?qū)τ诰€型的控制。豎向線需要和規(guī)范設(shè)計(jì)要求相符合,若是出現(xiàn)不符合的情況會(huì)使橋面的荷載超重,這也是合攏困難、橋面縱向產(chǎn)生變形的原因。預(yù)應(yīng)力的偏角不斷增大,從而導(dǎo)致箱梁的內(nèi)力值不符合標(biāo)準(zhǔn),并且影響橋梁的外觀。(3)平面對(duì)線型進(jìn)行控制。簡單來說,就是讓橋梁上的軸線和規(guī)范設(shè)計(jì)要求相符合。在一定程度上直線橋梁對(duì)這方面的要求是容易滿足的,然而對(duì)于曲線的橋梁只有通過對(duì)結(jié)構(gòu)的分析,使用合適的方式才能夠滿足具體要求。在橋梁不斷外伸施工期間,必須要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)及時(shí)地反饋到相應(yīng)的部門,以便修正后續(xù)橋梁段的立模標(biāo)高和其他方面的施工參數(shù),從而形成閉環(huán)控制。

        5 超大跨度連續(xù)剛構(gòu)線型控制技術(shù)分析

        5.1 結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制技術(shù)

        在一定程度上,橋梁的結(jié)構(gòu)在實(shí)際施工期間和成橋狀態(tài)中的受力情況是否和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)相符合是實(shí)際施工工程控制的主要問題。通過對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力的監(jiān)測(cè)去掌握工程實(shí)際應(yīng)力狀態(tài),若是發(fā)現(xiàn)了應(yīng)力狀態(tài)和理論應(yīng)力的狀態(tài)差別,出現(xiàn)超限的問題就必須進(jìn)行其原因的查找以及后續(xù)工作的及時(shí)調(diào)控,只有這樣才能夠讓其在允許的誤差范圍之內(nèi)出現(xiàn)變化,而不會(huì)影響到工程的質(zhì)量。但是若應(yīng)力控制沒有達(dá)到要求,那么實(shí)際應(yīng)力的設(shè)計(jì)以及狀態(tài)都會(huì)出現(xiàn)不相符的情況,這將會(huì)直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形,嚴(yán)重的甚至?xí)茐?,從而出現(xiàn)橋梁坍塌事故。因此,其要比線型的控制更為重要。所以相關(guān)人員必須要針對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力去實(shí)施結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制手段,在一定程度上預(yù)加應(yīng)力是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的重要組成,準(zhǔn)確無誤的控制預(yù)加應(yīng)力是預(yù)應(yīng)力橋梁施工成功的重點(diǎn)所在。對(duì)于應(yīng)力的控制準(zhǔn)確度是沒有明確規(guī)定的,其主要是根據(jù)施工的實(shí)際情況所確定的。

        5.2 高烈度地震區(qū)技術(shù)控制分析

        根據(jù)工程場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告,本工程位于峪度地震區(qū),地震動(dòng)峰值加速度0.255g、地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期0.45s。高烈度地震區(qū)同類型橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)屬罕見,在梁體上布置特殊觀測(cè)點(diǎn),結(jié)合特殊加密的測(cè)量控制點(diǎn)網(wǎng)共同監(jiān)測(cè)梁體的豎向撓度線型控制與對(duì)軸向線性控制。無地震時(shí),測(cè)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移沉降觀測(cè)梁體施工過程的線型是否在合理范圍內(nèi),當(dāng)發(fā)生地震時(shí)進(jìn)行觀測(cè),將數(shù)據(jù)反饋給線控第三方對(duì)比分析是否滿足要求,是否需要采取特殊措施,確保超大跨度連續(xù)剛構(gòu)順利合龍。

        5.3 施工技術(shù)控制分析

        大多數(shù)情況下,超大跨度連續(xù)剛構(gòu)線型控制標(biāo)準(zhǔn)因素多種多樣,比如,橋梁建設(shè)規(guī)模、施工方法以及跨徑等,其中超大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁的施工,必須要對(duì)豎向撓度進(jìn)行強(qiáng)化控制,這樣能夠讓整個(gè)橋梁的穩(wěn)固性得到提升。當(dāng)豎向撓度線型控制與對(duì)軸向線性控制過程中,這兩者都是為剛構(gòu)線型控制。在一定程度上軸向線型控制在特定的橋梁建設(shè)項(xiàng)目中是極為重要的,然而豎向撓度控制對(duì)于普通的超大跨度連續(xù)剛構(gòu)線型橋梁,主要是作為線型的控制技術(shù),保障橋梁的穩(wěn)定性。

        6 應(yīng)用實(shí)例

        瀾滄江特大橋主橋?yàn)椋?02+188+102)m 連續(xù)剛構(gòu),主墩墩高分別為77m 和76m,為跨越瀾滄江而設(shè)。依據(jù)上述原則,編制了瀾滄江特大橋主橋的線形監(jiān)控大綱和實(shí)施原則,并開展施工期間的線形監(jiān)控工作,梁部的施工預(yù)拱度線形如圖1 所示,其中主跨跨中最大預(yù)拱度為8.7cm,邊跨最大預(yù)拱度為7.3cm。目前,兩主墩T 構(gòu)分別施工到19 號(hào)和14 號(hào)節(jié)段(主跨合攏前最大節(jié)段號(hào)為25 號(hào)),施工期間的梁部線形與設(shè)計(jì)線形基本吻合。

        圖1 施工預(yù)拱度線形圖

        7 結(jié)語

        總而言之,當(dāng)前超大跨度連續(xù)剛構(gòu)線型橋梁控制在我國很多城市和地區(qū)都有應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,交通壓力也在不斷增大,特別是中西高抗震設(shè)防烈度地區(qū)的發(fā)展,因?yàn)榈貏?shì)地貌決定了其有很多地區(qū)都需要修建超大跨度的連續(xù)剛構(gòu)橋梁,所以針對(duì)當(dāng)前的超大跨度連續(xù)剛構(gòu)線型控制技術(shù),還需要更為深入的研究。

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