大跨度连续刚构桥悬臂施工技术控制
2012-10-17肖阳
肖 阳
(黑龙江省高速公路建设局)
1 悬臂施工的概念及特点
(1)在施工过程中,桥梁与桥墩同时需要承受施工过程中所产生的弯矩作用。所以悬臂施工可选择运营状态的结构受力与施工状态的受力较为接近的桥梁中加以应用;
(2)非墩桥固接的预应力混凝土桥梁,在采用悬臂施工时需要采取必要的措施,使墩和梁临时固结,所以在施工过程中有结构体系转投的问题存在;
(3)采用悬臂施工时,可根据实际情况对施工机械设备进行选择。如:可根据不同需要对挂篮型式进行选择;
(4)在跨径大于100 m的桥梁上可采用浇筑式悬臂施工方法,这种技术相对简单,容易控制其结构性能,还可以一边施工,一边进行调整;当大桥的跨径低于100 m时,可采用悬臂拼装的施工方式。这种方法施工速度较快,并且可以上下同时进行,它对施工的精度要求较高,所以施工过程中要时刻进行监测。
(5)采用悬臂技术可不用支架,或者少用支架,对桥下的交通影响不大,施工时不用进行交通管制。
2 大跨度连续刚构桥悬臂施工的技术控制
2.1 主梁0#块的施工技术控制
(1)主梁0#的施工技术。
主梁0#通常采用的方法为搭架现浇施工方法,或者以桥墩为依托的支牛脚搭架现浇。通常情况下,按照设计规定所计算出的0#块应力都能够满足标准要求,但是实际施工过程中0#块为空间结构,所以施工时要加强对空洞的转角处进行处理;此外,施工过程中以时刻注意0#块的标高控制。桥墩在设计阶段要考虑在桥墩施工的过程中,根据成桥后的状态来计算出桥墩的弹性收缩量,还要考虑到墩梁结合处施工时的凿毛处理问题,所以桥墩的墩顶标高应该具有相应的预抬值。另外,通常0#块与主梁的1#段采用同时现浇的方式,所以在浇筑混凝土前,为了有效防止支架的非弹性变形,可对支架进行分级预压,在确定出其变形规律之后,再对主梁的标高进行确定。
(2)线型的控制。
通常下结构向上的变形为正,而向下的变形为负,可根据计算得出梁体的截面最终挠度变化量,并设置出施工的预留拱度来,从而对每段模板的安装标高进行随时调整,其公式为
(其中Hi代表i梁段的实际底模标高;Hi'代表第i梁段的设计标高;Fi则代表预留拱度)设计时需要计算出的结构的预留拱度值,在施工时要结合实际的工程情况和其他各种复杂因素,根据施工经验来进行适当的调整,调整时的技术质量决定了连续梁悬臂浇筑的最终质量,所以非常重要,必须谨慎处理。
2.2 挂篮技术控制
(1)挂篮加载试验的技术控制。
挂篮加载试验对于大跨度连续刚构桥悬臂施工来说十分重要,它是进行挂篮自身和锚固施工安全性检验的有效途径,对于挂篮的非弹性变形可以通过对挂篮的分级加载试验来确定出挂篮的弹性变形规律,从而加以处理。挂篮的分级加载试验方法可以结合施工现场的实际情况和客观条件来决定,一般采用实物加载或者利用千斤顶与地锚措施进行加载试验。施工时可以通过挂篮的设计图纸和挂篮加载试验,来准确的确定出挂篮作用力对于主梁的几何尺寸影响,从而充分的计算出主梁的受力变形值。
(2)挂篮的加载试验的具体操作。
在悬臂施工中,每个施工环节都将影响到桥梁的整体质量,而挂篮则是其中的关键所在。前行预压试验时,要根据主梁段的荷载和施工荷载总量的1.1~1.2倍进行,结构荷载主要包括了主梁段的自重、主梁除了已经铺设的底模、侧模外的其他模板、施工人员和施工机具的重量等重量总和。还可根据主梁结构施工时,混凝土的浇筑顺序进行预压试验,通常可分为十级进行预压,每级预压可为增加总重的10%。每进行一级预压时都要进行变形的观测,同时对重点的部位要进行严格的监测,当预压完成以后,并且整个结构的变形稳定时,可进行卸载,并绘制成图表进行分析,根据分析结果来调整挂篮的标准高度,以确定出挂篮的主模标高,施工过程中始终保证挂篮施工的技术质量。
2.3 主梁合拢段的施工技术控制
在主梁合拢段施工时,应该尽量使合拢环境温度与设计时的合拢温度相当,如果存在温差情况,应该及时对温差产生的影响进行调整,可以利用钢骨架对主梁悬臂进行定位。然后再进行混凝土的合拢浇筑。另外,合拢时,还应该注意另一端的主梁配重保证问题,一般工程中可以采用水箱配重的方式,这样可以在施工过程中对配重进行随意、及时的调整。在实际施工过程中,对立模标高和挂篮变形拱度确定完成以后,还要对预应力、主梁、混凝土的徐变量等参数进行有效的模拟和监控。
3 结论
大跨度连续刚构桥悬臂施工的技术质量,关系到了整个桥梁结构的稳定性和安全性。在施工过程中,不但要进行严格的试验和监测,还要对每处环节进行全面的技术监督,以保证悬臂施工的质量达到工程标准,从而保证桥梁具有良好的使用性能。
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