连续钢构桥施工控制技术解析
2014-08-15黄杨
黄 杨
(贵州省公路工程集团有限公司)
连续钢构桥施工控制技术解析
黄 杨
(贵州省公路工程集团有限公司)
在道路交通事业当中,桥梁的作用不可或缺,若桥梁出现质量问题,将会对道路顺利通行造成很大影响,也会损失人民的生命财产。基于此,在桥梁施工上要保证桥梁的刚度以及强度,要反复计算桥梁的辅助支架和用材等,最终确定桥梁每一个部位的尺度。目前,在桥梁建设当中主要运用连续钢构桥,其有着较强的实用性、较大的跨度以及较强的抗压力。主要解析了连续钢构桥施工的控制技术,以期能够为桥梁工程的顺利实施提供一些帮助。
连续钢构桥;施工控制;技术解析
连续钢构桥是墩梁固结的连续梁桥,其结构主要采用预应力混凝土,优点是有着较强的适用能力、美观的外形、较大的结构刚度和跨越能力以及合理的受力等,目前已经广泛应用于急流、大河以及跨越深谷的桥位当中。基于此在施工连续钢构桥当中既要确保桥梁结构的平稳性与美观性,又要使桥梁具备一定的承载力与抗震力,这就要求要重视连续钢构桥的施工控制技术。然而,在连续钢构桥施工当中会存在着一些控制难点,下面本文就对其做一些详细分析。
1 控制好地板裂缝以及箱梁腹板是基础
受限于受力特点,连续钢构桥在施工当中容易出现地板裂缝以及箱梁腹板的情况,这就对整个桥梁的施工构成了潜在的威胁,因此要利用合理措施加强控制。
1.1 做好曲线和预应力工作
要利用合理的箱梁下缘曲线,可利用二次以及半立方抛物线来表示地板下缘曲线,箱梁采用变截面型,这样可以使地板受力情况得到改善。同时要注重对预应力筋的位置进行改善,这样能够预防顶底板出现纵向位移差的情况。在张拉预应力时要严格根据横竖向的张拉顺序进行,张拉的时间要在浇筑完节段混凝土之后进行。其中“滞后张拉”可以对预应力分布状态进行有效改善,为了能够让混凝土预应力得到均匀的分布,在所有节段当中纵向应力索都要下弯。
1.2 梁高与截面要适当
在影响主梁受力状态因素当中,高跨比是主要参数,对桥梁的跨径进行合理布置并适当增加梁高,能够使主梁的应力状态得到改善,以此使主梁的刚度得到提高。另外,有些工程以缩小箱梁腹板截面的几何尺寸来使结构自重得到降低,这种情况会使桥梁腹板的厚度得到降低,使得截面抗剪能力不足,非常容易出现裂缝,因此在连续钢构桥施工当中一定要确保截面要有足够尺寸。另外,把横隔板设置在悬臂中部和中跨跨中,能够提高箱梁畸变的刚度,以此使此处的抗裂性能得到提高。
1.3 重视基础处理工作
桥梁基础处理不到位以及有均匀沉降是桥梁裂缝的重要原因之一,因此在施工桥梁当中一定要处理好基础工作,对基础施工的质量管理进行加强。有些工程忽视了足够的非线性温差,而边跨现浇段上方之所以有较大拉应力,就是非线性温差所致,此拉应力会使箱梁出现开裂。因此要把合理的温度取值考虑在工程设计和施工当中,从而保证结构有着一定的安全性。同时,一些原材料,如钢筋、骨料品种、水泥以及级配等质量会在很大程度上影响桥梁混凝土结构的质量,因此在配备施工混凝土时要以较低的水化热混凝土为主,这样可以减少由于混凝土水化热而引发裂缝的情况,在材料运用上,要注重应用一些新材料,如轻质混凝土等,这样可以使结构自重情况得到降低,也会解决由应力而造成的裂缝情况。另外,要对预应力导管定位进行精确控制,并对地板混凝土浇筑的质量进行加强,可适当增加钩筋与上下层箍筋,这样可以增强地板的抗裂缝以及承载能力。
2 控制好钢构桥合拢段是保障
连续钢构桥合拢有着繁多的工序和复杂的工艺,其使施工的难度得到了增加,对合拢工艺的质量也有着较高的要求,因此在施工连续钢构桥当中一定要控制好合拢段。
2.1 做好预埋和配重设置工作
要从工程设计要求出发预先在最后一个悬臂节段前端埋置劲性骨架,要对梁体的最后悬臂节段施工挠度进行准确预估,并把预埋骨架给准确定位出来,这样可以避免出现合拢骨架时存在焊接问题;对于配重的设置要依照设计所供给的最大极限配重并与具体情况相结合来对合拢配重的重量进行确定,这里需要注意的是在对称时要均匀,以避免在浇筑混凝土当中出现合拢段两端相对变位情况,要对成桥之后砼的徐变进行调整,在配重当中要防止出现扭转以及冲击梁体的情况。
2.2 注重两悬臂端顶开和劲性骨架焊接工作
若合拢的桥梁需要在高温季节进行,要通过顶开法进行合拢,应用顶开法需要计算与设计不同因素综合应力条件,如跨径、环境、墩高以及温度等,最终才能把顶开距离给确定下来。连续钢构桥在顶开时只在中跨合拢时进行,这样可以对高温合拢的影响进行消除,以此使桥墩受力得到改善。在确定千斤顶的位置时要从悬臂梁实际受力情况出发进行,一般情况下在桥梁顶板上放置千斤顶,放置时要保持与横桥向对称,避免横桥向弯矩。可以依照具体情况来确定顶开的控制,一般分为顶开力控制与顶开量控制,通常来说在考虑对后期砼的收缩角度以及使桥墩受力得到改善的基础上运用顶开力控制,而在考虑对合拢温度影响进行补偿上,适合运用顶开量控制;在劲性骨架焊接上,要在合拢温度下进行,通常来说最佳温度为15°~20°,如果为高温季节,在合拢锁定时要在当日最低温度下进行。
2.3 做好张拉与浇筑工作
所谓张拉就是临时束的张拉,合拢段顶处通常会设有临时的预应力束,张拉要在合拢时进行并在合拢结束之后进行拆除。所谓浇筑就是合拢段砼的浇筑,在对合拢段混凝土进行浇筑时,要注重与等重量的配重进行同步释放,同时要加强控制合拢段混凝土的振捣以及浇筑质量,并合理养护混凝土。
3 加强监控连续钢构桥的施工是关键
3.1 控制好高程线性
在进行高程线性监控当中,可通过卡尔曼滤波法、自适应控制法和人工网络神经法来实施,其中比较容易理解与掌握的方法是自适应控制法,此方法在桥梁施工当中应用的比较广泛。在箱梁高程监控中要做好自适应控制法就要做好以下三个方面:首先,要计算出箱梁理论标高,在控制标高当中,理论模型只要与实际相符合,就能够把立模标高得出,以此在施工当中更加准确地进行立模标高放样工作。其次,要测试箱梁挠度,要进行4次测量所有箱梁悬臂浇注节段,主要有张拉预应力筋前后、挂篮移动之后和浇筑完节段混凝土后,这样可以对箱梁挠度进行有效控制。最后,要协调处理好箱梁实测数据、预测标高以及参数识别等工作,要对实测数据进行及时准确地处理,要复测那些认为有问题的数据,并在控制计算当中重新反馈,最终得出合理的结构内力以及变形值。为了防止温度变化影响高程线性,在确立立模标高时要尽量在温度比较稳定以及温度有着较小的影响时进行。
3.2 控制好应力
要应力监控那些关键截面受力情况,当应力在一定范围当中超出时要发出安全预警并利用相应处理措施来保证结构的安全性。要把现场的实测值对比理论计算值,并对设计参数进行适当调整以对计算模型进行修正,这样可以更好的控制应力。为了避免温度的影响,观测的时间最好选在早晨进行,这样可以使温度引起的误差得到最大限度减少。
4 结语
做好连续钢构桥的施工控制技术,既可以保持桥梁的稳定性,又能够确保桥梁搭建的准确性,同时桥梁的外形更趋于合理与美观,车辆在桥梁上行驶时舒适度更高。基于此,在连续钢构桥施工当中,控制技术已经成为了非常重要的一部分。在我国经济不断提升的形势下,人们对桥梁建设的要求也越来越高,怎样把桥梁以往的低质量向高质量以及高坚固的方向进行优化,是相关人士共同面临和解决的问题。
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