线型控制技术在大跨度钢管拱桥上的施工要点分析
2014-09-26单新安
单新安
摘 要:在大跨度钢管拱桥中,桥梁的受力情况主要是由拱轴线的情况决定,在施工中经常会出现轴线变形的情况,因此,线型控制成为了保证桥拱轴线和设计相符合的前提。文章对钢管拱桥线型控制技术以及在施工中要注意以及要进行监控的要点进行了分析,线型控制技术效果非常好,在以后的桥梁施工中也能进行很好的推广。
关键词:大跨度;钢管拱桥;线型;控制技术
1 钢管拱桥线型控制技术线路
1.1 预拱度的确定
在拱桥结构形式中,单跨中承形式的钢管混凝土形式在设计中对拱轴线的要求比较高,因此,桥体的钢管拱在进行制作时,要对未来的使用效果进行保证。钢拱在制作时通常都是分段制作,然后进行吊装施工,制作期间的钢管拱段可以作为空载的自由段,对气温等环境因素进行考虑。在进行吊装的时候,一般的施工方案都是使用支架的方法,支架施工能够更好地对钢管拱自身的重量问题进行考虑,在钢管吊装过程中会经常出现和制作期间的拱轴线不一样的情况,在进行施工时,还会出现天气环境、吊装顺序以及施工技术等方面对设计拱轴线进行影响,在这两个环节经常会出现一定的差值,因此,为了能够对拱桥的设计质量进行保证,在制作和吊装过程中一定要保证预拱度。
1.2 线型控制线路
在合拢期要进行线型控制的对象主要是合拢工艺以及对合拢的气温进行控制,温度对合拢作业的质量会产生很大的影响,在合拢过程中一旦出现温差过大的情况,即使有支撑支架的帮助,也会对合拢的内应力产生很大的影响,对成桥的拱轴线也产生了很大的影响。在合拢过程中,合拢工艺出现不合格的情况,也会导致桥梁中的钢管内部应力发生变化,一旦出现合拢期比较长的情况,会在温度的影响下出现很大的变动。
线型控制线路工程在加载方面通常分为三个阶段,在第一个阶段中,进行压注混凝土时要避免出现不对称以及偏压的情况,一旦出现这种情况会导致钢拱在形状方面会出现,在施工过程中,要对钢拱以及填芯的混凝土自身重量情况进行考虑,同时,对支架的弹性变化以及支架的基础下沉情况也要进行掌握。在第二个阶段,钢拱的支架会进行拆装,在这个过程中对钢拱自身重力作用之下的变形情况要进行综合分析。在第三个阶段,要对钢拱加载之后的控制工作进行控制,在加载方面主要进行吊杆的衡量,同时,对拱桥的面板进行安装,对面板的浇筑加载过程进行必要的控制,部门出现钢拱形变的情况,对拱轴线进行影响。
2 钢管拱桥施工进程中的线型控制技术
2.1 钢管拱吊装期线型控制
在进行钢拱的分支制作时,要根据合拢时的拱轴线进行放样和监控,在对横坐标进行控制的时候,之间的距离要控制在1.5米。吊装过程中,要保证支架上的支撑点各个部位都要均匀的分布。在钢拱自身刚度超出空载要求时,各个支点间的拱部不应该出现变形的情况。各个监控点的竖坐标要根据合拢轴线的公式以及支撑点位置的横坐标对其进行计算和控制,控制的部位是钢拱下的弦标高度,避免在钢拱的竖向断面制作过程中出现误差,可以根据理论标准对其进行上下均分。在钢拱线的横向制作过程中也会出现误差的情况,以拱轴线的标准来进行左右的平均分配。在吊装过程中,支撑点位置的线型进行调整和固定,包括横向和纵向两个体系,在横向方面,要对标准高度进行调整,在一次到位以后,要保证支撑点的位置比控制标准高度低20厘米,之后要对马鞍下的千斤顶标准高度进行调整。
2.2 钢管拱合拢期线型控制
在钢管拱合拢过程中进行线型控制,主要的控制内容是温度以及在合拢过程中会产生的内应力。在合拢过程中,要将温度控制在20℃左右。合拢时期主要包含以下几个方面的工程,分别是吊装、固定、焊接等。
2.3 钢横撑安装期主拱线型控制
进行钢拱横撑的安装控制主要的目的就是为了有效地减少刚横撑,其在过度收缩的过程中会出现主拱内收的问题,这样会导致拱轴线和原来的设计位置出现一定的偏离。在对钢横撑进行焊接时,一旦出现焊缝不到位的情况,会导致横撑出现过度的收缩现象。在这种情况下,要对施工技术更高的要求,保证安装的质量。
2.4 填芯混凝土压注期线型控制
压注阶段,填芯混凝土会导致钢拱的荷载出现增加的情况,因此,在安装过程中的原则是对称均匀加载,在压注时,对次序也有明确的规定,否则对压注的质量将会产生很大的影响。在对每个主弦管进行混凝土压注时,要从二拱角部位进行施工,要对压注的质量进行控制。在控制方面要进行对称行的控制,混凝土的压注数量要根据锤击钢管的检查进行度来进行把握,要将两端的混凝土控制在合理的范围内。在压住前要做好相应的准备工作,保证施工过程中使用的机械、压注设备以及电源的稳定性,保证压注工作能够连续进行,保证设备在使用过程中不会出现任何的问题。混凝土在初凝的过程中,一般是要在8个小时的时间以上,对坍落度进行控制时,要将其控制在200mm以内,混凝土的泵送速度也要进行控制,在施工过程要保证混凝土泵送在低档条件下进行,对施工质量能夠进行保证。
2.5 支架拆除期线型控制
在对支架进行拆除工作时,线型控制要放置在支撑部位的马鞍上,其他支架在拆除过程中可以随意进行,支架在拆除过程中非常容易导致钢拱出现二次承载的情况,因此,在施工过程中要按照一定的加载原则,保证加载非常均匀,同时,必须对称。
3 钢管拱桥施工进程中的线型监控要点
钢拱在合拢过程中,要对每个拱角以及线型控制位置进行注意,在合理过程中,榀拱应该有5个,整个桥要有10个。在对钢管拱桥施工进行线型监控时,要使用必要的检测工具,一般情况下可以使用精度比较高的全站仪,在检测过程中,要对监控点的标高和坐标值进行检测,在检测完成以后,可以对数据进行保存。在合拢完成以后,还要进行一次检测,同时,在混凝土填芯压注之后也要进行一次,在支架拆除以后,要对马鞍进行一次检测,在吊杆的横梁进行吊装时,要对每个不同阶段都进行一次检测,在检测完成以后,对当时的气温变化情况也要进行掌握,这样能够对合拢的质量进行更好的保证。
在施工过程中要对各个阶段的线型变化现状进行更好的掌握,对施工设计的拱度和实际监测的拱度进行对比,在施工中对出现的一些异常情况和问题要进行原因的查找,在必要时,要对施工技术进行调整,将拱轴线的施工变化控制在允许的范围内,将施工各个环节的线型控制措施落实到实处,保证成桥的拱轴线和设计相符,保证施工的最终效果。
参考文献
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