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大跨径连续桥梁施工技术探讨

2019-02-15

山西建筑 2019年13期
关键词:梁桥跨径线形

贺 淑 兰

(山西省公路局大同分局,山西 大同 037000)

0 引言

我国桥梁的建设是基础建设,每天都有大量的桥梁修建完成,当前的大跨径连续梁桥施工技术也日渐成熟。在这种情形下,分析连续梁桥施工的经济性、可靠性、安全性等也显得尤为必要,为了能够提高大跨径连续梁桥施工的质量,更好地应用这项技术,深入了解连续梁桥施工的特点,并规避风险,是需要研究的课题。

1 大跨径连续梁桥的特点

当前使用较为广泛的刚构桥的发展的基础是连续梁桥,所以受力特点也就与连续梁和T形钢构的受力综合体一致。对于高墩的大跨径连续梁桥来说,受力的特点主要有以下几种体现。

因为刚构桥的桥墩与桥梁直接固结,所以桥梁的上下部分的结构能够协同受力,从而释放桥墩顶部的负弯矩。在施工当中采用的墩身是柔性的,因此桥梁有较大的自由度,能够承担较大的变形,保证桥梁的安全性,提高桥梁的可靠性。大跨径桥梁的受力也很合理,因此在抗震方面、抗扭方面以及结构的整体性上都有很大的优势。但是为了保证安全性,所以在设计中,刚构桥常常是多次超静定结构体系,所以如果外界的温差较大、混凝土自由收缩的情况下,在墩身与桥梁之间会发生附加内力,如果出现不均匀沉降,甚至会发生安全问题,所以可能会危害结构的稳定性。

2 大跨径连续梁桥施工中的技术控制要点

在大跨径连续梁桥的施工中存在很多风险,所以在施工之前与施工中间,都必须做好风险的识别工作,通过对桥梁施工中风险的识别与分析评价的工作,将这项工作深入到大跨径连续梁桥的施工技术当中,以充分了解目前施工技术尚存在哪些不足需要改进,进而有效地在施工中进一步落实有效的施工措施,优化控制大跨径连续梁桥的施工技术。

2.1 施工中的应力控制

在桥梁的施工中存在很多需要分析的力,比如在施工中由于周边温度影响产生的温度应力、混凝土自身产生的徐变应力、需要在施工之前加载在结构上的预应力、结构施工中承受的收缩应力等等,这些应力的控制应当是在桥梁的施工中以及施工完成后的一定时间内进行控制,如果时间较长,控制就没有太大作用了,控制的目的是使得结构能够达到设计的标准。现场的实际施工过程中需要对一些参数进行控制,一般控制几个桥梁的断面来整体把握。首先是埋入应力应变的检测元件,测试结构的实际应力分布情况,如果发现在施工中,桥梁结构的受力情况与计算出来的受力情况有差别时,就要马上对产生差别的原因进行分析,并针对目前的情况,采取及时有效的措施来防止受力偏差造成严重后果,对受力情况进行纠偏,把偏差调整到允许的范围之内。

2.2 大跨径连续梁桥的稳定性计算

目前在我国的不同地区,大跨径的连续梁桥建设还在不断进行,桥梁的数量在增加,而长度也在不断加长,所以如果在设计中,荷载不能满足实际要求,结构失稳造成的坍塌问题非常严重。桥梁是否稳定对于后期的桥梁安全性与实用性有着很大的影响。所以,对桥梁进行稳定性计算与控制非常重要。这就需要在大跨径连续梁桥的施工过程中,对桥梁结构的刚度和支撑进行调整与监控,对于变形情况与应力分布情况进行检测及整理,并进行稳定性分析与计算,评估桥梁的稳定性,采取措施进行控制是提高桥梁稳定性的实际措施。

2.3 控制大跨径连续梁桥的线形

常见的大跨径连续梁桥的施工质量风险是桥梁的挠曲变形,造成桥梁实际的挠曲变形的原因有很多种,由于这些因素的存在,桥梁的实际位置往往偏离设计位置很多,使得连续梁桥无法正常合龙,或者即使桥梁合龙了,但是线形却偏离了当初设计的要求,使得桥梁梁体变形加大,变形会严重地影响到桥梁的使用功能,因此针对在使用中出现的桥梁变形问题,在施工中应当加强对于大跨径连续梁桥线形的控制工作,防止桥梁发生结构变形。想要做好线形控制工作,首先在施工中要严格遵守施工标准,其次,加强对施工的循环控制,特别注意对于梁体的标高以及应力的控制,通过数据采集等对数据进行处理,及时发现问题,并仿真分析,最终为下一个阶段的施工提供参数依据。其次,使用精密的量测仪器,对桥梁的位置进行量测,建立起桥梁的线形监测系统,结合优化的计算方法,纠正桥梁的施工误差。

2.4 安全控制的措施

由于在桥梁的施工中存在各种风险因素,会影响施工的安全,加上我国的桥梁风险预测落后,施工人员的素质也低下,因此没有办法对桥梁施工中的安全事故进行预测与分析,在桥梁修建的工程中经常会发生工程质量事故。在之后的桥梁建设中,为了提高桥梁的施工质量并保证人员的施工安全,防止工程质量事故的发生,在进行大跨径连续梁桥施工的过程中,需要对安全问题加以防范,对每一道工序做好相关的安全预防工作,做好应急预案,减少安全事故的发生,降低社会问题发生的概率。

3 大跨径连续梁桥施工案例

某公路大桥主桥采用的桥跨布置为3×67.5+72.5+72.5+3×67.5,主桥的长度为1 560 m,边跨有一个过渡的桥墩和三个辅助桥墩,桥梁的面宽为36 m,双向坡的坡度为2%。在设计中,主梁采用PK断面钢箱梁,边跨采用混凝土PK钢箱梁,设置限位支座、抗风支座、挡块等等,对施工起到临时限位与约束作用。该桥梁的跨度大、变形大而刚度小,必须预测桥梁可能面对的风险,并采用措施进行优化。

在设计中,基于设计的施工方案,对桥梁采用了有限元模拟,静力分析计算,并考虑到几何非线性效应,在标准仿真的基础上通过临时荷载的信息和模型对仿真模型进行调整与更新,并进行结构计算,最后确定,采用大跨径连续梁桥的施工技术较为灵活和合理,能够调整各个节点的受力,由于工程的工期长,施工内容也比较复杂,所以对工期进行了优化,保证了桥梁的质量。

4 结语

大跨径连续梁桥具有协调难、时间短等特点,在施工中容易遇到线形难以控制、受力难以把握等问题,还要考虑到稳定性的问题,只有这些问题都解决才能够保证桥梁的安全与使用。在本文中,通过计算与模拟,较好地还原了桥梁施工的真实情况,及时发现问题并进行优化与解决,通过具体案例说明对大跨径连续梁桥的施工进行优化是可行的,具有经济效益的。

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