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    V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋施工正裝分析和階段變形控制研究

    2019-12-11 10:00:57談亭
    人民交通 2019年19期
    關(guān)鍵詞:連續(xù)剛構(gòu)橋變形控制

    談亭

    摘要: 連續(xù)剛構(gòu)橋主要特點(diǎn)為墩梁固結(jié),既保留了連續(xù)梁的優(yōu)勢(shì),又通過(guò)墩梁固結(jié)節(jié)省了支座費(fèi)用,還通過(guò)水平剛度分配改善了水平荷載作用下橋梁受力性能。利用構(gòu)造中主墩的柔性適應(yīng)橋梁縱向變形,連續(xù)剛構(gòu)橋通常適用于大跨度高墩橋梁結(jié)構(gòu)。針對(duì)V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋,本文通過(guò)對(duì)橋梁正裝分析計(jì)算結(jié)果以及實(shí)際施工監(jiān)控相關(guān)數(shù)據(jù)的分析,模擬V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋施工過(guò)程,并探討階段變形控制辦法,從而為現(xiàn)場(chǎng)施工提供指導(dǎo)依據(jù),最終達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。

    【關(guān)鍵詞】V型墩;連續(xù)剛構(gòu)橋;正裝分析;變形控制

    1.V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋施工正裝分析

    1.1正裝分析法

    正裝分析法是現(xiàn)階段施工控制中常用的橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算方法之一,其主要內(nèi)容為結(jié)合實(shí)際結(jié)構(gòu)配筋情況與既定的施工方案分階段計(jì)算,可更好的擬合施工過(guò)程,將各個(gè)階段橋梁結(jié)構(gòu)的受力和位移表示出來(lái),為施工控制提供可靠依據(jù)。正裝分析法具體步驟如下:

    (1)明確橋梁結(jié)構(gòu)初始狀態(tài),如跨徑大小、墩體高度、橋面線性、材料信息等;(2)完成基礎(chǔ)、橋墩及0號(hào)塊澆筑后計(jì)算澆筑部分自重,及其在外加荷載下產(chǎn)生的變形和內(nèi)力;(3)依次對(duì)稱懸臂澆筑每個(gè)橋墩上的各個(gè)塊件,完成后拆除掛籃,計(jì)算每次澆筑張拉的預(yù)應(yīng)力以及移動(dòng)掛籃后的變形、內(nèi)力;(4)關(guān)注橋梁合龍順序,計(jì)算主要階段變形和內(nèi)力;(5)計(jì)算橋面鋪裝期間二期恒載作用引起的結(jié)構(gòu)變形與內(nèi)力;(6)橋梁施工完成后若干年收縮徐變。

    可以看出,V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋施工過(guò)程中采用正裝分析法可隨著施工進(jìn)程的開(kāi)展,針對(duì)結(jié)構(gòu)形式、荷載形式以及邊界約束的不斷改變計(jì)算出具體信息,對(duì)施工階段理想狀態(tài)判斷更準(zhǔn)確。

    1.2施工方法

    V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋的施工方法主要取決于結(jié)構(gòu)體系和受力特點(diǎn)。一般分為三部分:一是V型墩基礎(chǔ)和墩頂0號(hào)塊混凝土梁的施工;二是邊跨混凝土橋梁現(xiàn)澆與懸臂澆筑中跨;三是中跨與邊跨合龍階段澆筑以及對(duì)橋面的施工。具體步驟:

    (1)V型墩與橋臺(tái)樁基礎(chǔ)施工,搭設(shè)斜腿V型墩支架,同時(shí)澆筑混凝土,張拉臨時(shí)預(yù)應(yīng)力拉桿;(2)搭設(shè)橋墩主梁支架,并澆筑墩頂混凝土,張拉V型墩斜腿預(yù)應(yīng)力鋼束以及主梁預(yù)應(yīng)力鋼束,固結(jié)橋墩和主梁,搭設(shè)兩邊跨膺架;(3)將臨時(shí)預(yù)應(yīng)力拉桿進(jìn)行拆除,在V型墩頂部拼裝掛籃,兩側(cè)主梁節(jié)段采用懸臂澆筑混凝土,膺架上兩邊跨主梁澆筑混凝土,合龍邊跨完成后再澆筑中跨合龍段混凝土,并對(duì)V型墩斜腿預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉力加以調(diào)整;(4)進(jìn)行全橋合龍,開(kāi)展橋面和欄桿施工。

    由此可見(jiàn),整個(gè)施工過(guò)程中V型墩極為關(guān)鍵。此外,也有工程將V型墩斜腿內(nèi)部的勁性鋼架聯(lián)合臨時(shí)拉桿當(dāng)做斜腿的模板支架完成斜腿澆筑混凝土。施工期間V型墩斜腿受力情況與成橋后比較變化復(fù)雜,因此往往根據(jù)正裝分析每個(gè)階段的計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)斜腿預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行多次分批張拉。

    2.V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋階段變形控制

    階段性結(jié)構(gòu)變形控制是橋梁施工控制過(guò)程中確保橋梁建造安全和成橋狀態(tài)符合要求的重要內(nèi)容,也是整個(gè)施工工程的主要任務(wù)之一。

    分段施工過(guò)程中橋梁結(jié)構(gòu)均會(huì)產(chǎn)生不同程度的變形,加之?dāng)?shù)值勘測(cè)、數(shù)據(jù)計(jì)算等各種誤差的累積影響,可導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際立面標(biāo)高及平面位置都與預(yù)期狀態(tài)有所偏離,最終導(dǎo)致橋梁難以嚴(yán)密合龍,或使橋面線形不能完全達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)的要求,因此橋梁階段變形控制十分重要。V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋?qū)嵤╇A段變形控制的最終目的在于將橋梁實(shí)際位置狀態(tài)和預(yù)期狀態(tài)產(chǎn)生的誤差大小控制在不影響成橋質(zhì)量的允許范圍內(nèi)。

    加強(qiáng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力的控制是減少變形的主要手段,應(yīng)力控制難以通過(guò)外觀檢查發(fā)現(xiàn),但如果應(yīng)力狀態(tài)不符合設(shè)計(jì)計(jì)算的應(yīng)力狀態(tài)則容易給整個(gè)結(jié)構(gòu)造成危害,引起變形。在實(shí)際施工過(guò)程中,對(duì)結(jié)構(gòu)受力的監(jiān)控尤其關(guān)鍵,若監(jiān)測(cè)所得應(yīng)力狀態(tài)和理論計(jì)算值之間的誤差超出安全限度,應(yīng)立即查明原因進(jìn)行調(diào)控,使之縮小至允許范圍。V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋應(yīng)力控制項(xiàng)目和程度往往由實(shí)際狀態(tài)確定,包括:

    (1)V型墩橋梁結(jié)構(gòu)自重狀態(tài)下的應(yīng)力,實(shí)際值與理論值誤差范圍應(yīng)控制在±5%;(2)V型墩橋梁結(jié)構(gòu)受施工荷載作用下的應(yīng)力,實(shí)際值與理論值誤差范圍應(yīng)控制在±5%;(3)V型墩預(yù)應(yīng)力既要考慮張拉時(shí)的油表控制、伸長(zhǎng)量控制,誤差±6%以內(nèi),又要考慮管道摩擦因素的影響,主要對(duì)于后張結(jié)構(gòu);(4)V型墩斜腿預(yù)應(yīng)力鋼筋的張力,誤差范圍±5%;(5)溫度對(duì)應(yīng)力的影響主要體現(xiàn)在大體積基礎(chǔ)和V型墩柱等部位;(6)基礎(chǔ)變?yōu)?、風(fēng)力荷載以及雪荷載等也會(huì)引起相應(yīng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)力;(7)V型連續(xù)剛構(gòu)橋施工過(guò)程中的支架裝置、掛籃裝置、纜索吊裝等系統(tǒng)產(chǎn)生的應(yīng)力也應(yīng)予以充分考慮,數(shù)值控制在安全范圍內(nèi)。

    3.結(jié)束語(yǔ)

    在V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋橋梁施工過(guò)程中,對(duì)關(guān)鍵部位及各個(gè)工序加強(qiáng)監(jiān)控和應(yīng)力控制,通過(guò)正裝分析精確計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù),應(yīng)力調(diào)節(jié)嚴(yán)格控制變形,優(yōu)化施工方案,有利于支架穩(wěn)定、橋面線性流暢,最終達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

    【參考文獻(xiàn)】

    [1]張飛,王燕,姚良云.V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋施工正裝分析和階段變形控制[J].三明學(xué)院學(xué)報(bào),2018,35(06):81-87.

    [1]曾峰.V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋施工監(jiān)控分析[J].西部交通科技,2010(04):46-49+73.

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