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连续梁悬臂施工线形控制要领

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摘要 : 在施工技术日益发展的今天,先比施工成为现代大跨度桥梁建造的主要施工方法,文章对大跨度混凝土连续梁桥的施工控制进行了分析,着重研究了混凝土连续梁桥在施工中的线形控制,详尽分析了影响连续梁桥线形控制的各种因素, 并得出了相应的结论。

关键词 : 连续梁桥线性控制 误差调整悬臂技术控制混凝土收缩徐变

中图分类号:U448.21+5文献标识码: A 文章编号:

1.工程概况

南京铁路枢纽NJ-3标二工区负责的秦淮新河跨将军路之间的桥群施工共涉及的施工铁路线路共7条,分别为京沪高铁、沪汉蓉、宁安城际、动1、动3、动5和动6线。其中4条动车线为40+64+40m单线铁路桥,京沪高铁、沪汉蓉、宁安城际为40+64+40m双线铁路桥。

2.线形控制

桥梁( 特别是大跨度桥梁) 施工过程中的安全和成桥状态能否满足设计要求是桥梁建设者必须解决的问题。要达到施工安全符合特定线形与受力状态要求,仅通过事后检查是无法实现的, 必须对施工全过程进行控制。为了克服桥梁悬臂施工中引起的静定结构的短期弹性挠度和长期徐变挠度 , 保证梁在同一跨度内合龙时两悬臂端的高程误差符合规范要求,对于静定悬臂施工的两端应保持平衡并预设上拱度。线形控制首先必须对各主要因素作用下梁跨的变形进行分析计

2.1线形控制基本原理:

所谓线性控制包括平面线形控制和竖向位移预留线形控制。在悬臂施工控制中,预应力混凝土曲线梁和直线梁控制略有不同。对于直线梁来说理论上只需要控制好竖向位移以及绕曲角的控制,而曲线梁控制较为复杂不仅涉及到竖向和绕曲角位移控制在平面位置上位移偏差也应该考虑到。

竖向线形控制的基本原理:根据计算提供梁体的梁体各截面最终绕度变化值来设置施工预留拱度,据此调整每段模板安装前缘标高。

平面线形控制基本原理: 计算的各个梁段的中心线起点,中点的平面坐标值根据模拟线形计算结果,进行设计参数点的调整,使各个参数尽量接近实际。

2.2控制理论及计算

2.2.1竖向位移预留线形控制

悬臂施工中控制竖向预留位移线形控制的核心就是分析每一施工阶段,每一施工步骤的结构挠度变化状态,确定逐步完成的挠度曲线并设置好预拱度从而得出立模标高。

预拱度的设置施工预拱度应该等于本阶段至全桥合龙完成各阶段施工对本悬浇梁段立模前端所产生的挠度之和的反号值其中要包括梁体自重,挂蓝及其施工荷载,预应力筋的张拉所产生的挠度,还要考虑预应力损失收缩徐变和温度的影响运营预拱度理论上应该等于悬浇梁段立模前端处二期恒载挠度活载挠度最大挠度与最小挠度之和的平均值和成桥后年收缩徐变所产生的挠度之和的反号值但在实际应用时一般是取跨中处按该方法所确定的运营预拱度作为最大值再在该跨内其余各点处按物线形式分配

立模标高应该采用 立模标高=设计标高+预拱度+挂蓝变形+施工调整的计算模式但是在实际工程中往往不能取得好的结果 理想的做法是每施工一个节块以已经施工节块的标高为基础建立模型来模拟后续施工对正在施工块的绕度影响值但是这样对施工是极大的影响计算量很大所以应以计算的各个阶段的标高为目标值计算分析实测结果灵活调整立模标高。

2.2.2平面线性控制

对于我们目前的技术情况上看,工地均配置全站仪,因此平面上的控制基本采用全站仪复核断面中线的方式进行(即挂蓝每断面处中点位置与设计点位置重合的办法)。平面线形控制着桥梁的线路走向,挂篮及模板的平面位置由于温度和施工荷载的不确定性而导致绝对平面位置的不稳定。因此在施工过程中采取施工测量(几何尺寸位置)与控制测量(绝对平面位置)相结合的方法,控制平面曲线位置。

2.3施工过程中线形测量方法

(1)观测以悬臂施工的挂篮前移阶段、浇筑混凝土阶段和张拉预应力阶段这三个阶段作为挠度观测的周期,对每一节段梁实施4次工况观测:混凝土浇筑前;混凝土浇筑后(亦在纵向预应力钢束张拉前);纵向预应力钢束张拉后;挂篮前移定位后。(2)主梁平面位置和中轴线控制的主要工况:挂篮调整就位后;每节梁段立模时及立模完成后;混凝土浇筑后进行平面位置或中轴线复核,以便及时调整误差。(3)为防止已浇梁体变形发生突变,3号段以后的块件施工除必要的工况观测外,还需每天进行全梁已完各块体的观测。

(4)悬浇节段完成后,对边跨合拢前、后,边跨合拢钢束张拉后,边跨支承体系解除后;次中跨合拢前、后,次中跨合拢钢束张拉后,次中跨支承体系解除后;中跨合拢前、后,中跨合拢钢束张拉后,中跨临时支承体系解除后;挂蓝拆除后。

2.4悬臂施工中的纠偏

虽然施工过程中我们对饶度进行了计算并设置了预拱度,同时监控部门也对施工进行了精密测量和线形监控,但是施工中不定因素太多,难免会出现饶度误差和不符合设计要求的标高及其梁体平面线形的偏差,因此需要在施工过程中对其偏差进行纠正。

2.4.1增加配重法

首先根据施工现场的条件,在合拢段两悬臂端增加平衡配重,可用水箱或砂箱,通过注水防水或加沙放沙的方式平衡两悬臂端的荷载变化,平衡设计应遵循平衡原则,以达到调整标高线形的目的。

2.4.2张拉备用束法

其次,使用临时预应力钢束,纠正梁端竖向或水平向的悬臂挠度差,若纠正水平悬臂挠度差,可用横向预应力钢束斜向交叉放置在箱梁合拢段两边的顶板上。

以上纠偏措施在纯竖向或水平挠度差时,都是有效的,通过纠偏可达到设计要求的梁体线形,但悬臂端梁体有扭转变形发生时,纠偏则很困难,因此在施工中必须控制好箱梁的横向变形,防止发生扭转挠度或变形。

2.5临时支撑的解除

临时支撑的解除梁体的线形变化极为重要,但是控制也较为困难,我们对南京铁路枢纽NJ-3标秦淮新河跨将军路的7条悬臂施工连续梁进行了观测分析及数据处理,观测点分布在梁体0#段离中心两侧3m处,观测发现临时支撑解除后梁体均有下降,京沪线临时支撑解除后梁体下降1mm,沪汉蓉线临时支撑解除后下降9mm,4条动车线也均有不同程度的下降,因此得出结论临时支撑的解除对梁体线形也有影响,而控制应该根据现成实际情况并结合以往经验对其进行抛高。

3.结论

本文对连续梁悬臂施工线形控制进行了归纳分析,通过对关键施工步骤的控制,保证梁体成桥后的线形与设计线形接近或者吻合,以致使桥体达到最佳受力状态。

参考文献:

[1]李小伟.悬臂连续梁挂蓝施工线形控制.科技创新导报,2010,(12)

[2]柳民生,蒋英杰.大跨度铁路预应力混凝土连续梁悬臂施工线形控制.应用技术,2010

[3]周桂梅.连续梁桥悬臂浇筑法施工线形控制技术.铁路建筑,2008

[4]李松报.曲线桥梁分段悬臂挂蓝施工控制关键技术.2009

[5]刘超群,李小年,杨孟刚.连续梁悬臂法施工控制[J].铁路标准设计,2009

[6]徐君兰 ,项海帆.大跨度桥梁施工控制,北京:人民交通出版社 ,1999