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多跨连续梁施工控制技术及其应用

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【摘要】施工控制作为多跨连续施工成功的关键环节,加大施工控制力度,深度探究多跨连续梁施工控制技术和具体应用情况具有重大影响价值。本文立足于乌鲁木齐市克拉玛依高架道路工程,主要分析多跨连续梁施工控制技术,在确保施工安全可靠基础上,探究多跨连续梁在桥梁建设中的具体应用。

【关键字】多跨连续梁;施工控制技术;应用

1.前言

从七十年多跨连续梁被首次运用到桥梁建设中以来,多跨连续梁以其美观简约造型、容易养护、舒适平稳行车、较少伸缩缝、较小变形、良好结构受力的性能等优点得到了飞速的发展,并被更为广泛的运用。施工控制作为多跨连续梁安全保障,施工过程中严格遵守预定程序,预计好施工每阶段变形与内力,监测各阶段实际变形与内力,跟踪施工发展状况与施工进程,做到施工中偏差及时发现,就能在本质上将安全隐患消除,确保施工过程和桥梁运用的安全可靠。

2.多跨连续梁施工控制技术

2.1施工控制的具体方案

施工控制目的在于尽量缩减与消除施工阶段的实际状况与设计阶段理论上的计算差异,施工阶段与设计阶段差异体现在四大点上:(1)实际状况与计算参数间差异,例如温度的变化、收缩徐变的混凝土、预应力和它损失、荷载计算、截面的特点以及弹性的模量等;(2)实际状况与计算假定间差异;(3)在施工上的误差,例如波纹管的位置出现偏差、预应力的张拉出现误差等;(4)观测上存在误差,例如全站仪与水准仪的读数误差。将以上误差能够归纳成两种,随机误差和系统误差。以悬臂拼装、悬臂浇注桥形结构为例,多跨连续梁施工控制主要根据施工中主梁悬臂起截面预留的拱度实现,同时截面预留的拱度和截面施工中挠度有着紧密联系。对此,在截面理想的状态下所计算出来各阶段挠度正确基础上,截面的预留拱度同样正确,如此一来根据预留拱度进行施工,可以确保截面桥面标高达到最佳状态,在施工过程中计算标高,达到保证设计桥面的标高与施工实际相符合。

实际操作中,由于会受到各类因素干扰,所以不能确保各阶段扰度的计算结果正确,针对这种情况修正施工中按照结构实际突显的扰度成为了关键,对扰度进行修正可以按照调整参数来完成。此外,导致各施工步骤扰度出现误差的因素不止参数误差,还存在随机误差以及非参数的系统误差,这些误差同样需要合适方法来调整、消除、预测与估计。

在以上分析基础上,可以将控制方案确定如下:(1)参数调整来达到消除参数的误差以及确保系统保持稳定的目的;(2)结构计算出数据的修正,然后将非参数的误差消除掉,让系统保持稳定;(3)反馈控制来消除随机性的误差来确定预留起拱度的调整值。

2.2多跨连续梁施工控制步骤

2.2.1参数调整

针对悬拼与悬浇这两种结构,虽然影响预留拱度与扰度参数数量较多,但施工阶段参数表化程度不大,例如参数截面特征,它为截面几何其尺寸函数,因几何尺寸容易准确掌握,变化较小,误差能够不计。参数调整时要将重点放在以下几个参数项上:(1)每个悬浇块件重量;(2)预应力束起有效的预应力;(3)混凝土起弹性的模量;(4)混凝土起收缩徐变的参数。以上参数,若在施工途中得到实际数值,就可把实际数值和原理论理想状态值相对比,来确定调整量。

2.2.2参数调整方法

参数调整方法主要分为直接分析的判定法和参数的识别法。(1)直接分析的判定法,该种方法通过应力观测来反算预应力与块件重量两项重大参数,因为预应力的获取依靠的是变应力,预应力大小虽深受混凝土起收缩徐变与温度影响,但是这两项观测能在短时间里实现,所以观测量还是具备很好可靠安全性,其不足表现在使用起来不大方便与分析的判定量较大上。(2)参数的识别法,就是按照系统识别出错误参数,使用原理是最小二乘法,这种方法操作简单方便,但是本身却受到诸多因素的印象,较难科学参数化,会导致大量误差产生,进而影响到结果,对此需要进一步认真分析才能采取。

2.2.3修正结构计算的数据

需要修正结构计算的数据有挂篮弹性漆变形的误差、外荷载的偏差、施工周期的偏差等。挂篮弹性漆变形的误差在计算时采取的是外力模拟,由于施工中本身会产生一定非弹性与弹性变形,所以在施工时要施加外力来消除非弹性的变形,并给与修正调整;外荷载的偏差是指施工中临时荷载偏差,如大桥设计模拟的挂篮重实际重量为90吨,但是设计确是80吨,此外挂篮支点、长度以及后锚点的位置也存在变化。施工周期的偏差体现在实际施工周期与设计模拟周期其偏差上,此外结构变形也存在一定偏差。

2.2.4反馈控制

采取合理分析工具,按照结构理想的状态下现实的实测状态与误差的信息来开展反馈控制,这样不但能够消除随机的误差,还能够估计施工时期系统的误差。

3.多跨连续梁在桥梁建设中的具体应用

以克拉玛依高架道路工程为例探究多跨连续梁在桥梁建设中的具体应用。克拉玛依高架道路工程为乌鲁木齐市实现田字形路网的重点建设项目。其跨河滩路结构上部是跨径30m的混凝土变截面、箱型的连续梁。连续梁整体施工都需要施工控制伴随,随着浇筑混凝土施工程序的开展,相应施工控制也在发生变化。连续梁的混凝土浇筑作业作为关键作业过程,任何一个环节出现问题,都会导致整体稳定性下降,而施工控制的目的就在于保障每个环节顺利开展,因此施工控制就显得异常重要。

施工控制克拉玛依高架道路工程项目,首先要控制ES、NE、SW、WN、NW、SE、WS匝道,这七条匝道在施工前要对地基承载力进行试验,满足要求的再采用碗扣或满堂支架作为承载模板支撑体,支架分层布设剪刀撑,在支架外侧布设外侧剪刀撑,其目的是保证实际施工中支架承载受力的安全性。然后按照浇筑前、中、后支架的变形观测来采集现场测量的数据,可以确定现浇梁底模在施工中预抬值,同时给予记录。施工过程中要进行严格的控制,在确保数据记录满足条件后才可进一步开展。施工控制严格执行才能确保桥梁质量与安全。

综上所述,多跨连续梁施工控制作为一个系统工程,它涉及非常多因素,无论是地基承载力的保证,还是支架变形、地基沉降、底模沉降,都要求制定合适、科学方案,在施工全过程中做到严格控制,以确保桥梁的安全可靠性。

【参考文献】

[1]蒋英杰.大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工控制方法[D].西南交通大学研究生学位论文,2010.

[2]丁路.多跨连续梁施工控制技术的应用[D].西南交通大学研究生学位论文,2010.

[3]胡如成.高速铁路斜交连续梁桥施工控制技术研究[D].广西工学院研究生学位论文,2011.

[4]于明聪.连续刚构桥施工监控分析研究[D].长安大学硕士学位论文,2011.

[5]乌鲁木齐市克拉玛依高架多跨连续梁专项施工方案.