李曉鐘 馬華軍 范春生
摘 要:以MS30移動模架為研究對象,考慮并置箱梁的施工工藝過程劃分合理工況,應用外貼式應變計監(jiān)測該模架監(jiān)測施工過程中應力應變規(guī)律,探尋同部施工對移動模架的影響范圍,所得結果可以為同類移動模架的設計與施工提供必要的數(shù)據(jù)和參考依據(jù)。
關鍵詞:移動模架;并置;應力
中圖分類號:U445.3 文獻標識碼:B 文章編號:1671-3362(2013)09-0043-02
引言
移動模架施工屬于高空作業(yè),其模架本身就是一個完整的作業(yè)平臺,從立模、綁扎鋼筋到澆注混凝土、張拉、壓漿等全部在移動模架上完成,因此,移動模架本身的結構安全不容忽視。為確保移動模架在澆注混凝土、過孔走形、合模開模等各工況下的安全,我們必須采取有效的技術措施,以核實計算出的理論受力及結構變形,找出與實際情況的異同。為保證施工安全及橋梁線形準確,檢測移動模架系統(tǒng)的強度、剛度、穩(wěn)定性和安全性非常必要,為此對移動模架系統(tǒng)有必要進行梁體混凝土澆注和移動模架的前移過程監(jiān)測。
1 工程概況
本移動模架為上行式雙導梁,主要由主梁、下導梁、懸臂梁、掛架系統(tǒng)等部分組成整體,提供兩片箱梁的空中預制作業(yè)。
2 應力監(jiān)測內(nèi)容
本移動模架分為行走、立模、澆筑、張拉、開模等狀態(tài),監(jiān)測主梁及橫梁多狀態(tài)下的關鍵點的應力變化,各吊桿多應力狀態(tài)下應力狀況,以及各支腿反力及局部應力的監(jiān)測。測試截面及測點布置如下:
2.1 測試截面及測點布置
2.1.1 主梁監(jiān)測點的布置
主梁監(jiān)測點共34個,分別布置于主梁受力最大處和支點處。每片主梁具體分布如圖1所示。
2.1.2 橫梁監(jiān)測點的布置
橫梁監(jiān)測點共10個,取受力最大的2#橫梁進行監(jiān)測,每道橫梁測點具體布置位置如圖2所示。
2.1.3 精軋鋼吊帶監(jiān)測點的布置
精軋鋼應力監(jiān)測點共設8處,分別為2#橫梁兩側(cè)吊桿,布置于8根精軋鋼吊帶上橫梁位置、精軋鋼下吊點加勁板8處。
2.1.4 中支腿監(jiān)測點的布置
兩個中支腿監(jiān)測點共12個,分別布置于中支腿頂部前后蓋板4處、中支腿下部蓋板2處。
2.2 試驗方法
3 測試結果及分析
3.1 移動模架主梁的跨中截面
由表1可知:移動模架主梁跨中截面布置的測點中,測點1、2、3、5、6、9、10、11、13、14在整個混凝土主梁施工期間,這些測點都處于受壓狀態(tài);測點4、7、8、12、15、16在整個混凝土主梁施工期間,這些測點都處于受拉狀態(tài)。最大壓應力出現(xiàn)在測點1,為-191.1MPa;最大拉應力出現(xiàn)在測點8,為122.9MPa;最大拉壓應力出現(xiàn)在混凝土澆筑完畢和預應力筋張拉之前的這段混凝土主梁養(yǎng)護期間。
3.2 移動模架主梁近支點截面
對移動模架主梁近支點附近的截面采用45°的應變花的型式進行應變測量。
由表2可知:移動模架主梁支點附近截面布置的測點中,各個應變花測點的應力值都隨著混凝土主梁施工的進行而逐漸增加。
最大壓應力出現(xiàn)在測點26、27、28構成的應變花位置,應力值為-42.1MPa;最大拉應力出現(xiàn)在測點32、33、34構成的應變花位置,應力值為93.3MPa;最大拉壓應力出現(xiàn)在混凝土澆筑完畢和預應力筋張拉之前的這段混凝土主梁養(yǎng)護期間。
3.3 移動模架橫梁應力監(jiān)測結果分析
移動模架橫梁系統(tǒng)中,所布置測點位置的測點在整個混凝土主梁施工期間,都處于受拉狀態(tài)。最大拉應力出現(xiàn)在測點44,為62.1MPa;最大拉應力出現(xiàn)在混凝土澆筑完畢和預應力筋張拉之前的這段混凝土主梁養(yǎng)護期間。
3.4 移動模架精軋鋼吊帶應力監(jiān)測結果分析
移動模架精軋鋼吊桿力的測點中,所有測點在整個混凝土主梁施工期間,都處于受拉狀態(tài)。最大拉應力出現(xiàn)在測點48,為129.1MPa;最大拉應力出現(xiàn)在混凝土澆筑完畢和預應力筋張拉之前的這段混凝土主梁養(yǎng)護期間。
3.5 移動模架中支腿應力監(jiān)測結果分析
移動模中支腿的測點中,所有測點在整個混凝土主梁施工期間,都處于受壓狀態(tài)。最大壓應力出現(xiàn)在測點54,為-93.6MPa;最大壓應力出現(xiàn)在混凝土澆筑完畢和預應力筋張拉之前的這段混凝土主梁養(yǎng)護期間。
4 結語
隨著混凝土的澆筑,各個測點的應力值都在逐漸增加,在混凝土澆筑完畢和混凝土養(yǎng)護期間,預應力張拉之前各個測點的應力基本平穩(wěn)。在預應力張拉后,混凝土主梁的力基本由預應力筋來承擔,各個測點的應力值減小。
各個測點的最后狀態(tài)與初始狀態(tài)相比較,存在應力差值,但數(shù)值基本上比較小,這主要是由最后狀態(tài)與初始狀態(tài)不可能完全一致引起的。
移動模架在混凝土主梁施工期間是穩(wěn)定和安全的。吊桿(精軋螺紋鋼)容許應力值為620MPa;其余構件材料(Q345B)容許應力值為230MPa。實測應力值小于容許應力值,故滿足強度要求。
參考文獻
[1] 劉汝臣.甬臺溫鐵路上行式移動模架制梁施工技術[J].鐵道標準設計,2007(3).
[2] 張俊杰.32 m跨雙線鐵路橋梁移動模架施工技術與試驗研究[J].鐵道標準設計,2007(3).
[3] 張建超,王軍,曹學峰.基于ANSYS的移動模架造橋機結構風振響應分析[J].筑路機械與施工機械化,2007,24(11):41-43.
[4] 鄭仲浪,申寶成,張培森,等.大型造橋及導梁過孔過程應力變化規(guī)律試驗研究[J].筑路機械與施工機械化,2007,24(4):38-39.
基金項目:甘肅省省自然科學研究基金(0916RJZA042)。
作者簡介:李曉鐘,碩士。