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大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制主要問題及對策

2017-05-06 20:14周蒲生
大陸橋視野·下 2017年3期
關(guān)鍵詞:大跨度施工控制解決措施

周蒲生

【摘 要】大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁是一種廣泛的應(yīng)用形式,在其施工過程中難免會存在一些問題,需要采取有針對性的解決措施對其進(jìn)行處理?;诖?,本文首先對大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制相關(guān)內(nèi)容的進(jìn)行了介紹,同時(shí)指出其影響因素,并且詳盡地論述了施工控制的主要問題及對策,為其在實(shí)際應(yīng)用中提供參考。

【關(guān)鍵詞】大跨度;連續(xù)剛構(gòu)橋梁;施工控制;存在問題;解決措施

大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制主要問題及對策

引言

連續(xù)剛構(gòu)橋梁指的是主梁與墩臺整體之間剛性連接,這種橋梁具有眾多的優(yōu)勢,比如說行車相對較為舒適、有較大的跨越能力、懸臂施工較為便利以及不需要大型支座、橋梁整體造價(jià)經(jīng)濟(jì)等等,尤其適用于橋梁需要跨越江河以深谷等障礙物情況。連續(xù)剛構(gòu)現(xiàn)澆橋施工通常采用支架現(xiàn)澆或掛籃對稱懸澆筑,在施工過程中需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換,采用掛籃澆筑施工過程中0#塊施工、邊跨合攏、中跨施工,預(yù)應(yīng)力施工等關(guān)鍵環(huán)節(jié)中的質(zhì)量控制很容易造成線形以及應(yīng)力不滿足設(shè)計(jì)要求,所以有效地控制大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工質(zhì)量具有極其重要的意義。

1 大跨度的連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的理論、方法、目的及內(nèi)容介紹

1.1 基本理論

連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工理論和施工技術(shù)方面已經(jīng)比較完善。但在施工過程中由于受到一些內(nèi)在或者外在因素的影響,使得最終的質(zhì)量不能夠與相關(guān)的設(shè)計(jì)要求一致,為此必須要按照結(jié)構(gòu)施工的基本理論以及方法嚴(yán)格地控制施工的整個(gè)過程,這樣就能夠?qū)ζ渲兴霈F(xiàn)的誤差進(jìn)行準(zhǔn)確的掌握,并及時(shí)采取科學(xué)的措施將其盡可能地降低。

1.2 主要方法

進(jìn)行施工的過程中,需要認(rèn)真測量各個(gè)梁段的繞度,對其進(jìn)行詳細(xì)的分析同時(shí)要及時(shí)的進(jìn)行誤差的校正,如果其中存在的系統(tǒng)誤差相對比較明顯,這時(shí)就需要調(diào)整整個(gè)系統(tǒng),從而使得誤差變得更小,同時(shí)也要進(jìn)行倒退以及前進(jìn)分析,所使用的控制方法主要有安全控制、應(yīng)力控制、線性控制以及穩(wěn)定控制。

1.3 控制目的

在橋梁建設(shè)過程當(dāng)中,要十分重視施工控制,確保施工各階段安全可控,變形和應(yīng)力各項(xiàng)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。通車后橋梁行車舒適,承載能力和耐久性滿足設(shè)計(jì)要求。

2 大跨度的連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的主要影響因素分析

對于大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制而言,對其影響最重要的部分為各部分的實(shí)際參數(shù),由于其參數(shù)相對比較多,同時(shí)涉及到相對比較大的范圍,這使其成為大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的一個(gè)重要部分。除了這一部分之外還有材料的彈性模量、強(qiáng)度、膨脹系數(shù)等因數(shù)。

3 大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制問題及對策分析

3.1 基礎(chǔ)沉降變形與橋墩垂直度控制

橋墩主要是用于對于上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載進(jìn)行承受,同時(shí)將其傳遞給地基。在施工過程中,為了能夠?qū)蚨沾怪倍纫约盎A(chǔ)沉降變形進(jìn)行精準(zhǔn)的測量,就需要利用計(jì)算機(jī)軟件通過不斷的復(fù)核將相應(yīng)的理論值得到,然后與實(shí)際情況進(jìn)行有效的結(jié)合來進(jìn)行橋墩模板準(zhǔn)確位置的確定,同時(shí)還要將標(biāo)高測點(diǎn)布置在已澆階段同主墩的合適位置,嚴(yán)密的對橋墩的變形進(jìn)行監(jiān)測。

在施工過程中,日照溫差以及墩身的垂直度嚴(yán)重影響到墩自身的穩(wěn)定性,橋梁在實(shí)際當(dāng)中是一種偏心受壓的狀態(tài),在施工設(shè)計(jì)以及運(yùn)行大橋中,包含還有人為、模型、自然、物理以及統(tǒng)計(jì)方面的不確定性,為此要對于結(jié)構(gòu)的各種變化進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目刂啤?/p>

在現(xiàn)場控制過程中,需要在主墩各施工階段進(jìn)行觀測點(diǎn)設(shè)置,將其準(zhǔn)確的測量,主墩施工完成以后,在其頂部進(jìn)行兩個(gè)測點(diǎn)的設(shè)置,通過實(shí)時(shí)的觀測來及時(shí)的發(fā)現(xiàn)其中所存在的相關(guān)誤差,且對其進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整。主墩承臺上進(jìn)行沉降變形測量點(diǎn)的設(shè)置,墩身的不同高度位置進(jìn)行垂直度測點(diǎn)的選取,按照所確定的高程控制網(wǎng)以及平面來進(jìn)行布置測點(diǎn),使得視野通透能夠有足夠的保障,通過全站儀結(jié)合反光片或者是棱鏡來進(jìn)行橋墩沉降觀測點(diǎn)的測量。

3.2 托架、掛籃、主梁線形變形控制

在墩柱施工完成后,在采用反力架對托架進(jìn)行預(yù)壓時(shí),安裝托架并鋪設(shè)底板,然后對托架進(jìn)行預(yù)壓。其目的利用千斤頂反壓,消除0#塊件的非彈性變形。每當(dāng)施加完荷載后需持壓半小時(shí)后對其進(jìn)行觀測。

在0號塊施工完后拼裝掛籃,為了對掛籃的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性進(jìn)行評價(jià),驗(yàn)證掛籃的安全性,并獲取掛籃在荷載作用下變形數(shù)據(jù)及規(guī)律,需對掛籃進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)。

掛籃監(jiān)控點(diǎn)布設(shè)見下圖:監(jiān)控點(diǎn)布設(shè)如下圖中的S1處即前下橫梁上水平布設(shè)3個(gè)點(diǎn),在S2前支點(diǎn)、 S3后錨處左右各布設(shè)兩個(gè)點(diǎn),S4前上橫梁左右布設(shè)兩個(gè)點(diǎn)。觀測出掛籃在荷載作用下變形數(shù)據(jù)并獲取掛籃在荷載下的規(guī)律。剛構(gòu)橋的預(yù)壓采用反力架時(shí),在監(jiān)控掛籃的同時(shí)觀測反力架,以監(jiān)測在加載時(shí)反力架的穩(wěn)定性。

主梁線形監(jiān)測包括主梁軸線監(jiān)測和主梁撓度(高程)監(jiān)測。

3.2.1測點(diǎn)布置.

每一梁段在懸臂端(距離梁段前端10cm處)梁頂設(shè)立三個(gè)撓度測點(diǎn),梁底設(shè)置兩個(gè)撓度測點(diǎn),一共五個(gè)測點(diǎn)。測點(diǎn)須用φ18以上鋼筋制作,底部焊于梁段骨架鋼筋上,頂部磨圓露出混凝土表面3cm,采用紅油漆標(biāo)記。主梁標(biāo)高測點(diǎn)布置如下圖。

① 主梁懸臂過程施工中,一般情況下只監(jiān)測懸臂前端前三個(gè)梁段的標(biāo)高變化情況。同時(shí)根據(jù)施工進(jìn)度要求,進(jìn)行主梁懸臂階段性(懸臂施工5個(gè)梁段時(shí)、懸臂施工10個(gè)梁段時(shí)、最大懸臂施工狀態(tài)時(shí)等)線形監(jiān)測,并提供階段性監(jiān)測報(bào)告數(shù)據(jù)。

② 邊跨合龍和中跨合龍前,首先需進(jìn)行全部主梁節(jié)段標(biāo)高監(jiān)測與比較,同時(shí)需進(jìn)行24小時(shí)溫度影響監(jiān)測,監(jiān)測主梁“線形-溫度”變化情況,為合龍?zhí)峁﹨⒖紨?shù)據(jù)。

③ 主橋合龍后施工階段均需進(jìn)行全橋線形監(jiān)測。

3.3 箱梁立模標(biāo)高以及箱梁應(yīng)力控制

對于施工過程當(dāng)中應(yīng)力應(yīng)變、橋墩變位等進(jìn)行跟蹤。將標(biāo)高觀測點(diǎn)設(shè)置在懸臂箱梁梁頂處,同時(shí)并將短鋼筋預(yù)埋在該處,對其進(jìn)行依次標(biāo)號,利用測量梁底標(biāo)高以及同該處兩個(gè)測量點(diǎn)的標(biāo)高進(jìn)行參考,通過不斷的對比,將誤差進(jìn)行盡可能的降低,使得橋梁限行有足夠的保障。對于線型的控制主要是對凝土澆筑前、中、后以及張拉預(yù)應(yīng)力后主梁標(biāo)高和定位標(biāo)高等方面進(jìn)行測量,后再將其同理論數(shù)據(jù)比較,得到偏差,利用迭代計(jì)算的形式將修正后的理論值得到,然后將其反饋到施工現(xiàn)場。

在掛籃預(yù)壓完成后,設(shè)計(jì)表高、預(yù)拱度和模板彈性形變檢測合格后,施工人員根據(jù)圖紙符合指令設(shè)計(jì)標(biāo)高,并依據(jù)其預(yù)拱度和模板彈性形變值計(jì)算斷面立模數(shù)據(jù)。現(xiàn)場根據(jù)測量隊(duì)提供數(shù)據(jù)將底模、腹板設(shè)計(jì)斷面處模板標(biāo)高調(diào)至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,專業(yè)測量人員定位設(shè)計(jì)斷面位置及模板偏位并再次調(diào)整模板標(biāo)高。調(diào)整完后固定模板,待現(xiàn)場鋼筋綁扎完畢后監(jiān)測單位對模板標(biāo)高再次復(fù)核,并埋設(shè)監(jiān)控點(diǎn)及應(yīng)力、溫度感應(yīng)器。模板調(diào)整完成后經(jīng)監(jiān)理報(bào)驗(yàn)后進(jìn)行混凝土澆筑。在1號塊混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后張力1號塊并壓漿,然后降掛籃,掛籃行走,模板調(diào)整。

施工過程中進(jìn)行質(zhì)量控制的關(guān)鍵就是鋼絞線以及預(yù)應(yīng)力鋼束的孔道位置??椎牢恢靡坏┏霈F(xiàn)不精準(zhǔn),將會對結(jié)構(gòu)的受力情況造成影響,它對于施工的預(yù)應(yīng)力度同設(shè)計(jì)值是否一致具有重要的關(guān)系,同時(shí)也影響著工程中是否會出現(xiàn)裂縫。剛構(gòu)橋預(yù)應(yīng)力鋼筋較多,穿束作業(yè)耗時(shí)較多,故應(yīng)按照張拉的順序分批穿束,以形成流水作業(yè)。短束可單根穿束,長束宜整體穿束。應(yīng)防止鋼絞線在管道內(nèi)的交叉、扭曲。施加預(yù)應(yīng)力應(yīng)按照以下措施:

① 根據(jù)設(shè)計(jì)的張拉順序進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施加作業(yè)。設(shè)計(jì)未規(guī)定時(shí),按照先長束后短束的順序,分批對稱張拉。對理論伸長量進(jìn)行復(fù)核計(jì)算。

② 所用千斤頂應(yīng)事前進(jìn)行標(biāo)定。

③ 待砼強(qiáng)度達(dá)到張拉強(qiáng)度,并滿足張拉齡期后立即張拉底板束、橫向束。

④ 按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施加作業(yè)。采用拉力控制方法張拉,以伸長量值校核。當(dāng)有異常時(shí),應(yīng)立即停止,分析原因,解決問題后方可繼續(xù)進(jìn)行。

3.4 橋面鋪裝標(biāo)高以及主梁線形的控制

施工中對于梁段立模標(biāo)高要依據(jù)設(shè)計(jì)要求以及理論計(jì)算進(jìn)行嚴(yán)格的控制,確保完成施工以后線性平順,與受力的要求相吻合。由于懸臂箱梁位移實(shí)測值不可能完全符合理論計(jì)算值,為此,就需要對其進(jìn)行不斷的調(diào)整。橋面鋪裝標(biāo)高對于橋面行車的平順性具有直接的影響,為此需要參考箱梁頂面的標(biāo)高對其更改。在橋梁施工過程當(dāng)中,箱梁合攏方案是一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié),它嚴(yán)重影響成橋的受力狀態(tài)。為此,在合攏中對于兩懸臂端的施工荷載要不斷的調(diào)整。

4.結(jié)束語

綜上所述,在橋梁施工過程當(dāng)中,連續(xù)剛構(gòu)橋梁具有極其重要的作用,通過有效的控制連續(xù)剛結(jié)構(gòu)橋梁的施工,不僅僅能夠有效的提升施工的水平,同時(shí)也能夠?qū)τ跇蛄哼\(yùn)行過程中所存在的相關(guān)問題進(jìn)行有效的預(yù)測,并采取科學(xué)有效的解決措施來應(yīng)對。為此,為了能夠進(jìn)一步的保證施工質(zhì)量,設(shè)計(jì)同施工人員之間還應(yīng)該密切配合,進(jìn)行及時(shí)的交流以及溝通,將有可能存在的安全問題從源頭將其扼殺,這樣就能夠大幅度的提升連續(xù)剛構(gòu)橋梁的施工水平。

參考文獻(xiàn):

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