陶葉平
[摘要]近年我國鐵路、公路工程發(fā)展迅速,隨著連續(xù)梁技術在其中的廣泛應用,橋梁工程在建設項目過程逐漸變得更加可靠。本文結合連鹽鐵路跨沿海高速、蘇北灌溉總渠特大橋(73+2X128+73)m連續(xù)梁+(73+4X128+73)m連續(xù)粱說明了線性監(jiān)控的目的和工作原理,闡述了線性監(jiān)控在橋梁工程中的應用及實踐分析。
[關鍵詞]橋梁;線性監(jiān)控;控制
1工程概況
跨沿海高速、蘇北灌溉總渠特大橋位于鹽城市濱海縣境內(nèi),起訖里程DKl67+273.735-DK179+870.975m,設計橋長12593.24m。本橋受地形、地物限制或有特殊要求的連續(xù)梁采用懸臂澆筑施工。267#-27l#墩采用1聯(lián)(73+2×128+73)m連續(xù)梁;271#-277#墩采用1聯(lián)(73+4×128+73)m連續(xù)梁跨越調(diào)度河、淮河人海水道、排水渠、蘇北灌溉總渠及S328省道。連續(xù)梁0#塊順橋長度均為12m,1#-18#塊段為懸臂施工節(jié)段,19#塊段為合龍段,20#塊段為邊跨現(xiàn)澆段。箱梁頂寬12.5m,底板寬7.0m,梁高按圓曲線變化為:高5.6m-9.6m;中跨支點處梁高9.6m,箱梁橫截面為單箱單室。
2線性控制的目的
采集現(xiàn)場影響懸臂灌注施工梁體變形的各種因素,模擬現(xiàn)場施工過程,計算梁段立模數(shù)據(jù),并與實測數(shù)據(jù)對比,求出偏差系數(shù),調(diào)整梁段預拱度值和立模標高,確保成橋線形符合設計要求。保證合龍精度。
3線性監(jiān)控的工作原理和內(nèi)容
3.1線性監(jiān)控的原理
連續(xù)梁懸臂灌注施工每一個工況中梁段實測標高與設計標高的誤差產(chǎn)生原因主要有:①模擬計算參數(shù)的計算方式和取值,它們包含混凝土的彈性模量、材料容重、混凝土徐變、混凝土齡期參數(shù)與工程實際情況有一定差別;②實際測量的構件幾何尺寸與設計尺寸的偏差;③預應力荷載、結構溫度、臨時荷載、施工荷載等影響。除了上述影響因素之外,還應考慮施工溫度及臨時荷載的影響。根據(jù)實際施工參數(shù)和計算模型的對比和調(diào)整,由對比計算結果。用計算模型來指導后期的施工?;诰€形監(jiān)控影響的因素有多元性的特點,如要得到較為準確的施工控制調(diào)節(jié)量,要根據(jù)實際的結構響應與理論值的偏差得到需要的修正參數(shù),然后利用修正后的參數(shù)重新計算每個控制調(diào)整量,下一施工循環(huán)使用新的控制調(diào)整量進行控制。這樣再次對比結構實際響應與理論計算值,經(jīng)過各個工況的多次調(diào)整和靠近,使得計算模型與實際參數(shù)的結構相一致,最終實現(xiàn)我們的控制目標。整個線形控制過程就是一個計算→預報→監(jiān)測→對比→識別→修正→計算→預報的循環(huán)過程,每進行一次循環(huán),計算和預報的準確性就得到一次提高。保證結構的標高與線形正確以及外形美觀。
3.2線性監(jiān)控包含內(nèi)容
線性監(jiān)控的內(nèi)容主要包括:①橋梁梁體撓度觀測和高程控制。②梁體軸線觀測及平面位置控制。③基礎沉降量觀測及橋墩彈性壓縮變形值觀測。④溫度變化的觀測。
4線性監(jiān)控的方法
4.1施工流程
前期的機構分析計算→預告掛籃定位標高→施工(綁扎鋼筋、澆筑、張拉)→測量(標高、位移、溫度、截面尺寸、彈性模量)→誤差分析→修正參數(shù)→糾偏實施。
4.2監(jiān)控前的準備
連續(xù)梁線性監(jiān)控實施前,一定要編制切實有效的實施方案,并且按照既定的方案實施,施工過程中不得輕易更改方案:即使因特殊情況需調(diào)整,也應注意與已施工完成的節(jié)段的統(tǒng)一和閉合。另外應對掛籃及托架進行彈性和非彈性變形的觀測,通過計算得出掛籃及托架的變形值。
4.3觀測點埋設
0號塊梁頂面控制點為箱梁懸臂澆筑施工的標高及橋梁中軸位置基準控制點。該點埋設于0號塊橫向、縱向軸線的中心位置,并保證該點位的埋設質(zhì)量,注意在施工過程中的保護,不得損壞和覆蓋。從箱梁的第1號節(jié)塊開始,在距離節(jié)塊前端15cm處(順橋向),沿橫向布置4個頂面標高觀測測點。觀測點可采用預埋鋼筋或植筋的方式,觀測樁鋼筋的頂面須應打磨成凸型加刻畫十字絲的結構,頂端露出混凝土面2-3cm。觀測點的埋設位置及編號如圖1所示。
掛籃主桁架前端變形測量的觀測點可直接設置在主桁架前端節(jié)點上,可采用繩尺輔助測量主桁架前端觀測點。
承臺沉降測點布置在承臺的對角。每個承臺4個觀測點。觀測點可采用預埋或植筋的形式設置,觀測點使用不小于Φ20鋼筋頭露出承臺頂2-3cm左右,頂端應打磨成凸型結構以便觀測。
4.4測量要求
對于每一個懸澆節(jié)塊應進行下列三種工況的標高觀測:混凝土澆筑前(掛籃立模就位后)、混凝土澆筑后、預應力鋼束張拉后。對于正在澆筑的梁段,掛籃立模就位后(混凝土澆筑前)需要測量3、4點高程以及掛籃前節(jié)點高程;澆筑混凝土后,需要測量3、4點和1-4點高程以及掛籃前節(jié)點高程。對于已經(jīng)施工完成的梁段,僅測量1-4點高程,因溫度對測量結果的影響較大,顧每次測量一般選在上午6-10時、下午16-18時溫度適中時施測。當進行標高觀測的同時,還需對節(jié)塊中軸線位置進行觀測。承臺基礎的沉降觀測,可根據(jù)施工的進度情況,進行周期性觀測,但最大觀測周期不能大于兩個節(jié)塊的施工周期。每個工況需要測量的截面為N,N-1,N-2,小于3個截面的,要全部測量。
實測數(shù)據(jù)經(jīng)計算分析和計算模型對比后,結合節(jié)塊重量、混凝土強度、掛籃變形值、標高、溫度等因素,提出下一節(jié)塊的立模標高值。
4.5合龍段觀測
合龍段是連續(xù)梁施工的重點,更是線形監(jiān)控的難點,應高度重視合龍期間的觀測和控制。合龍段的觀測應特別注意以下幾點:①合龍前2個梁段的施工時,應對待合龍的兩段梁體進行聯(lián)測,以確保梁段懸臂施工的立模標高。保證合龍精度。合龍段的高程觀測應按五種工況進行施測:安裝吊籃前、混凝土澆筑前、混凝土澆筑前后、部分預應力張拉后、所有預應力張拉后。②在現(xiàn)澆合龍段之前,應對已完成節(jié)塊的連續(xù)梁體進行施工溫度和環(huán)境溫度的變化值及相應撓度變化情況進行觀測:溫度變化的觀測頻率不大于4小時,最佳觀測時間為2:00,6:00,10:00,14:00,18:00,22:00。
除以上監(jiān)測情況以外還有兩種特殊工況需要進行監(jiān)測:0#塊臨時支架拆除時和橋面臨時荷載有較大變化時。
4.6溫度影響觀測
合龍前2個梁段節(jié)塊的混凝土養(yǎng)護期間,需測量一次溫度對懸臂端的變形影響,最佳觀測時間分別為6:00和14:00。
4.7軸線觀測及平面位置的控制
在梁體澆注的每個節(jié)段要設置一個中軸線的觀測點。每完成一個節(jié)塊的澆筑后,應對已完成的所有節(jié)塊軸線位置進行復核。另外在立模時,要精確把握模板前端4點的坐標,保證模板定位完成后的準確性。
4.8承臺基礎沉降觀測及橋墩彈性壓縮變形觀測
通過對承臺頂面設置的觀測點和0號塊頂部基準點的觀測,作為對承臺基礎沉降和墩身壓縮變形值的來源。
4.9施工監(jiān)控目標
箱梁梁段的精度要求:
箱梁底、頂板中線誤差:≤5mm;
箱梁頂面高程:±10mm;
箱梁底、頂板寬度誤差:±30mm;
箱梁高度誤差:+5mm,-10ram;
同跨對稱點高程差:±20mm;
合龍段的主要精度:
中線位置相對誤差:≤10mm;
高程相對誤差:≤10mm。
4.10立模標高計算
立模預拱度值以向上為正。底模標高通過下式給出:
H=H0+fs+fm+fg
式中:
H—梁體底板立模標高:
H0—梁體底面設計標高,即設計成橋線形;
fs—后續(xù)節(jié)段施工或體系轉換對本節(jié)段前端產(chǎn)生的撓度變形;
fm—1/2活載預拱度:
fg—掛籃自重及其自身變形產(chǎn)生的撓度,可以根據(jù)掛籃加載試驗結果考慮其影響。
5結語
綜上所述,連續(xù)梁線性監(jiān)控是保證連續(xù)梁施工合攏精度,提高施工質(zhì)量的主要環(huán)節(jié),在橋梁連續(xù)梁施工中發(fā)揮著重要作用。施工中要不斷的改善自身的施工技術,創(chuàng)新施工手段,運用新的科技措施,結合橋梁施工中的實踐經(jīng)驗,將理論和實踐相結合,嚴把橋梁質(zhì)量關,推動橋梁建設的發(fā)展進程,滿足公路、鐵路運輸?shù)囊蟆?/p>
[責任編輯:王偉平]