王學(xué)剛
(秦漢新城基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)管理有限公司,陜西 咸陽(yáng) 712000)
國(guó)內(nèi)已有一些采用轉(zhuǎn)體施工的實(shí)例,而在轉(zhuǎn)體過(guò)程中各不相同的精度控制方法,但是對(duì)該類(lèi)平面轉(zhuǎn)體法還未形成系統(tǒng)的控制標(biāo)準(zhǔn),未有一套完整的轉(zhuǎn)體系統(tǒng)安裝精度控制的研究方法。1) 球鉸制造要求:轉(zhuǎn)盤(pán)球鉸各部件的外形尺寸及公差均用鋼直尺、卷尺測(cè)量,應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。轉(zhuǎn)盤(pán)球鉸各零件的組焊應(yīng)按焊接工藝要求嚴(yán)格控制,并采取措施減少焊接變形,焊縫應(yīng)光滑平整,無(wú)明顯裂縫、咬邊、氣孔、夾渣等缺陷。上下球鉸制作成形之后,應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收檢查。2)球鉸安裝精度:球鉸安裝時(shí)頂面務(wù)必水平,其頂面任兩點(diǎn)誤差不大于1mm;球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)中心務(wù)必位于滿足設(shè)計(jì)要求,其誤差:順橋向士lmm,橫橋向1.5mm。3) 滑道安裝精度:滑道頂面相對(duì)高差不大于2mm,局部相對(duì)高差不大于0.5mm;撐腳底面與滑道頂面間隙暫定為15mm。4) 保證措施:①球絞和滑道在運(yùn)輸過(guò)程務(wù)必固定,避免碰撞變形,影響質(zhì)量。②在球絞安裝過(guò)程中,轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)面用多層塑料布包裹,其作用是在形成對(duì)盤(pán)面保護(hù)的同時(shí),更有利于轉(zhuǎn)合澆筑完畢后對(duì)盤(pán)面的清理。③球鉸中心的確定采用“十字放線”法和坐標(biāo)控制法,實(shí)際精度控制采用“邊測(cè)邊調(diào)、現(xiàn)場(chǎng)管理”的控制方法。④用高精度測(cè)量平整度,且平整度應(yīng)控制在1mm 內(nèi)。⑤牽引索的安裝應(yīng)注意:錨固長(zhǎng)度適宜,不能過(guò)長(zhǎng),更不能過(guò)短,以保證轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)完后有一定的富余量;出口處不設(shè)死彎,預(yù)留的長(zhǎng)度要同時(shí)考慮5m 的工作長(zhǎng)度。
施工監(jiān)控的最終目標(biāo)是確保成橋后結(jié)構(gòu)受力和線形滿足設(shè)計(jì)要求,施工監(jiān)控中須遵循三個(gè)方面的原則:受力要求、線形要求、穩(wěn)定要求。單T 構(gòu)轉(zhuǎn)體的施工監(jiān)控工作內(nèi)容主要包括理論分析預(yù)測(cè)、施工監(jiān)測(cè)及施工控制三部分。
誤差分析是參數(shù)識(shí)別技術(shù)的基礎(chǔ),任何實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)均會(huì)有誤差存在,只有把這些誤差剔除掉,才能得到符合計(jì)算條件的真實(shí)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),進(jìn)而與理論計(jì)算值予以比較。誤差分析主要包括以下內(nèi)容:①支架變形誤差分析;②混凝土超方對(duì)結(jié)構(gòu)影響分析;③預(yù)應(yīng)力張拉誤差對(duì)結(jié)構(gòu)影響分析;④混凝土彈性模量誤差對(duì)結(jié)構(gòu)影響分析;⑤施工荷載變動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)影響分析;⑥混凝土徐變對(duì)結(jié)構(gòu)影響分析;⑦溫度(縱向、環(huán)向) 對(duì)結(jié)構(gòu)影響分析;⑧混凝土齡期對(duì)結(jié)構(gòu)影響分析;⑨合龍溫度對(duì)結(jié)構(gòu)影響分析;⑩水化熱對(duì)應(yīng)力測(cè)量的影響分析。
比較結(jié)構(gòu)的測(cè)量狀態(tài)與模型計(jì)算結(jié)果并進(jìn)行設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化識(shí)別,然后采用已識(shí)別出的參數(shù),用有限元法軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新分析。
(1) 轉(zhuǎn)前確定實(shí)際所需的轉(zhuǎn)體角度、轉(zhuǎn)體到位標(biāo)識(shí)。由于施工誤差的影響,實(shí)際所需的轉(zhuǎn)體角度與設(shè)計(jì)角度會(huì)有差異,其值應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的成橋線形確定。對(duì)于彎坡跨線橋,轉(zhuǎn)體何時(shí)到位,不像直橋那樣通過(guò)全站儀瞄準(zhǔn)橋軸線就能確定,唯一可行的辦法是首先確定梁端中心點(diǎn)準(zhǔn)確就位后的坐標(biāo),并在支架上放樣出該點(diǎn),當(dāng)梁端中心點(diǎn)懸掛的垂球與該點(diǎn)重合時(shí),說(shuō)明轉(zhuǎn)體到位。
(2) 確定梁體姿態(tài)微調(diào)參數(shù)。轉(zhuǎn)體時(shí)為了防止梁體超轉(zhuǎn),都會(huì)提前制動(dòng),預(yù)留一定量用于梁體微調(diào)。轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中梁體常常會(huì)繞球較發(fā)生豎向的偏轉(zhuǎn),其中,橫橋向的偏轉(zhuǎn)會(huì)影響橋梁橫坡,同時(shí)橋梁線形整體橫向平移,縱橋向的偏轉(zhuǎn)會(huì)影響橋梁縱坡。因此,梁體微調(diào)一般綜合運(yùn)用平面“點(diǎn)動(dòng)”旋轉(zhuǎn)、縱橋向與橫橋向頂升等手段來(lái)完成。
在進(jìn)行撐腳設(shè)計(jì)時(shí),間隙的取值大小應(yīng)在一個(gè)適宜的范圍內(nèi),如果間隙較大則有可能影響轉(zhuǎn)體的穩(wěn)定性;而如果取值較小時(shí),則對(duì)施工技術(shù)的要求較高其施工精度較難控制。所以,間隙應(yīng)在一個(gè)合適的取值范圍之內(nèi)。
平衡稱(chēng)重:當(dāng)脫架完成后,整個(gè)梁體的平衡表現(xiàn)為兩種形式之一。(1) 轉(zhuǎn)動(dòng)體球鉸摩阻力矩(Mz) 大于轉(zhuǎn)動(dòng)體不平衡力矩(MG)。此時(shí),梁體不發(fā)生繞球鉸的剛體轉(zhuǎn)動(dòng),體系的平衡由球鉸摩阻力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)體不平衡力矩所保持;(2)轉(zhuǎn)動(dòng)體球鉸摩阻力矩(Mz) 小于轉(zhuǎn)動(dòng)體不平衡力矩(MG)。此時(shí),梁體發(fā)生繞球鉸的剛體轉(zhuǎn)動(dòng),直到撐腳參與工作,體系的平衡由球鉸摩阻力矩、轉(zhuǎn)動(dòng)體不平衡力矩和撐腳對(duì)球心的力矩所保持。
配重:(1) 轉(zhuǎn)體梁在靜力狀態(tài)保持平衡,即通過(guò)配重,使轉(zhuǎn)體梁的重心線通過(guò)球鉸豎軸線。該方案的好處是配重量小,啟動(dòng)所需牽引力相對(duì)較小。由于該方案中對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體為一點(diǎn)支承,在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)體梁在豎平面內(nèi)的晃動(dòng)。因此,若采取該方案,應(yīng)盡量減小撐腳與滑道間的間隙。配重可按下式計(jì)算
需要配重=N*e/(懸臂長(zhǎng)度-配重距梁端距離)
配重的大小應(yīng)保證新的重心通過(guò)球鉸豎軸線。在轉(zhuǎn)體過(guò)程中轉(zhuǎn)體梁應(yīng)在梁軸線方向略呈傾斜態(tài)勢(shì),即梁軸線上橋墩一側(cè)的撐腳落下接觸滑道,另一側(cè)的撐腳抬起離開(kāi)滑道。這樣做的好處是使轉(zhuǎn)動(dòng)體形成兩點(diǎn)豎向支承,增加了轉(zhuǎn)動(dòng)體在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中豎平面內(nèi)的穩(wěn)定性。配重的位置應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)裝卸操作的難易程度;配重的大小應(yīng)保證新的重心偏移量滿足5cm≤e≤15cm 的要求。配重及重心偏移可按下式計(jì)算:
需要配重=(摩阻力矩-N×e)/(懸臂長(zhǎng)度-配重距梁端距離)
重心偏移=[配重×(懸臂長(zhǎng)度-配重距梁端距離)+N×e]/N
通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)體梁施工的重難點(diǎn)分析,通過(guò)采取施工采取一系列的技術(shù)措施,解決好以上問(wèn)題,提高轉(zhuǎn)體橋梁的施工質(zhì)量,為以后的轉(zhuǎn)體梁施工提高參考。