连续刚构桥施工监控及挠度控制分析

2018-11-15 05:22
中国勘察设计 2018年10期
关键词:刚构桥挂篮挠度

连续刚构桥工程一般是运用逐段对称的悬臂式浇筑施工,其跨径大,跨度越大梁体悬臂的施工挠度控制作用就越重要。如果施工人员不能在悬浇施工过程中科学地控制梁体挠度,就会造成梁体的外观质量不佳,并且导致合龙很难开展,此外,还会对穿束工作产生严重影响,提升钢束张拉的约束性,使得梁体扭矩不断增大。本文对连续刚构桥施工监控内容、扰度控制的影响因素进行了分析,并提出了有效的控制措施。

连续刚构桥施工监控的内容分析

(一)连续刚构桥施工中的应力监测问题

在工程中,需要在桥梁的主要位置布置测点,经过有效监测该应力,对桥梁结构中的应力设计和设计要求的满足度进行观察。如果实际应力值和理论的估计值之间差距较大,就要在第一时间深入分析其原因,同时制定有针对性的措施进行处理。相较于几何控制,结构应力是很难被监测的,一旦在监测应力的过程中发生误差,就会对桥梁结构产生严重影响,甚至严重破坏。

(二)连续刚构桥施工中的几何控制问题

连续刚构桥工程中,选择悬臂浇筑法开展工程,桥梁结构势必会发生很大的改变,变形产生的原因非常多,例如,温度场的改变和施工载荷等因素。该因素将导致施工过程中桥梁出现位置偏移的问题,使其和设计结构间的差异越来越大。因此,施工人员要有效结合施工的具体进度,合理地完成桥梁结构的监控工作,确保桥梁实际位置与设计要求间存在的偏差在许可范围内。同时,在控制几何方面,必须将桥梁线形平滑看作是标准尺度,不仅能够保障桥梁精准度,还能使得施工工作完成后,桥梁的整体线形和预期线形之间几乎一致。

(三)连续刚构桥施工中稳定性的控制问题

桥梁建设的整体质量关系着桥梁使用寿命及人民群众生命安全,因此,需要提高桥梁结构的稳定性,该因素对桥梁的建筑质量产生直接影响。当桥梁本身的稳定性受到不良影响时,会严重受到破坏,想要确保桥梁的稳定性,就需要在具体的施工前计算桥梁的稳定安全系数,同时,还要加强与结构应力以及桥梁线形变化之间的结合,进行全面分析。

连续刚构桥施工挠度的影响因素分析

(一)挠度控制中结构超重因素产生的影响

浇筑箱梁是施工中比较重要的一项工作,混凝土实际用量会因为浇筑模板出现变形与理论用量间产生较大的差异,导致结构梁段超重、载荷和理论计算所获得数值严重不符等问题。该差异在施工过程的测量结构环节需高度重视,并进行有效修改。

(二)挠度控制中温度因素产生的影响

在连续刚构桥的挠度控制中,温度因素所产生的影响非常大,这里所提到的温度指的是日照产生的温度。当没有日照或太阳光强度较弱时,桥面和箱梁底板的温度一致,同时,混凝土出现的变化也是一样的。但是当太阳光照射强度增大时,如正午时段,箱梁段的顶部温度远远高于底板温度。由于热胀冷缩,顶部混凝土会在此时进一步膨胀,挠度不断增加。夜晚则顶部与底部温度一致,挠度正常。因此,挠度的测量一般选在太阳未升起时或是阴天上午时分。

(三)挠度控制中挂篮变形因素产生的影响

选择挂篮悬臂式的浇筑法进行施工时,挂篮体系势必会对挠度产生很大的影响。挂篮体系出现变形现象,可以参考预压试验方面的数据,并结合实际案例进行合理分析,同时还要对预抛高以及误差数据进行有效的计算,并对箱梁进行科学地预算。

(四)挠度控制过程中混凝土弹性模量造成的影响

大多数连续刚构桥工程采用的混凝土强度都是C50,根据国家颁布的相关标准和规范,对短时间的载荷作用进行预应力混凝土构件刚度计算,要运用0.85EhI。此时,混凝土弹性模量为Eh,I指预应力混凝土的构件惯性矩。计算混凝土弹性模量的主要目的是有效地保障结构计算,但在施工现场,利用试验对混凝土弹性模量进行测量的过程非常复杂,与此同时所获得的数据也并不准确。因此,需要选择规范化的公式进行计算,以获得准确的混凝土弹性模量数值。此外,混凝土弹性模量的取值还会影响到预拱度。

(五)挠度控制中预应力的因素影响

第一,预应力中管道定位的精度对预应力张拉变化产生直接影响,会让悬臂梁挠度出现很大的改变。有时可能因为1cm的定位误差导致箱梁5cm和6cm的变位误差;第二,预应力发生张拉造成的影响。连续性刚构桥的预应力张拉当中,很多选择的都是两侧一起张拉的施工方式,然而在具体的施工过程中,要想有效确保张拉,可以说是不可能的。所以,预应力的张拉造成变位误差时必须实施具体的测量并进行修正;第三,预应力管道发生摩阻的系数直接影响预应力的损失。这一因素与管道定位之间的比较,远远小于预应力的张拉影响。

连续刚构桥施工监控中产生的误差调整

施工之前与施工过程中,必须对所有的施工阶段挠度值展开理论计算以及分析,就算这样,还是不能让桥梁的具体线形与设计要求之间相互满足。对其原因进行分析,主要是指在计算过程中,运用的相关参数已经产生了误差问题,比如,结构截面的尺寸和混凝土弹性的模量等。所以,在对施工进行监控时,非常有必要及时控制误差。调整误差的方法主要包括设计参数的识别法和矩阵法等多种方法。

连续刚构桥施工监控中的挠度控制策略

(一)设置结构预拱度

在连续刚构桥的施工过程中,因为T构体系当中的悬臂一直属于受力的状态,如果体系出现很大的改变,梁体受力状态会随之发生一定的改变,导致梁体高程变化。因此,在施工过程中必须设置预拱度,用来确保与梁体高程改变之后的符合度。内容主要包括挂篮体系变化的预抛高以及结构预变位等。

(二)挂篮施工中的控制问题

工程施工中,如果运用的是挂篮悬臂浇筑法,就需要格外重视挂篮在箱梁中产生的变形影响。想要降低挂篮在梁体中造成的挠度影响,可以在工程进行时采用部分较轻且刚度要求和工字钢制作要求相满足的挂篮。除此之外,需要对空间当中存在的有限元杆系法选择应用,并对挂篮变形有效计算,按照该曲线利用拧紧部位的螺栓策略实施矫正,降低了桥梁当中挂篮的挠度值。

(三)控制结构挠度的策略

利用悬臂浇筑法施工,可通过以下方法控制箱梁高程:第一,挂篮之前对定位高程进行移动。该方面需要重视桥梁结构成型理论设计高程与施工环节预计变化值,以及活载导致的预抛高和浇筑预抛高内容,同时,还要在实际施工中,确保挂篮在前移过程中的平稳性及控制点的准确性;第二,混凝土完成浇筑工作后的控制高程,即对之前已经完成的梁段校核结构,确保有关数据与预期估算的符合度。如果发生比较大的差异,需要及时进行调整和优化,获得预期施工的高程;第三,预应力张拉后的高程。对预应力张拉进行检测后,高程目的是指,检查预应力和要求之间的符合度并进行有效调整。

(四)测量结构的变形

想要提高桥梁施工的变位准确性,就需要将梁底高程作为监测的主要对象,将各个箱梁的变位测点从梁底移到桥面中。此时,高程测点是浇筑梁段的截面测点。当浇筑完成很久后,还要对梁顶高程以及梁底高程进行有效监测。以便能够准确地确定梁顶与梁底高程之间的关系。

结语

本次研究主要对连续刚构桥的施工监控内容作了分析,并提出影响挠度控制的因素,最终提出控制的有效策略。对于相关人员来说,要加大控制内容和影响因素的分析,针对实际存在的问题提出策略,应给予科学的控制,为建筑工程解决质量安全做好保障,推动我国建筑行业的进一步发展。

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