魏美玲
日照交通规划设计院有限公司(276800)
V形墩桥梁构造新颖,受力特性兼有连续桥与刚架桥的特点,跨越能力大,自重小,梁高低,因此比同跨径的梁桥受力小,工程量少。V形墩桥梁具有以上优点的同时也存在一些先天的缺点:V形墩桥梁造型复杂、施工难,从而导致由于混凝土收缩徐变、温度、沉降等引起的附加应力非常大,因此V形墩桥梁施工控制因素复杂。
V形墩桥梁造型复杂,施工期间受力体系一直在不断变化,施工的控制因素复杂,难度大。
V形墩桥梁施工工序繁多。V形桥墩与主梁、承台浇筑固结在一起,形成高次超静定,刚度大。混凝土收缩徐变、温度、沉降等引起的结构附加应力非常大,施工期间随着施工工序的不断推进,结构附加应力增加导致的变形频繁变化。
V形桥墩与主梁、承台浇筑固结处应力分布复杂多变,V形桥墩施工中的施工控制是关键点,一定要确保施工时V形墩受拉区不开裂。
采用迈达斯空间有限元模拟该桥的空间有限元模型,对该桥三种施工方法移动模架施工、挂篮施工、满堂支架施工进行分析对比,从工期、成本、技术难度方面综合考量,最终确定满堂支架施工为最终方案。
该桥施工控制因素及难点都聚焦在了V形墩施工过程中。为了确保整个施工过程V形墩的可靠及安全,需要对传感器的布设、V形墩模板支架预压、V形墩模板支架拆除三个施工要点进行重点监控。
将振弦式应变计和应力计埋设在V形桥墩与主梁、承台浇筑固结处,通过布置传感器监测固结处应力的变化。
根据迈达斯空间有限元分析,在V形墩各应力突变处埋设应变计、应力计,通过布置传感器监测应力变化,确保施工安全。
满堂支架施工环节多。施工期间随着施工工序的不断推进,附加应力增加会导致桥梁结构变形。V形桥墩施工中的施工控制是关键点。为了确保V形桥墩安全与稳定,要高度重视V形墩模板支架预压。V形墩模板支架预压如图1所示。
图1 V形墩模板支架预压
V形墩模板支架拆除有两种方式:早拆、晚拆。
V形墩模板支架拆除方法对施工中及运营阶段桥梁结构的受力及变形有很大的影响,所以应该根据应力与变形的要求正确地选择拆除方式。
该桥经过对其施工中及运营阶段桥梁结构的受力及变形要求的考量,确定采用早拆方式。支架拆除按照由中间向两边的原则依次循环拆除,以便消除应力集中现象。
文章从工期、成本、技术难度方面综合考量,结合该桥桥下不需要通航,最终确定满堂支架施工为最终方案。
采用迈达斯空间有限元模拟该桥的空间有限元模型,通过计算分析确定了V形桥墩施工安全与稳定是该桥施工的技术难点与关键,应重点进行施工监控。
根据空间有限元模型分析结论,对传感器的布设、V形墩模板支架预压、V形墩模板支架拆除三个施工要点进行重点监控。