大跨径混凝土连续梁桥施工精细控制方法

2017-08-11 10:21汪炜强
世界家苑 2017年2期
关键词:混凝土施工

汪炜强

摘 要:从大跨径混凝土连续梁桥施工精细控制要求出发,首先对这个方法的优势进行阐述,进而,在具体的施工过程情况进行阐述,确定出应力控制、线形控制、安全控制等,从而在施工过程中能够得到一个非常准确的施工方案,遇到任何突发情况,也能有一个大致思路的应对措施,从而尽量希望能够建设的大跨径混凝土连续梁桥符合期望。

关键词:大跨径;混凝土;連续梁桥;施工;精细控制

随着当今世界经济的发展,科技的进步,桥梁建设也有了一定的发展,我国的连续梁桥建造也有了长足的进步。大跨径混凝土连续梁桥是一种多次超静定结构,其理想结构和受力状态不仅与设计方案有关,还与其具体的施工情况有关。如果说能够采用非常科学的施工方法,那就能在施工过程中对结构变形和应力进行有效控制,从而建设好大跨径混凝土连续梁桥。在连续箱梁悬臂浇筑过程中,由于各种因素(如控制精度,材料性能,施工荷载和大气温度等)的影响,桥梁结构对线性和应力状态的影响将偏离理论状态设计,如果不能采取一定的措施进行干预的话,会造成桥梁结构线性偏差过大等主要问题,甚至造成桥梁结构安全问题。为保证桥梁结构在施工过程中的变形和应力始终处于安全范围内,并进入桥梁结构建成后线性符合设计要求,结构应力状态近似于理论设计状态,大跨径混凝土连续梁桥中的施工控制是不可或缺的。桥梁以线性控制为主,应力控制为辅助。

1大跨径混凝土连续梁桥的优点

大跨径混凝土连续梁桥是在T型刚构桥和连续梁桥的基础上逐步发展起来,它是一种受力性能很优越的结构桥梁。在采用悬臂浇筑法施工时不仅很好利用了T型刚构的施工特点,而且在合龙前无需更换系统,也无需设置相应的支撑。整个施工过程具有运行平稳、无缝衔接的优点。

对于大跨径混凝土连续梁桥,主要用于跨越较高等级航道、或上跨较大宽度和较高等级道路的大跨桥梁,该桥型承载能力和刚度很大,适用于交通量较大的高等级公路,且该桥型耐久性也很突出,具有一次建成、长久运营的特征。

该桥型巧妙的结合了梁体内力分布情况和自身截面变高度,从而达到结构受力优化,又让结构整体看起来线型很美观。

因此,这种桥梁的维护成本较低,施工相对简单成熟,材料也非常经济、造价可控;从整体结构来考虑,大部分是垂直荷载,无推力结构,其适用性更广。

2大跨径混凝土连续梁桥的理论分析

桥梁结构计算一般采用有限元方法进行分析,主要针对不同施工节段所对应的工况,一般会有应力分析、位移分析或无应力情况的计算。该方法可用于模拟梁桥结构空间受力状况,但在实际施工过程中,各施工阶段的梁段结构会因各种因素发生偏差,从而得到与理论设计不一样分析结果。同时,考虑到结构的非线性,混凝土的收缩徐变,有必要对大跨度预应力混凝土桥进行非正常荷载计算。在预应力的情况下,需要了解桥梁结构实际施工加载顺序的相反过程,并进行反演计算和分析。只要将各级变形与反演分析方法相结合,就能有效地指导桥梁精准施工,确保桥梁的具体状态满足相应的理论设计要求。

应力自由状态法,主要是对梁桥结构,每个梁段在无应力长度和曲率不变的基础上,梁桥进入工作状态的结构,还有在施工阶段对中间状态的有效连接,这种方法尤其适用于施工控制中的大跨度拱桥和悬索结构桥。在有限元分析过程中,结构特征可以作为建模和分析的基础。一般来说,对于大跨度预应力混凝土桥梁,空间梁单元可以结合起来进行科学分析。在计算机选择分析软件时,我们必须充分考虑到工程应用的便利性,选择结构有限元分析软件需要在计算分析上,软件能够提供良好的前、后处理功能。

3大跨径混凝土连续梁桥的施工控制

3.1温度控制

对于温度而言,它在主梁的偏差中起着至关重要的作用。如果温度变化,那就可以分为两部分来考虑:日照温度和季节温度。日照温差,是一个非常复杂的问题,这个温度问题对于挠度,以及箱梁的影响尚未形成统一的计算形式,比较难于计算,一般都是采取实际测量的方法,主要使用主梁预埋感温元件,从而获得更多比较满足实际情况的温差。此外,有限元分析不仅仅应用于施工的空间,还要考虑在平面使用有限元分析。针对季节性温差,假设整个桥梁结构温度,该方法对桥梁挠度的影响相对较为简单,主要采用结构分析程序进行计算。

3.2应力控制

在梁桥结构施工过程中,桥梁的受力状况与设计能否保持一致的,对施工控制起着关键作用。在实际的外力和作用情况下,通常需要对结构应力进行监测。而从这个监测的数据中,找出造成实际内力和理论内力差异的原因,并采取有效措施加以控制。有效缩小误差并将其返回到允许的范围。与变形控制之间的比较,控制结构应力的受阻或下降,不容易被发现,如果应力控制不好,很可能导致更大的危机,甚至导致结构破坏。应力控制是非常重要的。此外,严格控制结构应力监测,在实际情况中,明确的应力控制和项目准确性都很重要。

3.3安全控制

安全管理是梁桥建设过程中的关键内容,或前提。只有施工过程的安全得到保证,才可以对其他控制或桥梁施工进行评论。在实际施工过程中,大跨径混凝土连续梁桥结构的形式多种多样。因此,在混凝土施工过程中,施工安全的影响是非常重要的。因此,在进行具体的施工控制时,要充分考虑各方面的实际情况,以确定安全控制的关键内容。

3.4线形控制

线形控制和安全控制是一样的,在梁桥施工中,是又一个非常重要的部分,应该严格关注。在大跨径混凝土连续梁桥施工过程中,无论采用什么样的施工方法,都会造成梁桥结构的变形,导致施工的梁桥结构偏离理论设计位置,或预期位置。桥梁施工不可能确保梁桥线型是光滑的,或不可能保证桥梁的实际线形完全符合设计要求。因此,科学地控制线条形状是非常必要的。桥梁线性控制又分为两部分:平面线性控制和竖向线性控制。线性控制是为了使桥梁平坦和顺畅以满足规范需求。在这种情况下,对于直线梁桥比较容易,但对于弯曲梁桥,有必要对其结构进行科学分析,并通过使用有效手段确保其顺利完成。此后,在桥上选择几个点,并通过科学控制来控制这些点的衔接。

3.5稳定控制

桥梁结构的稳定性与桥梁结构的安全性密切相关,相当于桥梁结构的稳定性和强度。桥梁的结构稳定性得到控制,一般内容包括梁体侧翻、倾覆和局部屈曲稳定性。另外,实际施工中使用的电缆吊装,吊篮和支架应符合施工要求。

4结语

随着科技的不断飞跃,梁桥的不断超载使用,使得我国许多梁桥开始出现各式各样的问题。故现在建设大跨径混凝土连续梁桥的时候,我们应该考虑温度控制、稳定控制、安全控制、线形控制、应力控制,综上所述,通过精准控制施工的这种桥梁才能符合理论设计的要求和更安全可靠地服役。

参考文献

[1]刘利民.大跨径混凝土连续梁桥施工精细控制方法[J].建材世界,2014,35(03):55-59.

[2]李文江.大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制[D].大连理工大学,2013.

[3]苏伟.大跨径预应力混凝土连续梁桥施工监控分析[D].长安大学,2013.

[4]黄中磊.大跨径预应力混凝土连续梁桥的施工监控研究[D].吉林大学,2013.

[5]林桂萍.大跨径混凝土连续梁桥施工控制技术研究[D].西南交通大学,2012.

(作者单位:江苏省科佳工程设计有限公司)

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