连续刚构桥施工技术探讨

2021-03-07 09:19王广
电子乐园·中旬刊 2021年4期
关键词:悬臂主梁弯矩

王广

摘要:连续刚构桥是工程上广泛使用的一种桥型,具有可靠强度刚度及抗裂性、行车平稳舒适、养护工作量小、设计及施工经验成熟等特点。连续刚构桥与其他桥型相比具有很强的经济性,因此常成为最佳桥型方案。本文对连续刚构桥的施工控制方法、要点进行分析探讨,进一步提出预应力刚构桥的施工建议。

关键词:连续刚构桥;施工技术

引言:

桥梁是公路、铁路线路的重要组成部分,大跨度桥梁的结构形式变化多样,连续刚构桥的桥墩纵向刚度较小,在竖向荷载作用下,基本上属于一种无推力结构,而上部结构具有连续梁施工的一般特点,因此有较好的技术经济性,同时预应力技术的迅速发展使连续刚构桥得到了较快发展,因而连续刚构桥以其优良的性能在桥梁建设中占有重要的地位。

一、连续刚构桥基本构造的特点

1.1 桥梁跨径

等跨度连续刚构桥与不等跨连续刚构桥为连续刚构桥的主要形式。为避免中跨跨中出现异常弯矩,三跨连续刚构桥边跨长度应为中跨跨长的50%~80%。当边跨长度减少时,可降低边跨与中跨的跨中弯矩,同时边跨、中跨跨长比值也和施工选取的方式具有紧密的联系。

1.2 箱梁根部底板厚度

伴随梁高改变,变截面箱梁底板厚度也会发生改变,一般需将墩顶底板厚度控制在梁高的10%~12%之间,200~250mm为跨中位置底板厚度,120mm为底板最小厚度。

1.3 箱梁顶板厚度

箱梁顶板厚度必须与桥面板横向弯矩需求与布置纵向预应力筋需求进行最大限度的满足,其跨中截面分析,腹板间距3.5m,顶板厚度180mm;腹板间距5.0m,顶板厚度200mm;腹板间距7.0m,顶板厚度280mm。

二、连续刚构桥梁施工控制的内容与原则

控制工作主要包括确定控制方法和建立控制系统、施工控制分析、施工监测及信息反馈、实施控制、结构计算分析、挠度监测、应力监测、立模标高的确定。控制的原则是以箱梁底部线性控制为主、应力监测为辅,同时在施工过程中严格控制预应力,确保预应力施工的质量。

在连续刚构桥梁的施工中预应力的施工是最为关键的一步,在施工的过程中严格控制预应力的标准则是保证预应力施工安全的主要环节。确定控制方法和建立控制系统、施工控制分析、施工监测及信息反馈、实施控制、结构计算分析、挠度监测、应力监测、立模标高的确定等是连续刚构桥梁施工控制的内容,而以箱梁底部线性控制为主、应力监测为辅则是控制的原则。

桥梁的施工最基本的要求是保证桥梁的安全性和稳定性,且一切技术指标都符合规范设计的要求,而大桥本身的结构特点则决定着施工控制的特点。要想桥梁最终能达到所需要的目标,中间就需要一个极为复杂的施工过程来保障。连续刚构桥梁施工的过程是一个连续性、系统性的过程,前期的施工成果对后期会产生严重的影响,例如标高这一点,因为桥梁设计时连续性的过程,前期对标高所产生的误差将会给后期带来不可修改的问题,所以这就需要我们对连续刚构桥梁施工的管理从开始进行到最后,长期进行、全面跟踪、及时发现问题并修正,使桥梁更加的安全可靠。

三、连续刚构桥施工技术注意事项

受大跨径下预应力混凝土连续刚构桥的地理条件限制,桥梁施工方案大多运用悬臂实施策略。在应用悬臂技术时,桥墩与梁固定结构,从墩顶部开始,逐渐向两边对称的平衡悬臂实施策略。 基于该技术工艺,可以构建一个个“T” 字形状的双悬臂构造,一直到跨中合龙。完全运用预应力混凝土承受正、负弯矩的能力,是连续刚构体系桥梁的一种明显特征,把连续梁中原本比较大的跨中主梁正弯矩的一面转到支点的地方,构成主梁负弯矩。主梁跨径按照主梁截面的受力情况来设计,不但节约了材料,减轻了自身重量,而且让桥跨具备更高的跨越能力。悬臂施工时,墩顶位置主梁只承受负弯矩,基于该机制,桥梁和墩顶的受力形态是相同的,所以在建造主梁及桥梁过程中不需要进行系统转换,构造十分安全。 在设计桥梁截面时,需要在悬臂施工就进行调整,让模板高度符合要求。此外,很多孔桥跨构造中运用悬臂施工策略能够进行平行施工,工程中运用的悬拼吊机及挂篮都能够实施,机具都能够反复运用,这进一步提升了施工效率,同时可以降低桥梁建设的材料、技术成本,提高项目效益。

四、连续刚构桥施工监测及信息反馈

4.1 对材料参数的测试监测

材料作为建筑结构的重要组成部分,它的好坏直接决定桥梁的优良,结构上材料的参数直接影响到主梁的预拱度以及主梁的内力承受度。所以从施工开始到结束所有的过程中都应当对施工所用的材料(混凝土、钢线等)进行物理及力学参数的监测,主要监测的项目包括:混凝土容重、弹性模量、收缩徐变特性参数及钢绞线弹性模量、延伸率、管道摩阻系数等,使这些数据在连续刚构桥梁施工监测中帮助施工更好的进行。

4.2 对应力的监测

在施工中控制中我们应关键对主要結构的界面受力情况进行监测,以及时作出安全预警来使施工方有足够的时间作出应急措施来保证结构的安全。应变的反映是我们监测主要的选取点,主要采用的是钢弦式应力计,这种方法适用于长期观测,它有性能稳定、使用简便、不受温度影响等优点。

4.3 对变形的监测

在施工过程中对变形的监测也是十分重要的。应为所做好的结构在实际中会应为情况的变化产生变形,在适度的方位内不会影响桥梁的安全,但同时对它的监测也必不可少。主要做的是对主墩以及主梁变形的监测,在监测变形的过程中取得准去的数据很重,因此设立控制点与观测点,建立观测系统很有必要。

结束语

作为公路工程桥梁的主要类型,连续刚构桥施工工艺是否合理、科学、有效直接关系着公路工程建设的整体质量。因连续刚构桥具有较大的跨越能力、合理的受力情况、良好的结构整体性能,桥面连续能够确保行车的舒适度、安全性,因此在工程施工中得到了广泛的应用,同时促进了我国桥梁工程建设的发展。 近年来,由于国家大力开展交通基础设施建设,桥梁建设项目得到了迅猛发展,连续梁桥的结构理论、受力分析、设计步骤和施工工艺也已趋于成熟,施工的关键是控制好施工中的关键技术。

参考文献

[1]汤俊生,预应力混凝土桥梁悬臂施工及发展[J]桥梁建设,2013.12.

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