预应力混凝土连续箱梁施工线形控制.pdf

 文章编号:0451-0712(2007)05-0066-03 中图分类号:U4451469 文献标识码:B 预应力混凝土连续箱梁施工线形控制

徐章生,李大鸣

(湖州市港航管理局 湖州市 313000)

摘 要:根据预应力混凝土连续箱梁成桥线形的影响因素,在施工中对该桥型的线形控制进行了分析。

关键词:预应力混凝土连续箱梁;线形;理论控制;施工控制

预应力混凝土连续箱梁桥是指在桥墩上按T构采用挂篮分节段对称平衡悬臂浇注,最后浇注中跨及边跨合龙段,经结构体系转换后形成的连续梁桥。连续梁桥多为单箱单室或多箱变截面箱梁,设双向或三向预应力束的预应力结构。梁高由根部向跨中按抛物线变化,在悬臂浇注施工过程中,由于受到许多确定的和不确定的因素影响,导致合龙误差过大甚至超过允许范围,或成桥后的线形不够平顺,既对结构受力不利,又影响梁桥外观,因此,应对箱梁标高进行理论计算和施工控制,并进行相应调整,使影响结构线形的各种变量偏差控制在允许范围内。

1 理论控制

111 施工标高的确定

箱梁各节段前缘的实际立模标高由设计标高H i′和综合施工预拱度f组成,用公式表示为:

H i=H i′+f

式中:H i为第i梁段的实际立模标高;H i′为第i 梁段的设计标高,H i′=H0+?H i,其中H0为墩顶0号块标高,?H i为梁体坡度引起的增量;f为综合施工预拱度,f=f1+f2+f3+f4,其中f1为第i梁段预拱度,f2为挂篮变形预留的增量值;f3为考虑支座压缩量所设的增量值;f4为基础沉降的增量值。

112 梁段预拱度的确定

设置预拱度是为了抵消梁段所产生的一系列挠度,每个梁段的立模预拱度值等于该梁段受荷载作用后所发生的实际挠度值,使得施工完毕后梁段达到设计标高。

箱梁悬臂施工中各个阶段、步骤的挠度变化因素组合各不相同,各梁段最终预拱度影响因素见表1。

综合分析梁体产生挠度的各种因素,可以得出梁段预拱度f1的理论计算公式为:

收稿日期:2007-02-13

9 结语

钢绞线放张,也可用钢楔形块来完成,这样只要用张拉单根钢绞线的小千斤顶就可完成张拉放张工艺。即在支撑梁端和张拉钢横梁间设置楔形块,用YC60A型千斤顶先张拉折线束再张拉直线束、先中间再外围对称张拉钢绞线至设计张拉力,折线束采用两端张拉。放张时,两端同时松动楔形块的拉杆螺栓徐徐放开楔形块,这样钢横梁就向梁端移动,放张即完成。

折线配束的先张预应力混凝土梁解决了先张梁不适合大跨径桥梁的缺点,也避免了后张法压浆不密实造成预应力束锈蚀而出质量问题的现象,极大地改善了梁端的应力状态,相对来说工艺较简单,在今后桥梁中能有较大的发展空间。这里介绍的折线配束的先张预应力混凝土50m T梁的施工技术,可为今后大跨径先张预应力混凝土梁的生产提供借鉴和参考。

参考文献:

[1] 刘效尧,朱新实1公路桥涵设计手册:预应力技术及材

料设备[M]1北京:人民交通出版社,19981

[2] 杨文渊.实用土木工程手册[M]1北京:人民交通出版

社,19961

[3] 钢结构学[M]1北京:中图建筑工业出版社,20051

 公路 2007年5月 第5期 H IGHW A Y M ay12007 N o15 

表1 梁段预拱度影响因素施工阶段梁段预拱度影响因素

T构形成阶段梁段混凝土自重;挂篮等施工荷载;张拉悬臂预应力束

体系转换

阶段合龙段混凝土自重及配置;模板

吊架及安装设备的拆除;张拉预

应力束;释放临时锚固支座

混凝土弹性压

缩、收缩、徐变;

预应力束松弛;

预应力束的孔道

摩阻损失

f1=∑f1i+∑f2i+∑f3i+f4i+f5i

式中:∑f1i为由各梁段自重在i节段产生的挠度总和;∑f2i为由张拉各节段预应力束在i节段产生的挠度总和;∑f3i为混凝土收缩、徐变在i节段产生的挠度总和;f4i为施工临时荷载在i节段引起

的挠度;f5i为使用荷载在i节段引起的挠度。

根据箱梁各节段因混凝土龄期不同所导致不同

的收缩徐变差异,因此将连续箱梁施工所经历的混

凝土收缩徐变过程划分为与施工过程相同的时段,

如浇注新梁段、张拉预应力束、移动挂篮、体系转换

等时段,在每一时段都对上部结构进行一次全面的

结构模拟计算,求出该时段内产生的全部节段位移

增量,对所有时段进行分析后,即可叠加得出理论预

拱度值。由于理论预拱度与实际施工中的挠度值有

时会出现偏差,当某一节段的偏差大于1c m时,可

以利用前进分析法和后退分析法对理论预拱度值作

相应的调整,确定各梁段最终的预拱度值。

113 挂篮变形预留的增量值(f2)的确定

挂篮的变形包括弹性变形和非弹性变形。

弹性变形可根据各梁段的重量、荷载分别计算,

将计算值与挂篮预压测量得出的弹性变形值进行比

较,并加以调整。

非弹性变形由挂篮试压试验测得。对于已试压

的挂篮,非弹性变形可以认为已在施工前消除,可不

再考虑。

2 施工控制

影响悬臂浇注箱梁线形的因素很多,如温度变

化,混凝土收缩和徐变,挂篮移动前后,预应力束张

拉前后,混凝土浇注前后等;同时,悬臂箱梁线形控

制过程是一个复杂、动态的不可逆的过程,因此施工

中从挂篮的设计加工、现浇段托架与支架、合龙段施

工、预应力束张拉、施工观测与调整等几个方面进行

控制,才能保证箱梁的线形精度。

211 挂篮的设计加工

施工中所用的挂篮,是根据工程的特点如分段长度、梁段重量、断面形状等自行设计加工的,有菱形挂篮、桁架式挂篮、三角形挂篮等形式。挂篮设计要求自重轻、结构简单、受力明确、刚度大、移动方便。挂篮前后端作业面要开阔、拆模方便、就位准确。挂篮行走时的平衡稳定系数和浇注混凝土时的倾覆稳定系数均应大于115。

挂篮加工完成后,应选择场地进行试拼,并做预压试验,目的在于测出弹性变形值,并消除非弹性变形。预压重量以112倍结构物自重为宜。预压测量应分阶段进行,对观测数据进行整理分析,为后续施工提供技术参数。

212 现浇段托架与支架

连续箱梁0号段以主墩承台为基础,用贝雷桁架片搭设托架现浇,为防止箱梁悬臂浇注过程中出现不对称荷载,保证桥梁抗倾覆和施工安全,应设置0号段临时支撑系统。

边跨现浇段支架基础应根据地基承载力和荷载采用换填、桩基础等方法加固处理,以减少支架沉降,支架可采用满堂钢管支架或贝雷桁架。边跨段浇注前支架均要按115倍的混凝土重量进行预压,检验支架的稳定性,同时测量支架的弹性变形,消除非弹性变形,为设置底模提供依据。

213 合龙段施工

合龙段施工时,一般应遵循“先边跨,后中跨,对称进行”的原则,或按设计要求的合龙顺序进行。合龙段的刚性连接构件用千斤顶进行预压,以减少构件的自身变形,钢板焊接应在一天中气温最低时段进行。

边跨合龙段采用支架现浇施工,支架和模板应具有足够的强度和刚度;中跨合龙段采用吊架施工,利用压重控制梁体受力,边浇注边卸载。同时均应安装合龙撑架,保证合龙段无侧向位移。

合龙段混凝土浇注最好选择气温变化较小的时段,并在一天气温最低的时间进行,浇注需连续完成,浇注时间应尽量控制在3h之内。为保证合龙段质量,可掺入一定比例的铝粉等膨胀剂,以减小混凝土的收缩,防止新旧混凝土之间产生裂缝。混凝土浇注后要加强养护,以减少温度变化对箱梁变形的影响。

在合龙段施工期间,梁体挠度变化频繁且数值较大,在此期间应增加观测次数,为施工提供较准确的依据。

7

6

 2007年 第5期 徐章生 李大鸣:预应力混凝土连续箱梁施工线形控制

214 预应力束张拉

预应力束波纹管位置应准确,波纹管用井字形定位钢筋与主筋点焊连接,间距为015~110m ;管道轴线应与垫板垂直,波纹管安装完成后要进行一次检查,确认数量、坐标、布置形式符合设计要求后,方可浇注混凝土。

混凝土强度大于设计强度的95%,且混凝土龄期不小于5d ,才能进行预应力束张拉。张拉应遵循“先纵向束,后竖向束;先长束,后短束;先腹板束,后顶板束;对称张拉”的原则,对竖向预应力筋应进行反复张拉。张拉时采用双控,以张拉力控制为主,以引伸量控制为辅,引伸量允许误差为±6%。

张拉结束经检验合格后,应尽快灌浆。压浆必须连续进行,否则易造成孔道堵塞。灰浆水灰比宜控制在0110~0145,泌水率宜小于2%,可掺入适量的减水剂和微膨胀剂。压浆时应从低处往高处压,压力控制为013~015M Pa ,待高端孔眼有浓浆溢出后,堵住排气孔继续加压,待泌水流光后再塞住孔口。215 施工观测与控制21511 施工线形控制流程

在实际施工中,由于施工荷载随时间变化,梁体截面也随预应力束的张拉,再加上箱梁各节段之间材料性能、温度、湿度和养护等方面的差异等不确定因素,使得理论计算的综合预拱度与实际总存在着一定的差距。因此,在施工中应加强轴线及标高跟踪观测,建立观测信息网,对箱梁受力及变形情况进行全面控制及调整,保证合龙精度及成桥线形。

21512 施工观测与控制要点

(1)保证测量仪器的精度,采用全站仪进行轴线

定位和测距,采用精密水准仪测量高程。

(2)在施工中严格控制不平衡荷载的分布。(3)在箱梁各节段设置观测点,观测点位于各节段最前端,底板3个点,顶板顶面3个点,翼缘板各1个点。

(4)每浇注一段,在挂篮就位后浇注混凝土前、浇注混凝土后、张拉纵向预应力束前、张拉纵向预应力束后、移动挂篮前各观测一次,每次观测以统一格式的表格记录,及时反馈,如出现实测值与目标值有差异,应采取合理的调整方案。

(5)由于温度变化对梁体挠度影响较大,如果施工期间的温差较大时,还需测量温度变化对同一节段箱体的挠度变化的影响。

(6)施工观测应选在每天早晨进行,不允许在大风、高温、强光等条件下进行观测;施工观测要定人、定仪器,做到勤观测、勤记录、勤复核、勤反馈。

(7)在施工过程中,应对全桥中心线和临时水准点进行定期复查,以确保施工观测的正确性。参考文献:

[1] JTJ 041-89,公路桥涵施工技术规范[S ]1

[2] 杨文渊,等1桥梁施工工程师手册[M ]1北京:人民交

通出版社,19951

[3] 黄兴安,等1道路桥梁工程质量通病防治手册[M ]1北

京:中国建筑工业出版社,20031

固原安保工程处置危险路段

宁夏回族自治区固原公路分局本着“合理布局、重点控制、适当防护、主动引导、因地制宜”的方针,完成固原境内8条国省干线公路和重要县道共计952km 的安保工程任务,处置危险路段1319处118km ,整治

G 309线、S 203线等5条公路13处道路交通事故多发点,并取得了良好的社会、

经济效益。固原地区公路大多为越岭线路,地形复杂,技术等级低,坡陡弯急,道路安全防范设施不完善,容易发生交通事故。固原分局按照“安全、经济、环保、有效”的总体要求,成立了安保工程实施领导小组,从路况调查、方案制定、工程招投标、施工控制、竣工验收、后期维护、效果评价等各个环节入手,做到组织、人员、措施、资金“四落实”,保证安保工程逐年、逐段有重点的顺利实施。固原分局针对路侧险要路段、急弯陡坡段、视距不良路段以及事故多发路段的不同状况,采取提前预警的方式和综合治理的措施,竖立了鸣喇叭、急弯、禁止超车等标志标牌,设置了示警桩、混凝土防撞墩、波形钢护栏等各类安全防护设施,提高了公路安全性能。安保工程的实施,不仅有效保护了固原地区人民群众生命财产安全,提高了公路通行能力,还树立了公路行业良好的社会形象。实施安保工程大大降低了交通事故的发生率和事故的危害程序,提高了道路的安全性能,让群众走上了安全路、放心路,受到了社会各界的好评。

—86— 公 路 2007年 第5期 

相关推荐
相关主题
热门推荐