摘要:桥梁结构的内力和位移受施工工艺影响较大,施工过程中要严格控制采用两侧对称施工,保持进度一致,每一个环节都要符合设计要求,预应力张拉达到要求值后要保持一定的持荷时间,减少预应力的损失。这是施工人员需要重视的要点。
前言
预应力桥梁具有刚度大、变形小的特点,受力性能好,具有较为成熟的施工技术,能够充分利用混凝土材料的强度特点,被广泛应用于桥梁结构建设中。目前预应力混凝土连续梁桥在我国桥梁中占重要地位,通常采用变截面的形式,抗扭刚度大,能够有效的抵抗正负弯矩。预应力混凝土连续梁桥的施工方法有固定支架浇筑施工、悬臂施工、逐孔施工以及顶推施工法几种。施工时要根据桥梁结构形式来选择,保证桥梁结构达到最佳状态。
1预应力混凝土来连续桥梁施工控制存在的意义
连续桥梁属于一种超静定结构,想要保证桥梁竣工之后的几何线形以及内力状态良好,不仅要依靠良好的设计,同时也需要依靠科学的施工,严格的施工过程控制。
2施工控制的基本原理 2.1施工控制的目的及原则
施工控制时利用科学的手段,在桥梁施工中做好结构位移和内力的监测,及时的进行调整,保证施工阶段能够顺利进行,并确保施工的质量和安全,达到设计要求,使桥梁结构不仅质量可靠,并且结构
安全美观。在进行施工控制时要对桥梁结构受力要求、线形要求以及手段上做好工作,保证主梁内力在设计要求内,标高的误差较小,保证桥梁线形。
2.2施工控制的计算方法
通过科学的计算方法能够得到各阶段混凝土张拉过后的位移和应力,常用的计算方法有正装分析法、倒装分析法以及无应力状态计算法三种。
2.2.1正装计算法,根据实际施工时桥梁的施工顺序分步骤模拟分析桥梁结构状况,能够清晰的得到各阶段桥梁的内力和变形,从而更好的控制施工过程中结构的内力和变形在合理的范围内,并为结构刚度、强度验算提供依据。计算步骤分为确定结构的基本信息、下部结构中基础和桥墩的施工阶段、悬臂段的挂篮施工阶段、边跨合龙及拆除临时支座阶段。特点为每一阶段的分析都在已经完成阶段计算结果上进行,施工阶段的内力和位移分析时要考虑混凝土的收缩和徐变,要考虑非线性效应对结构的影响。
2.2.2倒装计算法,将各阶段的标高预先通过计算得出,以逆过程将结构倒拆,分析施工阶段的位移和内力对下一阶段的影响,由前进分析确定初始状态,被拆除的构建满足零应力条件,拆除后的结构受力为前一状态与拆除杆件荷载的叠加。这种方法的局限性在于,当用于大跨度的斜拉桥和悬索桥计算时,会因为非线性问题,造成结果和设计状态有一定的差异。
2.3施工控制的影响因素
结构参数的影响,参数选取的正确性直接影响结构分析的精度,一般设计参数和施工参数具有很大的差异性,所以要在施工过程中不断考虑误差出现的影响,得到更为理想的数据,施工控制中主要的结构参数有构件截面尺寸、材料参数、施工荷载以及预加应力等。施工工艺,施工中不同的施工方法和施工工序也会造成结构位移、应力出现不同,施工中要严格控制施工质量,针对性的解决出现的施工问题。施工监测,施工监测时桥梁控制的有效手段,通过跟踪施工过程中的应力和位移等,确保施工质量。结构计算模型,以有限元的方式对桥梁结构进行简化,合理的设置边界条件和初始条件,以简便的模型得到较为理想的分析数据。温度变化,包括昼夜温差、结构内外温差等,对结构的受力变形都有很大的影响,在施工过程中温度也难以控制。施工管理,包括对施工质量、进度、安全等几方面制定目标。
3施工方法与特点
3.1当前我国桥梁施工中比较常见的混凝土连续桥梁施工法有很多,其中包含了悬臂浇筑发、移动模架法以及旋转施工法等诸多方法。这些方法当中,悬臂浇筑法的使用频率最高。悬臂浇筑法也就是我们常说的无支架平衡伸臂法,在实际使用过程当中,使用悬臂施工法进行预应力混凝土连续桥梁施工,主要包含分悬浇以及悬拼这两种方式。
3.2在进行悬浇或者是悬拼的过程当中,先将上、下部结构进行的临时性固结,直到悬臂施工完成,以及悬臂端相互成为整体,而且张拉到下缘的预应力筋,才可以对其进行卸除固结处理,通过该方式
保证悬臂体系可以真正的转换成为连续体系。
3.3该模式特点比较明显,预应力混凝土连续桥梁,因为自身结构在受力状态上对悬臂施工十分有利,而且可以从根本上提升桥梁跨度,通过该方式进行施工,不仅可以节省整体工程造价,同时也可以提升施工速度以及施工效率。
4提升预应力混凝土连续桥梁施工控制的方式
4.1结构参数属于施工过程当中进行结构施工模拟的基础性资料,结构参数正确与否,将直接影响到最终的结果。结构参数主要包含了构件截面尺寸、材料的弹性模量以及材料的容重。这三点当中,材料容重属于结构内力产生形变的一个最为关键的因素,所以在施工控制过程当中要考虑到实际的容重以及设计取值二者之间有可能会产生的差距,这一点在混凝土材料当中最为常见。
4.2施工控制工作最基本的属性就是要为施工服务,与此同时,工程施工质量好坏也会直接对控制目标产生影响。不仅要保证施工工艺的实用性,而且在施工控制中也要加入非理想化的条件,考虑到安装上的误差,让实际施工状态始终在控制人员的计划之内。
4.3连续桥梁悬臂施工控制的主要工作模式,就是对施工监测方得出的相关参数进行施工计算,从而为工程施工方提供出箱梁在实际工作中需要的立模标高,并且可以通过测量应变、变形以及温度等,对工程中每一个构件在实际工作过程中出现的误差进行预测与分析,从而对后来的立模标高施行调整,进而发现其中存在的问题,针对问题找到相应的解决方式,保证桥梁结构受力的合理性,让线型始终都
可以符合设计时的基本要求,而且可以通过这一方式来保证桥梁建造完毕,之后,桥的线形以及合龙梁段的标高相对差距在可以接受的范围之内,而且必须满足结构内力状态设计的要求。
4.4在实际施工过程当中,温度是对主梁挠度产生影响的一个最为主要的因素,温度变化主要分为两点。第一点为季节性的温度变化,第二点是日照温度变化。其中日照温度变化比较复杂,在全日照的作用之下,主梁顶以及底板存在较大的温度差,这一温度差会直接让主梁产生挠曲,与此同时,如果存在上述情况,也会导致墩身的两侧产生比较大的温度差,进而让墩身发生偏移。季节性温度差对主梁产生的影响相对于日照来说比较简单,因为季节性变化具有一定的均匀性,所以主梁不会产生挠曲,墩身也不会出现偏转的情况,其主要影响是墩身位置会产生轴向伸缩,这一伸缩会直接影响到主梁的挠度。因为日照温度的比较复杂,所以只有通过实际观测的方式才可以对其进行修正。在进行日照温差测试的时候,通常情况下可以在测量点埋设电阻,通过该电阻引出导线,导线引出之后使用温度测试仪器对其进行观测,相关工作人员需要明确日照方面的变化情况。在进行季节温差采集的时候,需要将每一个阶段的施工温度输入到计算机系统中,进而分析出季节性温差对挠度方面产生的影响。
4.5在施工过程中必须要对参数进行现场测定。主要包含建筑材料在力学方面的指标检测,检测混凝土、钢筋以及钢绞线等施工常用材料。对混凝土进行检测时,要检查混凝土的强度、徐变参数等。对钢筋进行检测时,要检测钢筋的极限强度以及相应的弹性模量。对钢
绞线进行测量时要测量钢绞线的松弛度以及极限强度,保证施工材料可以满足工程需要。对应力进行观测时,首先要对箱梁进行测量,测量出的数据可以帮助后续参数调整工作的顺利开展。
5结语
桥梁结构的内力和位移受施工工艺影响较大,施工过程中要严格控制采用两侧对称施工,保持进度一致,每一个环节都要符合设计要求,预应力张拉达到要求值后要保持一定的持荷时间,减少预应力的损失。这是施工人员需要重视的要点。
参考文献:
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[2]刘峰.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术研究[J].城市建设理论研究,2012(23)
[3]张卫国.预应力混凝土桥梁施工控制技术探讨[J].中国科技博览,2012(28)
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