王廣
摘要:連續剛構橋是工程上廣泛使用的一種橋型,具有可靠強度剛度及抗裂性、行車平穩舒適、養護工作量小、設計及施工經驗成熟等特點。連續剛構橋與其他橋型相比具有很強的經濟性,因此常成為最佳橋型方案。本文對連續剛構橋的施工控制方法、要點進行分析探討,進一步提出預應力剛構橋的施工建議。
關鍵詞:連續剛構橋;施工技術
引言:
橋梁是公路、鐵路線路的重要組成部分,大跨度橋梁的結構形式變化多樣,連續剛構橋的橋墩縱向剛度較小,在豎向荷載作用下,基本上屬于一種無推力結構,而上部結構具有連續梁施工的一般特點,因此有較好的技術經濟性,同時預應力技術的迅速發展使連續剛構橋得到了較快發展,因而連續剛構橋以其優良的性能在橋梁建設中占有重要的地位。
一、連續剛構橋基本構造的特點
1.1 橋梁跨徑
等跨度連續剛構橋與不等跨連續剛構橋為連續剛構橋的主要形式。為避免中跨跨中出現異常彎矩,三跨連續剛構橋邊跨長度應為中跨跨長的50%~80%。當邊跨長度減少時,可降低邊跨與中跨的跨中彎矩,同時邊跨、中跨跨長比值也和施工選取的方式具有緊密的聯系。
1.2 箱梁根部底板厚度
伴隨梁高改變,變截面箱梁底板厚度也會發生改變,一般需將墩頂底板厚度控制在梁高的10%~12%之間,200~250mm為跨中位置底板厚度,120mm為底板最小厚度。
1.3 箱梁頂板厚度
箱梁頂板厚度必須與橋面板橫向彎矩需求與布置縱向預應力筋需求進行最大限度的滿足,其跨中截面分析,腹板間距3.5m,頂板厚度180mm;腹板間距5.0m,頂板厚度200mm;腹板間距7.0m,頂板厚度280mm。
二、連續剛構橋梁施工控制的內容與原則
控制工作主要包括確定控制方法和建立控制系統、施工控制分析、施工監測及信息反饋、實施控制、結構計算分析、撓度監測、應力監測、立模標高的確定??刂频脑瓌t是以箱梁底部線性控制為主、應力監測為輔,同時在施工過程中嚴格控制預應力,確保預應力施工的質量。
在連續剛構橋梁的施工中預應力的施工是最為關鍵的一步,在施工的過程中嚴格控制預應力的標準則是保證預應力施工安全的主要環節。確定控制方法和建立控制系統、施工控制分析、施工監測及信息反饋、實施控制、結構計算分析、撓度監測、應力監測、立模標高的確定等是連續剛構橋梁施工控制的內容,而以箱梁底部線性控制為主、應力監測為輔則是控制的原則。
橋梁的施工最基本的要求是保證橋梁的安全性和穩定性,且一切技術指標都符合規范設計的要求,而大橋本身的結構特點則決定著施工控制的特點。要想橋梁最終能達到所需要的目標,中間就需要一個極為復雜的施工過程來保障。連續剛構橋梁施工的過程是一個連續性、系統性的過程,前期的施工成果對后期會產生嚴重的影響,例如標高這一點,因為橋梁設計時連續性的過程,前期對標高所產生的誤差將會給后期帶來不可修改的問題,所以這就需要我們對連續剛構橋梁施工的管理從開始進行到最后,長期進行、全面跟蹤、及時發現問題并修正,使橋梁更加的安全可靠。
三、連續剛構橋施工技術注意事項
受大跨徑下預應力混凝土連續剛構橋的地理條件限制,橋梁施工方案大多運用懸臂實施策略。在應用懸臂技術時,橋墩與梁固定結構,從墩頂部開始,逐漸向兩邊對稱的平衡懸臂實施策略。 基于該技術工藝,可以構建一個個“T” 字形狀的雙懸臂構造,一直到跨中合龍。完全運用預應力混凝土承受正、負彎矩的能力,是連續剛構體系橋梁的一種明顯特征,把連續梁中原本比較大的跨中主梁正彎矩的一面轉到支點的地方,構成主梁負彎矩。主梁跨徑按照主梁截面的受力情況來設計,不但節約了材料,減輕了自身重量,而且讓橋跨具備更高的跨越能力。懸臂施工時,墩頂位置主梁只承受負彎矩,基于該機制,橋梁和墩頂的受力形態是相同的,所以在建造主梁及橋梁過程中不需要進行系統轉換,構造十分安全。 在設計橋梁截面時,需要在懸臂施工就進行調整,讓模板高度符合要求。此外,很多孔橋跨構造中運用懸臂施工策略能夠進行平行施工,工程中運用的懸拼吊機及掛籃都能夠實施,機具都能夠反復運用,這進一步提升了施工效率,同時可以降低橋梁建設的材料、技術成本,提高項目效益。
四、連續剛構橋施工監測及信息反饋
4.1 對材料參數的測試監測
材料作為建筑結構的重要組成部分,它的好壞直接決定橋梁的優良,結構上材料的參數直接影響到主梁的預拱度以及主梁的內力承受度。所以從施工開始到結束所有的過程中都應當對施工所用的材料(混凝土、鋼線等)進行物理及力學參數的監測,主要監測的項目包括:混凝土容重、彈性模量、收縮徐變特性參數及鋼絞線彈性模量、延伸率、管道摩阻系數等,使這些數據在連續剛構橋梁施工監測中幫助施工更好的進行。
4.2 對應力的監測
在施工中控制中我們應關鍵對主要結構的界面受力情況進行監測,以及時作出安全預警來使施工方有足夠的時間作出應急措施來保證結構的安全。應變的反映是我們監測主要的選取點,主要采用的是鋼弦式應力計,這種方法適用于長期觀測,它有性能穩定、使用簡便、不受溫度影響等優點。
4.3 對變形的監測
在施工過程中對變形的監測也是十分重要的。應為所做好的結構在實際中會應為情況的變化產生變形,在適度的方位內不會影響橋梁的安全,但同時對它的監測也必不可少。主要做的是對主墩以及主梁變形的監測,在監測變形的過程中取得準去的數據很重,因此設立控制點與觀測點,建立觀測系統很有必要。
結束語
作為公路工程橋梁的主要類型,連續剛構橋施工工藝是否合理、科學、有效直接關系著公路工程建設的整體質量。因連續剛構橋具有較大的跨越能力、合理的受力情況、良好的結構整體性能,橋面連續能夠確保行車的舒適度、安全性,因此在工程施工中得到了廣泛的應用,同時促進了我國橋梁工程建設的發展。 近年來,由于國家大力開展交通基礎設施建設,橋梁建設項目得到了迅猛發展,連續梁橋的結構理論、受力分析、設計步驟和施工工藝也已趨于成熟,施工的關鍵是控制好施工中的關鍵技術。
參考文獻
[1]湯俊生,預應力混凝土橋梁懸臂施工及發展[J]橋梁建設,2013.12.