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          如何做好大跨度橋梁懸臂法施工監測控制?
          發布時間:2019-03-13

          ?一、施工控制影響因素分析

          懸臂澆筑施工過程中,對橋梁內力和線形造成較大影響的因素主要有下列幾個方面,排除這些影響因素,測試結果才更具可靠性,正確指導施工。

          截面特征參數

          橋梁施工可能存在截面尺寸誤差,這種誤差將直接導致截面特征參數(截面面積、截面慣性矩等)的誤差,控制過程中通過結構變形和內力的實時監測數據對截面特征參數進行動態修正并作誤差分析。

          材料特性參數

          材料特性參數主要指材料的彈性模量E,對于混凝土材料來說,彈模在施工過程中會有一定的波動,在橋梁施工計算中要按照實測值進行分析。

          溫度及混凝土收縮徐變

          溫度變化對橋梁結構的內力和變形有較大影響,但橋梁結構中的溫度場的影響比較復雜,一貫作法是通過定時觀測(如每天早晨日出前進行觀測)來盡量減小溫度影響?;炷潦湛s徐變與橋梁結構的形成歷程有著密切的關系,在混凝土橋梁結構中,混凝土收縮、徐變對結構的內力與變形都有明顯的影響。

          荷載參數

          荷載參數主要是指結構構件自重力(容重)、施工臨時荷載和預加力。對于懸臂施工預應力混凝土連續梁,由于容重變化、漲模等原因引起的構件自重變化經常發生而又沒有一定的規律。由于施工組織不合理材料堆放引起的施工臨時荷載,也會有較大的誤差。對于結構體系中的有效預加力,由于預應力損失的變化也常常引起不小的誤差。

          二、懸臂掛籃法施工監控要點

          1、主梁結構設計參數的測定

          根據大橋所在的自然環境、施工材料、施工工藝及方法情況,需測定的參數如下:

          (1)混凝土彈性模量(必須試驗確定);

          (2)混凝土容重(必須試驗確定);

          (3)混凝土收縮徐變系數;

          (4)材料熱脹系數;

          (5)施工臨時荷載(主要是掛籃自重)。

          2、施工監測的準備工作

          (1)掛籃和托架試驗

          按照不同梁段的重量與施工荷載(模板、鋼筋及施工人員重量等),分別計算掛籃的相應變形。掛籃變形要通過內力加載法進行預壓試驗獲得,加載次數及加載量要盡量接近實際,每級荷載持續時間不少于三十分鐘。試驗結果整理成掛籃的荷載—撓度曲線圖,實測彈性及非彈性變形值。

          邊跨現澆段支架和主跨的0 號塊托架,在投入使用前要進行靜載試驗,試驗時分級加載,試驗后逐級卸載,分別測定各級荷載下的變形值。

          3、測量控制網的建立

          測量控制網由平面控制網和高程控制網組成。主橋軸線及里程、高程均根據全橋三角網點和水準網點,采取兩次閉合測量復核確定。監測基準點應建立在主跨的0 號塊上,在箱梁縱向布置不少于2 個。每個懸澆梁段設5 個測點,在箱梁橫向對稱布置,測點布置在頂板前端面15cm 處。各施工梁段的測點既為箱梁平面位置的控制點,又為標高控制和變形觀測的控制點。

          各測點標志均用16mm 直徑螺紋鋼筋制作,鋼筋長度按箱梁頂板的實際厚度放樣,鋼筋露出梁面混凝土2cm,露出端上部加工磨圓并涂上紅漆。各測點應嚴格按照規定的位置埋設,測點鋼筋必須與箱梁頂板中上、下層鋼筋網焊接牢固,其底端要抵緊底板的底模板,在混凝土施工時嚴禁踩踏、碰撞。

          4、懸澆施工控制測量

          (1)平面控制

          主墩施工完成后,測量放樣永久性支座和臨時支座的軸線,按設計和規范要求施工支座墊石。利用墩身模板及預埋件搭設托架并鋪設0 號、1 號塊底模,待調整至設計標高后,在底模上放樣施工點位(箱梁地板邊線和中線),支設側模及翼板底模,并放樣翼板邊線。0 號、1 號塊施工完成后,分別在兩側梁頂上放樣掛籃定位、行走方向點,然后安裝掛籃。2 號及以后梁段施工時,在已拼裝好的掛籃下縱梁上鋪設下一梁段底模,并根據已澆筑混凝土斷面里程大致調整底板標高,放樣施工點位:

          a.底模放樣點位

          橫橋向:每個梁段放樣箱梁中心線及兩側底板邊線共3 個點。

          縱橋向:根據施工梁段不同,間距3m 或3.5m 放樣一個斷面。

          b.翼板放樣點位

          橫橋向:箱梁部分鋼筋綁扎完成后,待翼板模板安裝完成并調整標高后,放樣翼板邊線。

          縱橋向:與底板所放樣點位里程保持一致。

          (2)高程控制

          a.0 號和1 號塊標高主要利用托架頂部的墊梁、分配梁、底梁來進行調整。

          b.2 號及以后梁段的標高主要利用掛籃的吊桿來進行調整:

          c.每一梁段施工完成后,將掛籃前移一個施工節段。掛籃就位錨固后,通過后長吊桿和后短吊桿將下縱梁的后側,臨時錨固在上一節段的混凝土端部,使底模緊貼于上一節段混凝土。下縱梁的前側就要利用掛籃前長吊桿進行調整標高,吊桿材料一般為Φ32 精軋螺紋鋼,調整時用千斤頂將吊桿的頂部頂起,然后根據調節量將螺紋鋼頂部的螺母調松或調緊,直至達到設計標準為止。

          d.翼板和內模的標高,就要利用掛籃的前短吊桿調整其內導梁和外導梁,使標高符合設計要求。

          e.梁段預應力波紋管和鋼筋的定位,主要由箱梁底模向上量取。

          f.混凝土澆筑前,在箱梁頂板鋼筋網上焊接豎向鋼筋頭,使鋼筋頭頂部標高與考慮預拱后的橋面標高相同,鋼筋頭布置成5×5m方格,并在橫橋向用Φ12 鋼筋連接,澆筑混凝土時,用鋁合金長桿沿連接鋼筋刮平整,確?;炷另斆娓叱谭显O計。

          g.合龍段是箱梁施工線形控制的重點和難點。施工前先對已完成梁段進行聯測,以確定合攏段的立模標高。合龍時,在正常的施工的情況下,在合龍時兩側的標高一般都在施工規范內,配重的作用只是消除施工引起的應力,保持懸臂兩端平衡。

          另外,需要注意的是,平面及高程監控中,底板的高程也要監控,且在底板設置監測點。每節段箱梁施工時,立模標高都需要調整,以保證*后合龍時剛構橋底部線形流暢。而且由于底部的線形對橋梁的外觀影響很大,所以不能有明顯錯臺、折角。

          (3)箱梁應力監測

          主梁應力監控直接關系到結構的安全,是結構安全的預警系統。由于橋梁混凝土材料的非均勻性和不穩定性,受設計參數的選?。ㄈ绮牧咸匦?、密度、截面特性等參數)、施工狀況的確定(施工荷載、混凝土收縮徐變、預應力損失、溫度、濕度、時間等參數)和結構分析模型等諸多因素的影響,結構的實際應力與設計應力很難完全吻合。因此,在實際測試中通過模擬計算,能得到施工全過程的應力包絡圖,從而掌握箱梁結構的實際應力狀態。通過應力理論值與實測值的對比和分析,成為參數估計、狀態預測和結構調整的重要依據。

          (4)箱梁溫度監測

          該測試項目主要針對箱梁在較長懸臂狀態和各孔合龍前、后階段,因氣溫變化、日照高溫差對懸臂箱梁的變形影響顯著,結合箱梁變形監測進行的溫度測量。溫度測量采用酒精溫度計進行24 小時的定時觀測,并與相應變形觀測同步進行。溫度觀測和相應變形觀測的記錄要一一對應,并整理出時間—撓度變形的曲線,原始記錄一律歸檔保存。

          (5)橋墩基礎沉降觀測

          橋墩基礎沉降觀測是箱梁懸臂施工監控的組成部分。觀測點設在各墩的承臺上,每個承臺設2 個測點。根據施工進度情況,應在以下工況進行監測:0 號、1 號塊施工完畢,每孔*大懸臂長度梁段施工前,每孔合攏前、后,主梁施工完成三個月后。

          5、測量監控的重要時段

          (1)箱梁每一梁段懸臂施工過程中,在以下工況應進行撓度和高程的控制測量:掛籃就位立模板時,澆筑混凝土后,縱向預應力張拉后。同時,應進行以下2 種工況的箱梁平面中線位置控制測量,即:掛籃就位及立模板后,澆筑混凝土后。對于以上工況,除對當前施工梁段進行測量外,同時還應對已施工完成的梁段進行聯測,以得到梁段的累計實際變形。

          (2)合龍段的高程觀測應按以下6 種工況進行實測:臨時支座約束解除后、勁性骨架安裝前、澆筑混凝土前、后,張拉部分預應力后,勁性骨架解除后、張拉完所有預應力后。在澆筑合攏段前,還應對已完成*大懸臂長度的梁段進行溫度變化及相應撓度變化的24 小時監測。

          (3)測量觀測的時間,應盡量安排在早晨太陽出來前完成,以減少溫度的影響。


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