橋梁懸臂澆筑掛籃施工中關(guān)于內(nèi)力、線形控制方案

楊言彬

摘要：在城市中橋梁的建設(shè)，可以在最大的程度上利用梁的自身結(jié)構(gòu)來(lái)承擔(dān)施工中的荷載，并且不受地形的控制，有效地利用了材料。但是在施工中要進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控來(lái)保證工程的整體質(zhì)量。因此本文就橋梁施工中的施工監(jiān)控重點(diǎn)中的掛籃的撓度變形和懸臂澆筑這兩方面進(jìn)行了探討，并對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行相 關(guān)的闡述和剖析。

關(guān)鍵詞：掛籃；懸臂澆筑；撓度

1引言

隨著當(dāng)今城市的發(fā)展，城市擁堵的現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重，因此橋梁應(yīng)運(yùn)而生，為我們的交通提供了便利，為人們的出行提供了方便，因此對(duì)橋梁施工的嚴(yán)格監(jiān)控是重中之重，掛籃的撓度控制和懸臂的澆筑是監(jiān)控中的重點(diǎn)，做好此類問(wèn)題的監(jiān)控才能保證橋梁的正常使用及壽命。

2.工程概況

該工程為連續(xù)剛構(gòu)的大跨徑大橋，它的“T”形部分的跨徑設(shè)置是66+120+66（米），用的是強(qiáng)度為C55的混凝土，橋墩的高度大約為54米與54.5米，箱梁的結(jié)構(gòu)形式是單室單箱的箱梁，運(yùn)用了三向的預(yù)應(yīng)力。

3.橋梁的施工方案

掛籃懸臂澆筑法指的是把整個(gè)橋粱劃分成若干節(jié)實(shí)施分次澆筑，而且主墩兩邊的節(jié)段是對(duì)稱的，其重量與長(zhǎng)度是相同的，要對(duì)稱實(shí)施澆筑，用支架法對(duì)主墩的0#節(jié)段現(xiàn)澆砼，用支架現(xiàn)澆邊跨長(zhǎng)9.0米的不平衡段，剩下的節(jié)段采用掛籃懸臂澆筑法；進(jìn)行合攏的時(shí)候首先從邊跨開(kāi)始，之后再是中跨。掛籃是移動(dòng)式的鋼模板，由于橋梁的高度是變化的，所以掛籃的內(nèi)模、側(cè)模、底模是分離的，便于按照設(shè)計(jì)進(jìn)行尺寸的調(diào)節(jié)。掛籃構(gòu)造如圖一。

圖l掛藍(lán)系統(tǒng)構(gòu)造

（a）一倒立面；（b）一正立面

1一錨固裝置；2一行走液壓缸；3一菱形桁架；4千斤頂；5前橫粱；6一前吊帶；7一措梁；8一張拉平臺(tái)；9一底模；10一底模架；l1一后吊帶l2一后吊桿；l3一內(nèi)模；14一內(nèi)模粱：15一補(bǔ)模

4懸臂澆筑掛籃施工中的線形、內(nèi)力的控制

施工的控制是通過(guò)對(duì)橋梁控制斷面的應(yīng)力變化與斷面的變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)為目的，根據(jù)監(jiān)測(cè)的結(jié)果對(duì)下一節(jié)的模板預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，并用修正好的計(jì)算模型來(lái)確定合適下一節(jié)段的立模標(biāo)高，重復(fù)地進(jìn)行循環(huán)來(lái)確保結(jié)構(gòu)在建成的時(shí)候達(dá)到設(shè)計(jì)所期望的合理的內(nèi)力狀態(tài)及幾何形狀。同時(shí)，在施工的過(guò)程中要確保結(jié)構(gòu)的安全。

4.1施工控制的理論分析

在對(duì)大橋的各個(gè)階段進(jìn)行施工時(shí)實(shí)施控制，把其簡(jiǎn)化成平面的結(jié)構(gòu)，各個(gè)節(jié)段為離散的梁?jiǎn)卧?，可將全橋離散為110個(gè)單元，其中主梁大約有78個(gè)單元，并且在懸臂四分之一的位置與合攏段的中心處進(jìn)行截面設(shè)置，采用專業(yè)的橋梁分析軟件和節(jié)點(diǎn)力模擬的掛籃懸臂施工來(lái)進(jìn)行分析，兩個(gè)主墩的底部是固定支座，跨梁的兩邊端可看作活動(dòng)的鉸支座，由于主橋的結(jié)構(gòu)體系在合攏前后會(huì)發(fā)生一些轉(zhuǎn)變，由單“T”靜定對(duì)稱的結(jié)構(gòu)變?yōu)槌o定對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，所以在合攏之前，需要分別將單“T”提取，進(jìn)行調(diào)整離散之后，并通過(guò)專門的軟件進(jìn)行分析，使得橋的狀態(tài)成為一個(gè)理想的狀態(tài)，通過(guò)倒拆分析可得到在各施工情況下的理論變形與應(yīng)力值。與實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比，可及時(shí)地進(jìn)行調(diào)整。

4.2監(jiān)控懸臂澆筑掛籃施工的主要內(nèi)容

監(jiān)控大橋的施工實(shí)施的主要內(nèi)容涵蓋：內(nèi)力監(jiān)控與線形控制。里面監(jiān)控內(nèi)力，關(guān)鍵是在控制斷面里埋置鋼弦式應(yīng)變儀器，控制斷面關(guān)鍵有：四分之一截面、合攏段的中心截面、橋墩的頂部與底部、主梁根部的截面。在各個(gè)主要的工序里面測(cè)出控制斷面的應(yīng)變，并依據(jù)公式來(lái)算出應(yīng)力；而控制線形的關(guān)鍵目的是成橋狀態(tài)，計(jì)算出每個(gè)關(guān)鍵施工程序中標(biāo)高的預(yù)拋高值，計(jì)算出每個(gè)工序的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)高度，利用自適應(yīng)的控制手段對(duì)控制施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施立模放樣，經(jīng)過(guò)比較實(shí)測(cè)值與理論值，慢慢來(lái)把握誤差的變動(dòng)規(guī)律。修正控制參數(shù)，進(jìn)而管理好下一步的施工。理想狀態(tài)為成橋狀態(tài)，第一實(shí)施倒拆計(jì)算分析各梁段預(yù)算的拱度值，再分析每個(gè)節(jié)段的位移值，疊加設(shè)計(jì)的標(biāo)高，進(jìn)而算出三個(gè)工序里面的理論標(biāo)準(zhǔn)高度。（1）立模標(biāo)準(zhǔn)高度。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高度的終極目標(biāo)是要通過(guò)收縮徐變后梁體、成橋后汽車的載荷、施工的載荷應(yīng)滿足理想的標(biāo)準(zhǔn)高度，同時(shí)在這個(gè)流程中的各個(gè)梁段都需要出現(xiàn)累積的位移值反號(hào)，也就是需要考慮這個(gè)梁段立模時(shí)的預(yù)計(jì)拋高。（2）完成混凝土澆筑后的標(biāo)高。掛籃的變形是對(duì)掛籃在澆筑混凝土?xí)r發(fā)生位移而提高預(yù)值的考慮，在考慮掛籃變形值準(zhǔn)確時(shí)，澆完混凝土后自動(dòng)完全抵消。（3）預(yù)應(yīng)力。在完成張拉后，標(biāo)高的預(yù)應(yīng)力張拉是養(yǎng)護(hù)混凝土一段時(shí)間，達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)混凝土強(qiáng)度的百分之八十五以上，張拉的標(biāo)高是在澆筑完混凝土澆筑后由預(yù)應(yīng)力的張拉導(dǎo)致的位移值，是對(duì)模型進(jìn)行分析后所得出的。

4.3在拉預(yù)應(yīng)力作用下筋底板開(kāi)裂的控制對(duì)策

往往從跨中至橋墩呈曲線的變化，如此導(dǎo)致在縱向預(yù)應(yīng)力的作用下底板形成了彎曲。當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋受到張拉的時(shí)候，會(huì)對(duì)底板的頂層鋼筋和底層鋼筋產(chǎn)生壓力，如此會(huì)引發(fā)一個(gè)朝外崩力的，進(jìn)而在筋底板上出現(xiàn)裂縫。分析出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，關(guān)鍵是因?yàn)椴贾玫牡装宓臋M隔板過(guò)于疏松，底板上面的箍筋距離很大，厚度過(guò)小，沒(méi)有張拉橫向的預(yù)應(yīng)力到位。因此在施工的過(guò)程中，要嚴(yán)格控制對(duì)預(yù)應(yīng)力的張拉，并加密箍筋的間隔距離，導(dǎo)致箍筋所產(chǎn)生的拉應(yīng)力抵消掉預(yù)應(yīng)力的徑向力。也要嚴(yán)格控制截面的尺寸，保證底板的設(shè)計(jì)尺寸和厚度相符合。在主要地方的合攏段，分批張拉底板的預(yù)應(yīng)力，并且在合攏段的底板箍筋上設(shè)置應(yīng)力計(jì)，每次張拉后測(cè)試箍筋上的拉應(yīng)力變化，保證張拉預(yù)應(yīng)力到位，經(jīng)過(guò)監(jiān)控盡量減少合攏段的兩端標(biāo)高的高差，防止預(yù)應(yīng)力束折線造成底板集中力。在完工后進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)底板沒(méi)有出現(xiàn)開(kāi)裂，可見(jiàn)以上措施取得了顯著的效果。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)橋梁懸臂澆筑掛籃施工的線形控制要精確把握其結(jié)構(gòu)的參數(shù)，準(zhǔn)確的將預(yù)拱度計(jì)算出來(lái)。提供準(zhǔn)確的立模標(biāo)高，同時(shí)及時(shí)對(duì)每階段的誤差進(jìn)行調(diào)整；應(yīng)力的控制要把截面應(yīng)力變化趨勢(shì)與幅度控制好，提前預(yù)測(cè)可能會(huì)出現(xiàn)的超應(yīng)力情況，及時(shí)對(duì)施工方法進(jìn)行糾正。在施工的過(guò)程中，對(duì)橋梁模型進(jìn)行分析，準(zhǔn)確的為立模標(biāo)高提供基礎(chǔ)。實(shí)踐表明了，對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)密、專業(yè)的監(jiān)控是對(duì)橋梁順利安全完工的保障。

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