連續(xù)梁施工控制預(yù)拱度研究

蘇良

（中鐵四局集團(tuán)第一工程有限公司 安徽合肥 230000）

連續(xù)梁施工控制預(yù)拱度研究

蘇良

（中鐵四局集團(tuán)第一工程有限公司 安徽合肥 230000）

在本文中，將對(duì)連續(xù)梁施工控制預(yù)拱度方法原理詳細(xì)的進(jìn)行研究，而且會(huì)編寫一部分施工分析的程序，使讀者對(duì)施工工程有個(gè)大概了解，另外，就是把在本文當(dāng)中探討影響結(jié)構(gòu)的變形控制諸多的因素與對(duì)施工變形的控制目標(biāo)，以及施工當(dāng)中監(jiān)控的范圍。在連續(xù)梁的施工當(dāng)中如何對(duì)預(yù)拱度進(jìn)行控制的問題非常值得進(jìn)行深入分析。

連續(xù)；施工；控制；預(yù)知

1 前言

不管是一些國內(nèi)的橋梁，還是在國外的那些大橋，任意一座大橋都需要經(jīng)歷復(fù)雜而漫長的施工的過程，并且結(jié)構(gòu)的體系也會(huì)因?yàn)槭┕るA段的不同，不斷的出現(xiàn)變化。大橋具體施工過程當(dāng)中，由于設(shè)計(jì)參數(shù)的誤差，測(cè)量誤差，施工誤差和結(jié)構(gòu)分析的模型誤差，等種種的原因，致使在實(shí)際施工當(dāng)中，橋梁線形和理想的目標(biāo)有一定偏差，假如工程師沒有在最佳的時(shí)期內(nèi)對(duì)工程識(shí)別與調(diào)整，工程完成，橋梁的結(jié)構(gòu)安全將不能得到保證。

2 橋梁預(yù)拱度控制的重要性

近些年來，在很多橋梁施工當(dāng)中，預(yù)應(yīng)力梁板在橋梁的建設(shè)當(dāng)中，有著十分廣泛的運(yùn)用，這種梁板主要的優(yōu)點(diǎn)就是跨越的能力比較大，施工期短，成本較低，可以工廠化，大批量的集中預(yù)制，所以具有很廣泛的價(jià)值，但是，混凝土梁會(huì)受到混凝土的收縮徐變和預(yù)應(yīng)力筋等因素影響，產(chǎn)生向上擾度，即反拱。如果反拱值過大就會(huì)影響到梁的剛度，致使行車出現(xiàn)困難，橋梁出現(xiàn)劇烈振動(dòng)，加大車輛沖擊的作用，。而且因?yàn)榇嬖诜垂?，有可能?huì)使橋面的鋪裝層的厚度不均勻，假如生產(chǎn)預(yù)制的時(shí)候忽略反拱因素，就有可能致使鋪裝層的厚度不達(dá)標(biāo)。在實(shí)際吊裝過程當(dāng)中，也發(fā)現(xiàn)了因?yàn)槊科迤鸸岸炔煌瑢?dǎo)致后期施工不便。所以，梁板的預(yù)拱度控制非常重要。

3 施工變形控制的目的和目標(biāo)加控制

3.1 變形控制的目的

懸臂在澆筑過程當(dāng)中變形控制，是為了保證施工當(dāng)中的結(jié)構(gòu)安全與結(jié)構(gòu)形成之后內(nèi)力狀態(tài)和外形達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。對(duì)懸臂施工預(yù)應(yīng)力混凝土的連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，在澆筑的過程當(dāng)中，按照施工中所監(jiān)測(cè)的已經(jīng)澆梁段受力和變形狀況，在施工的過程當(dāng)中按照施工計(jì)算成果來分析誤差，并且要預(yù)測(cè)與對(duì)下一個(gè)階段箱梁立模的標(biāo)高調(diào)整，來確保成橋后的合攏段的兩個(gè)懸臂端的標(biāo)高相對(duì)的偏差值在規(guī)定值之內(nèi)，和結(jié)構(gòu)內(nèi)力的狀態(tài)達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。

3.2 監(jiān)控工作范圍

按照連續(xù)梁橋的懸臂澆筑流程和受力的特點(diǎn)，對(duì)于施工的監(jiān)控，主要有以下的內(nèi)容，首先，要分析實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)，控制好上部結(jié)構(gòu)施工的過程。在施工當(dāng)中，撓度對(duì)與線形控制的要求很精確，并且很多因素都會(huì)對(duì)撓度產(chǎn)生影響，如梁段自重，掛籃變形，施工荷載，預(yù)應(yīng)力施工，徐變與混凝土收縮，溫度變化與日照溫差，結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換等等。在施工當(dāng)中，必須要對(duì)撓度嚴(yán)格控制和精確計(jì)算：施工中預(yù)拱度的計(jì)算，各參數(shù)測(cè)定，線形的測(cè)量監(jiān)控，懸臂箱梁施工撓度的控制，截面尺寸的測(cè)量，溫度測(cè)定，掛籃靜載以及施工支架的預(yù)壓實(shí)驗(yàn)。

3.3 實(shí)施變形觀測(cè)內(nèi)容和成果

通過對(duì)施工圖紙文件的仔細(xì)研究，同時(shí)根據(jù)本橋特點(diǎn)，確定出施工監(jiān)控工作的主要內(nèi)容：

①根據(jù)設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行堆載的預(yù)壓，預(yù)壓時(shí)，項(xiàng)目部要派出專業(yè)的測(cè)量人員進(jìn)入監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)參與變形測(cè)試，再結(jié)合理論，計(jì)算出立模的標(biāo)高。施工企業(yè)按照監(jiān)控的要求設(shè)置位移測(cè)量點(diǎn)，在澆注混凝土?xí)r，要測(cè)量出位移值。在施工的掛籃拼裝完成之后，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求預(yù)壓，預(yù)壓時(shí)，要分析確定出掛籃荷變形的曲線，再結(jié)合工程結(jié)構(gòu)，計(jì)算出下一塊立模的標(biāo)高，發(fā)出監(jiān)控的指令。在每節(jié)段灌注混凝土?xí)r，要測(cè)量出掛籃的實(shí)際變形情況，塊段前方的應(yīng)力和變形，然后對(duì)參數(shù)進(jìn)行識(shí)別，確定出立模的標(biāo)高，發(fā)出監(jiān)控的指令；②主橋懸澆結(jié)束后或者其前一個(gè)階段，施工工作人員要選擇陰天和晴天各一天，連續(xù)24h進(jìn)行觀測(cè)，得到梁體溫度的線型變化曲線，在獲取數(shù)據(jù)之后進(jìn)行分析，并發(fā)出監(jiān)控的指令，下達(dá)合攏段的施工指令，在預(yù)應(yīng)力的張拉，澆注混凝土，體系轉(zhuǎn)換時(shí)，對(duì)線型，標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量，如果施工過程當(dāng)中出現(xiàn)了異常，要及時(shí)預(yù)警。

3.4 測(cè)量?jī)x器的選擇和測(cè)量時(shí)間的安排

使用DSZ2自動(dòng)水準(zhǔn)儀和5m的塔尺，每次測(cè)量的讀數(shù)都使用輔尺，主尺進(jìn)行觀測(cè)，防止出現(xiàn)粗差現(xiàn)象。為了降低測(cè)試結(jié)果受溫度變化的影響，全部線型和應(yīng)力都要在溫度比較穩(wěn)定的時(shí)候進(jìn)行。測(cè)量的時(shí)間，要安排在一天當(dāng)中溫度變化比較小的階段里進(jìn)行觀測(cè)，就是每天日出候一小時(shí)進(jìn)行觀測(cè)，防止日照溫差受到大氣折光影響。測(cè)量持續(xù)時(shí)間要盡可能縮短。合攏段要在施工之前連續(xù)24h進(jìn)行監(jiān)測(cè)，給出合攏前數(shù)據(jù)。建立基準(zhǔn)點(diǎn)和復(fù)測(cè)，使用自動(dòng)水準(zhǔn)儀和鋼尺把控制點(diǎn)引到梁頂上，再標(biāo)上明顯的標(biāo)記并且保護(hù)好。在之后的施工當(dāng)中，就以這個(gè)點(diǎn)作為基準(zhǔn)，當(dāng)作其它測(cè)量時(shí)的后視點(diǎn)。每一個(gè)墩頂至少要設(shè)置兩個(gè)點(diǎn)，在每次測(cè)試的時(shí)候，要互相校核。

3.5 線型監(jiān)控的測(cè)量

在大跨徑的箱梁的懸臂澆筑施工當(dāng)中，對(duì)于結(jié)構(gòu)線形控制會(huì)直接影響到合攏的精度，是保證連續(xù)梁質(zhì)量的主要因素之一。工程施工當(dāng)中，對(duì)線形控制的要求非常精確，然而很多因素都會(huì)對(duì)撓度產(chǎn)生影響，比如梁段自重，掛籃變形，施工荷載，預(yù)應(yīng)力的施工，溫度變化與日照溫差，混凝土徐變與收縮，結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換等等。在施工當(dāng)中必須要對(duì)撓度進(jìn)行嚴(yán)格控制和精確計(jì)算。

3.6 懸臂箱梁施工撓度的控制

按照設(shè)計(jì)標(biāo)高和預(yù)拱度，確定好待灌梁段立模的標(biāo)高，要嚴(yán)格按照立模標(biāo)高進(jìn)行立模。組成專門的監(jiān)測(cè)小組，加強(qiáng)每個(gè)節(jié)段混凝土澆注時(shí)的監(jiān)測(cè)，掛籃就位后，預(yù)應(yīng)力的張拉前后，四種情況下的懸臂撓度的變化。每個(gè)節(jié)段施工完成后，要分心撓度的曲線，準(zhǔn)確即時(shí)的控制與調(diào)整在施工當(dāng)中出現(xiàn)的偏差。在合攏之前相接懸臂最后的2～3個(gè)節(jié)段立模的時(shí)候進(jìn)行聯(lián)合觀測(cè)，以確保合攏的精度。各個(gè)參數(shù)測(cè)定按照對(duì)影響機(jī)理和影響撓度的分析，給出施工現(xiàn)場(chǎng)的待測(cè)參數(shù)；預(yù)拱度的計(jì)算按照設(shè)計(jì)文件把提供施工條件和預(yù)拱度，實(shí)際工期以及使用材料的設(shè)計(jì)假定為不相同，在施工當(dāng)中必須要重新計(jì)算出箱梁節(jié)段預(yù)拱度，其計(jì)算按照現(xiàn)場(chǎng)測(cè)出的參數(shù)計(jì)算得出。

3.7 撓度控制

按照設(shè)計(jì)標(biāo)高及預(yù)拱度，確定好待灌梁段立模的標(biāo)高，嚴(yán)格的按照立模標(biāo)高進(jìn)行立模。加強(qiáng)監(jiān)測(cè)每個(gè)節(jié)段的施工當(dāng)中預(yù)應(yīng)力的張拉前后，混凝土澆注的前后，前移掛籃就位之后，給出撓度的曲線并進(jìn)行仔細(xì)分析，準(zhǔn)確及時(shí)的控制調(diào)整在施工當(dāng)中出現(xiàn)的偏差。測(cè)設(shè)模板的標(biāo)高和高程計(jì)算是H1=H0+fi+flm+fm+Fx，H1是待澆段的底板前端掛籃底板的高度，H0是該點(diǎn)設(shè)計(jì)的標(biāo)高，fi是這個(gè)施工節(jié)段之后各個(gè)節(jié)段對(duì)這個(gè)點(diǎn)撓度影響值，flm是這個(gè)施工節(jié)段在縱向進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉之后對(duì)這個(gè)點(diǎn)影響值，F(xiàn)x是混凝土的徐變，收縮，結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換，溫度，二期活載和恒載等因素影響，所產(chǎn)生撓度的計(jì)算值，各種fm是掛籃彈性的變形對(duì)這個(gè)點(diǎn)影響值。

高程的監(jiān)測(cè)安排和測(cè)量點(diǎn)的布置：梁頂?shù)母叱虦y(cè)點(diǎn)要布置在梁段的端部腹板頂面，在每個(gè)梁段的前端設(shè)置一個(gè)測(cè)試的斷面，斷面的頂面設(shè)置兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)分別埋設(shè)鋼筋作為固定的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)鋼筋要焊在鋼筋的骨架上，使用紅油漆進(jìn)行標(biāo)記，并在附近箱梁的頂面用紅筆編號(hào)。在箱梁施工當(dāng)中幾種不同情況，比如澆注混凝土之后，立完模之后混凝土澆筑之前，預(yù)應(yīng)力筋張拉的前后，要測(cè)量出已經(jīng)澆筑完成各個(gè)梁段控制點(diǎn)的高程。

4 結(jié)束語

本文就如何對(duì)連續(xù)梁的懸臂澆筑質(zhì)量得到控制，已經(jīng)給出了幾個(gè)簡(jiǎn)要的方法，和一些探究，而且對(duì)基本的分析和歸納做了說明。但是在實(shí)際的工作當(dāng)中，會(huì)有很多對(duì)工程造成影響的因素，在連續(xù)梁的施工當(dāng)中，如何控制好預(yù)拱度還有很多值得學(xué)習(xí)探究的方面，需要無數(shù)的研究人員和工程師不斷努力，完善問題的解決辦法，才能夠建立健全一個(gè)完整的解決問題的體系。

[1]姜嫚.基于徐變預(yù)測(cè)模型修正的混凝土橋梁預(yù)拱度計(jì)算研究[D].中南大學(xué)，2013.

[2]程克玲.大跨徑懸索橋橋面系改造的施工監(jiān)控研究[D].長安大學(xué)，2015.

[3]羅皓.張拉控制應(yīng)力對(duì)簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋應(yīng)力影響研究[D].吉林大學(xué)，2013.

U445.466

A

1004-7344（2016）06-0147-02

2016-2-10