預應力混凝土曲線連續(xù)梁施工中線型控制

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

摘要：結(jié)合襄渝二線安康至重慶段新后河27#左線大橋澆筑的施工狀況，闡述采用掛籃懸臂澆筑施工中結(jié)構(gòu)預拱度設(shè)置的方法、影響撓度控制的一些主要因素。從而確定結(jié)構(gòu)合攏精度和成橋后的線型。
關(guān)鍵詞：預應力；曲線；連續(xù)梁；線型
0 引言
隨著現(xiàn)代大跨度橋梁的修建，各種先進的階段施工方法(如懸臂澆筑、懸臂拼裝、逐跨架設(shè)等)也應運而生，從而推動了結(jié)構(gòu)分析設(shè)計理論及施工監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，同時也使大跨度橋梁的蘸工控制問題成為一個重要的研究課題。對于曲線橋而言，由于曲率的影響產(chǎn)生彎扭耦臺效應，需同時對撓度和扭轉(zhuǎn)角加以控制，各階段的內(nèi)力和變形異常復雜，如果不在施工過程中實施有救控制，就可能由于偏差的積累而導致成橋后結(jié)構(gòu)的受力狀況及結(jié)構(gòu)線形嚴重偏離設(shè)計目標而影響結(jié)構(gòu)的可靠性，因此對預應力混凝土曲線連續(xù)梁橋的實際施工過程進行跟蹤分析及工程控制是非常必要的【1】。
1 工程概述
襄渝二線安康至重慶段新后河27#左線大橋位于萬源市花樓壩鄉(xiāng)境內(nèi)，起訖里程為ZDK505+705.14~ ZDK506+080.15，橋全長375.01m,橋梁橫跨后河、210國道、既有鐵路，橋跨布置形式為8×32m簡支T梁及2孔48mT構(gòu)連續(xù)箱梁，T構(gòu)中心里程為ZDK506+021，為受地形限制而設(shè)的跨線結(jié)構(gòu)型式，該橋0#~4#墩處于直線段，5#-10#臺均處于R-2000曲線段，T構(gòu)箱梁采用弦向直線布置通過曲線，全橋均處于+3.6‰上坡段。
T構(gòu)箱梁梁體為單箱單室、變高度、變截面箱梁，全長97.2m,兩邊跨端部長7.6m為等高梁段，梁高為2.5m；主墩墩頂處梁高為5.0m，其余梁段按圓曲線變化，梁底下緣圓曲線半徑為R=286.26m。箱梁頂板寬7.4m，底寬4.2m。頂板厚0.35~0.60m,主墩墩頂處局部加厚到0.70m。底板厚由0.30m變化至0.66m,主墩墩頂局部加厚至1.06m；梁體在端部、中支墩處設(shè)置橫隔板，全橋共3處。全梁分成27個梁段（13+1+13），一般梁段長度為3m、3.5m，0#段長9m，直線段長5.6m，合攏段長2m，梁體采用縱、豎采用雙向預應力體系。T構(gòu)梁端部支座采用LQZ球形支座，8#墩與10#臺均為活動支座。
2 線型控制基本原理
線型控制的基本原理是【2】：根據(jù)計算提供的粱體各截面最終撓度變化值(即豎向變形)來設(shè)置施工預留拱度，據(jù)此調(diào)整每段模板安裝時的前緣標高。
用公式表示為：Hi=H1i+fi
式中： Hi一第i梁段的實際底模標高
H1i—第i梁段的設(shè)計標高
fi—綜合考慮各種因素的影響施工預留拱度
影響撓度的相關(guān)因素較多，主要有：
① 梁段混凝土的自重；
② 掙籃及梁上其他施工荷載；
③ 已張拉的預應力筋的預應力；
④ 合攏時釋放的臨時錨固支座的力；
⑤ 混凝土彈性壓縮、收縮、徐變、預應力筋松弛、孔道摩阻應力損失等因素；
⑥ 大自然的溫度、濕度及風荷載等因素的作用引起的變形；
⑦ 橋墩變形、基礎(chǔ)沉降、施工誤差等。
根據(jù)上述各種影響撓度的因素，由設(shè)計計算出理論的預留拱度值，供施工時參考，因影響的因素較多和復雜，施工時要根據(jù)實際情況和施工經(jīng)驗作出相應的調(diào)整。
3 施工標高的確定
施工時設(shè)計院已提供了各施工階段累計撓度，包括各施工階段的恒載、預應力和混凝土收縮徐變產(chǎn)生的撓度累計之和，還有1/2靜活載撓度、支座壓縮及基礎(chǔ)沉降、掛籃影響值(包括掛籃自重和鋼模板的重量等)。
節(jié)段前端施工立模標高，由設(shè)計提供的標高和綜合預留拱度組成。
設(shè)計標高：H1i =H0+△Hi
式中：H0一墩頂塊標高
△Hi一梁體坡度引起的增減值
綜合預留拱度 fi=fi1+fi2+fi3+fi4+fi5
式中：fi1—各施工階段的累計撓度
fi2一1/2靜活載撓度
fi3—支座壓縮及基礎(chǔ)沉降值
fi4—掛籃自重及鋼模板重量等影響值
fi5—節(jié)段預留拱度
節(jié)段前端立模標高為：
Hi=H1i+fi= H0+△Hi+fi1+fi2+fi3+fi4+fi5
4 測點布置及時間確定
4.1 測量監(jiān)www.jianzhulunwen.org控點位的布置
共設(shè)8個點：分別在底模前端兩腹板邊和正中各設(shè)一點；前體頂而前端頂面兩腹板處各設(shè)點；箱體頂面兩挑出翼邊口前端和箱粱中線各設(shè)一點。
4.2 觀測時間及觀測內(nèi)容
① 掛籃就位后澆筑混凝土前；
② 澆筑梁段混凝土后；
③ 張拉縱向預應力束前；
④ 張拉縱向預應力束后；
⑤ 移動掛籃前；
⑥ 移動掛籃后(對已施工好的梁段前端進行復測)。
每天觀測記錄好標高、溫度、時間、承臺沉降及天氣變化情況。
5 數(shù)據(jù)整理、分析和調(diào)整
5.1 施工標高控制程序
原始數(shù)據(jù)搜集 原始數(shù)據(jù)整理 建立數(shù)據(jù)資料 計算理論預留拱度 確定立模標高 梁段施工 施工觀測記錄 數(shù)據(jù)對比、分析反饋 計算下一段預留反饋
5.2 調(diào)整方法
① 合攏段懸臂端增加平衡配重；
② 邊跨合攏段施工中，支架上邊跨段與懸臂最后一段可能會出現(xiàn)少量偏差，此時通過懸臂端配重大小進行微調(diào)。
6 線型測量控制方法
6.1 測量控制網(wǎng)
在全橋統(tǒng)一的高程控制網(wǎng)設(shè)在既有鐵路混凝土框架橋頂部和附近某一固定點設(shè)立高程控制基點。高程控制點是連續(xù)梁統(tǒng)一的高程系統(tǒng)，它既是連續(xù)粱施工高程放樣的控制依據(jù)，又是連續(xù)梁高程線型方向控制合攏的控制依據(jù)，在施工中必須保證其穩(wěn)定性，并經(jīng)常檢查復核【3】。
6.2 測量監(jiān)控實施內(nèi)容
在連續(xù)梁施工中影響線型的因素很多，其中尤以溫度、混凝土收縮徐變、現(xiàn)澆節(jié)段重、超重及施工偏差影響最大，為便于連續(xù)梁線型控制并對以后節(jié)段澆注溫度影響進行預測，必須對連續(xù)梁施工中的每一道工序進行觀測，具體觀測內(nèi)容如下：
① 灌注混凝土節(jié)段前端底模板標高測量。根據(jù)監(jiān)控單位提供的瞬時立模標高(應包含掛籃變形值)進行測量，確定澆筑節(jié)段前端底模高程。
②在待澆梁段端預埋觀測樁。預埋觀測樁是為了觀測澆筑混凝土前后的高程變化，確定實際預抬值，為以后梁段的立模標高設(shè)計提供參考依據(jù)。在澆筑混凝土前預埋好觀測樁，測量灌筑混凝土前觀測樁頂?shù)母叱獭?br /> ③灌注混凝土前測量。測量待澆梁段、已澆梁段各觀測樁頂?shù)臉烁摺?