连续刚构桥悬臂施工技术研究
2017-02-27
1连续刚构桥特点
连续刚构桥是墩梁固接的连续梁桥。连续刚构桥也分跨中带铰和跨中无铰两种类型,两者一般均采用变高度梁。高墩的柔度可以适应结构由预加力、混凝土收缩徐变和温度变化所引起的纵向位移。连续刚构桥结构为多次超静定结构,混凝土收缩、徐变、温度变化,预应力作用、墩台不均匀沉降等引起的附加内力对结构的影响较大,但同时这种桥具有结构整体性好、抗震性能优越、抗扭潜力大、结构受力合理、桥型简洁等优点。
连续刚构也具有特定的适用条件:虽为墩梁固结的多次超静定刚架结构,但设计目标是使其结构行为接近连续梁,所以跨度不宜太小、连续孔跨不宜太多、桥墩不宜太矮、总桥长不宜太长;大跨径混凝土梁桥主要缺点是自重大,其承载能力绝大部分用于克服自重。
2悬臂施工工艺控制
2.1 混凝土浇筑
(1)平衡浇筑。一般施工方案中大多数首先利用混凝土输送泵将混凝土垂直输送到桥面上,然后用人工水平运送至需平衡浇筑的T构两悬臂节段处,就必须对送至两端的混凝土量进行控制,防止重量失衡而产生意外。(2)减少冲击。混凝土高速倾入所致的冲击不仅会造成梁体的震动影响到挂篮的安全而且会破坏钢筋网和预应力筋波纹管的尺寸与定位准确性,由此就可能导致预应力筋张拉时的线形误差而影响双控目标的实现,因而对底板的浇注就需要利用串简或溜槽等措施来减少冲击震动现象的发生。(3)混凝土的均匀性和预埋锚垫板下混凝土的密实性。箱梁每节段悬浇长度常为3至6m,因此每端的浇注工作面有时可高达40至60m2,此时决不允许仅让几个有限注入点处的混凝土拌和物靠自身良好的和易性能和振动能量来流淌、摊铺远处的工作面,以免粗骨料沉积在摊入点附近而远处只有细骨料和水泥砂浆,从而造成箱梁各部位混凝土强度、质量不一,严重者会引起张拉时混凝土在主拉应力方向开裂。(4)混凝土试块的制取。在浇注箱梁每节段混凝土的长达几个小时的历程中,应按不同的浇注部位随机抽取制作试块,同时应对纵向预应力筋锚下部位的混凝土作同体养护试块并以它的强度值作为张拉时的强度控制标准。
2.2 预应力张拉
(1)预埋锚垫板和安装千斤顶。假设在施工过程中万一发生将19孔预应力筋所用的锚垫板被错预埋成23孔的,则必须用23孔的锚具与之配套,同时在安装工作锚、上夹片时应将锚具四周对称留下四个锚孔以使在张拉时纵向预应力束尽量与锚垫板的中心线重合,从而避免钢绞线摩擦锚垫板的导向段侧壁而发生严重断、滑效现象;反之,如万一发生23孔预应力筋所用的锚垫板被错预埋成19孔,这种情况就该当作事故处理了。(2)伸长量的计算。这里需注意两个问题,一是多次张拉时伸长量的计算,对于很长的纵向预应力束,其伸长量远大于对称张拉时两端大吨位千斤顶的行程之和,因此就必定要重复两次或三次张拉才能达到控制应力。第二个问题是对短束而言,对于短束其计算伸长量一定要扣除两端千斤顶工作夹片和工具夹片之间的钢绞线工作长度的伸长值。(3)断丝与滑丝的处理。当纵向预应力束施工中出现严重断丝时,就必须全部退张、换束、重新张拉,对长度很大的纵向束来说本身或多或少地存在缠绕,因而在退张时决不许图省事用张拉单根的小吨位穿心式千斤顶来逐根地退,因为有时即使拉到115%-120%的张拉控制应力夹片也退不出来,而此时极有可能拉坏钢绞线,为重新使用留下隐患;对于滑丝的也一样,决不允许图省事用小吨位穿心式千斤顶来直接将滑丝的逐根补足到张拉控制应力,因为用这种方式处理同样是由于缠绕、挤压等原因,其伸长量会远远达不到设计要求,或者说该钢绞线只有在两头张拉端附近能达到张拉的应力要求。
2.3 压浆
为满足密实性,应进行二次压浆,前后时间间隔30至40min;同时为满足密实性,出浆口的高度必须大于压浆口,以使波纹管中气体充分排出。另外,压浆的准备工作要充分,孔道应冲洗干净并湿润,压浆要均匀、缓慢地进行,这也是保证压浆密实的重要条件。在压浆过程中尚需注意的是要经常检查波纹管周围混凝土是否有渗、漏之处,如果有则要及时处理,以免事后留下不可弥补的缺陷。
2.4 悬浇的标高控制
影响标高的因素很多:挂篮与混凝土自重、混凝土的收缩与徐变、钢绞线的应力松弛、温度的变化及混凝土的质量和张拉质量等。为更好地给设计提供资料以用来在整个悬浇至合拢过程中不断地调整立模标高,施工中必须制定完善的已施工节段标高随时发展变化的测量制度,混凝土浇注前后、纵向束张拉前后、每天的不同温度时段等都要有完整的测量记录。应予注意的是在桥面上除必要的施工荷载外不容许有其它重物留下,以防影响标高控制的准确性。
3结束语
(1)施工中会遇到各种各样的问题,忽视它将会对质量造成不可估量的负面影响。(2)在三向预应力施工中锚具和夹片的质量是首先要保证的,事先一定要对生产厂家的资格规模、质量保证体系等进行全面的考查了解,同时每次材料进场时要严格按规定的频率检测夹片的硬度来确认其质量,防止在张拉完毕回油退顶时接二连三地出现滑丝,不仅影响工期而且纵向束还会造成梁体震颤与张拉力不平衡而导致危险甚至破坏。(3)悬浇线型的控制,就是对箱梁挠度的控制,它直接影响到桥梁的结构受力、使用寿命和外型美观,在施工中承包人和监理工程师都必须将它作为工作重点严抓不懈。
参考文献:
[1]吕昌武.高墩大跨曲线连续刚构空间受力分析与施工控制[D].西安:长安大学,2006.
[2]程进,沈旭东,孙斌,等.基于ANSYS的预应力混凝土曲线梁桥三维施工仿真分析[J].公路交通科技,2007,24(4):108-112.
[3]韩大建,梁立农,徐郁峰,等.珠江大桥有限元仿真分析[J].桥梁建设,2003(3):34-37.
[4]段海娟,张其林.考虑翘曲效应的薄壁曲梁几何非线性分析[J].工程力学,2004,21(5):57-61.
[5]陈小勇,孙学先.双线铁路连续刚构桥宽箱梁空间应力分析[J].兰州交通大学学报, 2006(6):83-86.
