大跨连续刚构桥施工控制监测
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浅析大跨径预应力混凝土连续刚构桥的常见病害及控制措施摘要:本文对大跨径预应力混凝土连续刚构桥的常见病害及成因进行了分析,针对各病害提出了可行的控制方法。
或可为该类桥梁的设计施工提供参考。
关键词:预应力混凝土,连续刚构,病害,控制措施。
1常见病害通过调查,我国已建成的大跨径连续刚构桥梁中,常见的病害主要有以下几种:(1) 跨中挠度过大;(2) 箱梁梁体产生裂缝;(3) 墩顶0#块开裂;(4)桥墩(或塔墩)靠承台区段的竖向裂缝。
2跨中挠度过大的成因分析及控制措施跨中挠度过大,通常是由于梁体本身刚度不足所致,而梁体由混凝土、普通钢筋和预应力钢筋组合而成,故梁高过小、腹板厚度不足、混凝土标号不足、普通钢筋配置不足、预应力不足都会导致梁体刚度不足,进而导致跨中挠度过大。
其中,预应力配置不足可以由设计中预应力配置不足或者预应力筋应力松弛过大、混凝土收缩徐变导致预应力损失过大引起。
此外,如设置的预拱度不足,也会导致桥梁合龙后跨中挠度过大。
可通过以下方法降低跨中挠度:(1) 适当增加梁高,提高结构的承载能力(2) 设置足够的施工预拱度(3) 应力松弛的影响,增加底板预应力束,并采用分批张拉,部分底板预应力束可滞后1 年左右的时间,待混凝土完成一定的收缩、徐变后再张拉。
(4) 在中跨底板适当设置体外备用钢束,待需要时进行张拉。
(5) 延长混凝土的加载龄期,减少徐变对结构的影响(6)利用高墩的柔度来适应结构由预应力混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的位移,减少挠度。
3箱梁梁体裂缝的成因分析及控制措施3.1箱梁节段间施工接缝处腹板竖向裂缝箱梁节段间施工接缝处腹板竖向裂缝处于两施工节段之间,严重的缝宽1-2mm甚至更宽。
开裂原因:(1)悬臂浇注移动支架的整体刚度不够,浇注过程中变形大;(2)混凝土浇注程序不对:先浇注后端(紧靠前一浇注节段),然后逐步向前端浇注,前端的荷载引起悬臂支架变形,导致后端混凝土裂开。
控制措施:(1)支架的刚度和强度必须满足施工要求,必须采用相当于实际荷载的荷载预压,除强度满足需要外,其最大挠度应小于或等于2.0cm。
连续刚构桥的施工控制要点摘要:文章详细介绍了连续刚构桥的施工工艺,并对此类桥梁施工中的安全和质量控制要点进行了分析说明,可供同类桥梁施工参考。
关键词:桥梁;连续刚构;施工;质量;安全Abstract: This paper introduces in detail the construction technology of continuous rigid frame bridge, and the bridge construction safety and quality control points were analyzed, for the similar bridge construction.Key words: continuous rigid frame bridge; construction; quality; safety;1 引言国内所建的桥梁形式已从早期的以简支梁桥、拱桥、钢桁架桥等为主发展到涵盖了梁式桥、拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥等五大桥梁体系。
悬臂施工法用于建造预应力混凝土桥,是1950年由前联邦德国首创。
20世纪80年代中期,我国开始借鉴国外的预应力砼连续刚构桥。
1988年,建成了我国第一座主跨180m 的大跨度预应力混凝土连续刚构桥—广州洛溪大桥。
从此,这一桥型在我国得到了广泛的应用和大量的推广。
1997年,我国建成了主跨270m的连续刚构桥—虎门大桥辅航道桥,建成时该桥型跨径居世界之最。
近十几年来已建成几十座大跨度连续桥,取得了良好的社会和经济效益。
连续桥除桥面连续、行车平顺外,更重要的是梁体内的内力分布更加合理,能充分发挥高强材料的作用,有利于增大跨径。
随着桥梁施工技术水平的提高,对混凝土收缩、徐变、温度变化、预应力作用、墩台不均匀沉陷等因素引起的附加内力研究的深入和问题的不断解决,大跨度预应力混凝土连续刚构桥已成为目前在200~300m跨度范围内采用的主要桥梁结构体系。
浅谈连续刚构桥挂篮施工与监控摘要:根据腊八斤特大桥连续刚构的施工控制流程,对高墩大跨连续刚构桥的主要构造设计进行了介绍,阐述了大桥线形和应力的监控方法及其施工要点,论述了监控测量的主要内容,最后对施工控制过程提出了建议,以供类似工程参考。
关键词:高墩大跨;连续刚构桥;挂篮施工;施工监控1 工程概况北京至昆明高速公路四川省境内雅安经石棉至泸沽高速公路上的腊八斤特大桥和黑石沟特大桥为大跨连续刚构钢管混凝土组合高墩混凝土工程,所采用的分幅式钢管混凝土叠合柱开此类桥梁之先河。
腊八斤特大桥,主桥为105+2×200+105米连续刚构桥,主桥最高墩高为182.5米。
主桥箱梁采用单箱单室箱型截面,为三向预应力混凝土结构,箱梁混凝土设计为c60混凝土。
桥梁位于四川西南山岭地区,地形起伏较大,地质复杂,施工场地狭窄。
腊八斤特大桥除一个主墩略低于百米,其余都高于140米,其中10#主墩墩高182.5米,居世界同类桥梁墩高之首。
2 主要构造设计腊八斤特大桥箱梁跨中及边跨现浇段高3.80米,箱梁根部断面和墩顶0#块梁段高为12.75米,顶板宽12.1m,底板宽6.8m,厚2.5m,翼板宽2.65m。
悬臂浇注梁段以0#块箱梁为中心,两边对称布置,每边各1#~26#梁段。
1#~26#梁段梁高变化:12.75~3.8m。
梁长变化:1#~10#梁段长为2.9m、11#~18#梁段长为3.5m、19#~26#梁段长为4.45m。
3 施工要点主梁采用挂篮分段浇筑,悬臂对称施工,每一个刚构”t”墩顶共分26个节段,分26次浇筑。
其中0#块长13m,在支架上现浇,1#块开始采用挂篮悬臂浇筑施工;两端支架现浇梁段长3.66m,合拢段均为1.8m,先进行中跨合拢,后进行边跨合拢,合拢段浇筑时,需特别注意劲性骨架的安装和临时预应力束张拉。
桥墩施工至墩顶,安装墩顶0#梁段现浇支架,然后在0#梁段支架上立模、绑扎钢筋、浇筑混凝土、张拉,安装调试挂篮,并进行挂篮预压,然后依次完成1#~10#、11#-18#、19#-26#梁段的浇筑,在施工时应保持对称平衡施工,最大不平衡重控制在25吨以内。
大跨度连续刚构桥 0# 块施工安全管理控制要点前言大跨度连续刚构桥0#块施工是整个桥梁施工过程中至关重要的一个环节,结构复杂、普通钢筋密集、施工作业面离地面高度大等施工难点。
基于大跨度连续刚构桥0#块施工的安全管理难点和安全控制措施,根据渠江四桥0#块施工安全管理过程,本文对0#块安全管理要点进行归纳总结,为同类桥梁施工提供参考。
关键词本质安全安全设施安全管理1、施工概述某特大桥采用双肢薄壁墩,共设计4个0#块。
单个0#块高11.5米,预计分三次浇筑完成。
第一次浇筑4.5米高,施工至横隔板人洞顶口以上0.5m,第二次浇筑4.5米高,第三次施工零号块件剩余部分。
2、0#块托架安装、预压过程中的安全管理要点某大桥0#块采用托架现浇施工,在墩顶焊接托架,形成施工平台。
通过主墩施工用5023塔吊分块吊运托架,并调至安装位置,临时固定于墩顶预埋型钢或钢筋上,通过塔吊配合手拉葫芦进行位置调整,调整就位后施焊。
托架上分配梁横桥向设计为I40b型钢、调平I25桁架、模板系统。
墩间采用钢牛腿上依次设置卸落块、横梁2I56横梁、纵向I40b、I25分配梁、模板系统。
在零号块托架安装前,安全管理人员与总工办沟通交流牛腿下悬挑式操作平台设计尺寸是否能让作业人员正常通行;在施工现场检查制作悬挑式操作平台使用的钢材是否与方案一致;再检查塔吊吊索、吊具及被吊物上的吊点是否符合安全要求。
监督作业人员焊接牛腿下悬挑式操作平台。
作业人员乘坐吊篮凿出焊接牛腿下悬挑式操作平台的预埋件;用∠75角钢焊接牛腿下悬挑式操作平台的托架;在∠75角钢上铺60公分宽的钢板网并焊接牢固;在∠75角钢上用Φ48的钢管焊接防护栏杆零号块托架预压。
主梁零号梁段支架采用千斤顶张拉钢绞线的方式进行预压,张拉端设置于托架上,锚固端在墩身上埋预埋件焊接反压架。
采用单片托架依次张拉。
在零号块托架预压前,安全管理人员应配合工程处对牛腿进行验收,应检查对接焊缝长度、质量是否符合要求,检查牛腿使用的钢材的合格证和施焊焊工的焊工证,并邀请第三方检测机构对牛腿重要部位的焊缝进行无损检测。
大跨径连续刚构桥施工监控分析作者:蒋林珊赵明黄宁来源:《城市建设理论研究》2013年第21期摘要:本文通过工程实例对大跨径连续刚构桥施工监控的目的和意义、监控的原则与方法、监控内容等方面进行了总结分析,最后对施工监控中的关键问题提出了看法和展望。
关键词:大跨径连续刚构桥;施工监控;理论研究中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:0序言连续刚构桥是墩梁固接的桥梁形式。
它是在连续梁桥和T型刚构桥的基础上发展起来的大跨径桥梁最常用的形式之一,具有跨越能力大,行车舒适,无需大型支座等特点。
该类桥梁特别适合于跨越深谷、大河、急流的桥位。
今年以来,在西部大开发的交通建设中,穿越山岭重丘区架设在陡坡深谷之间的高墩大跨度桥梁日益增多,给高墩、大跨度连续刚构桥的发展带来了新的机遇;同时,如何有效地提高该类桥梁的施工控制水平,确保结构的安全和稳定,保证结构的受力合理和线形平顺,为大桥安全、顺利地建成提供技术保障,是施工中特别需要关注的问题。
1工程概况甘肃某大桥主桥上部结构:右幅采用32.8+2X60+32.8m、左幅采用32.2+2X58+32.2m的预应力混凝土连续刚构箱梁,箱梁根部高度为3.6m,跨中高度为1.8m,箱梁根部底板厚60cm,跨中底板厚28cm,箱梁高度以及箱梁底板厚度按1.8次抛物线变化。
箱梁跨中腹板厚50cm,支点腹板厚70cm,顶板厚度25cm。
箱梁顶宽12.25m,底宽6.15m,顶板悬臂长度3.05m,悬臂板端部厚度18cm,根部厚60cm。
箱梁顶设有2%的双向横坡,箱梁浇筑分段长度分别为:3.5m和4m,边、中跨合拢段长2m,边跨现浇段长右幅为3.72m,左幅为4.12m(到理论跨径线距离)。
箱梁纵向采用预应力,钢束每股直径15.24mm,大吨位群锚体系;0号段竖向预应力筋采用精轧螺纹钢筋。
下部结构:桥墩采用双肢薄壁墩,壁厚1m,宽3m,横向与箱底同宽。
桥墩承台厚2.75m,基础采用桩径1.5m的钻孔灌注桩。
施工线型监控方案1、工程概况本连续刚构位于宁波市轨道工程U型槽出口~五乡站区间段,设计墩号为A32~A35,采用(38+60+38)m孔跨形式在K24+320处跨越绕城高速公路。
本桥采用38+60+38m预应力混凝土连续刚构,采用单箱单室斜腹板断面,顶板宽度9.6m,底板宽度由中支点的3.8m变化到跨中及边支点的4.5m,变化时腹板斜率保持1500/350不变。
中支点梁高3.5m,边支点及跨中梁高2m,梁底从距墩中心2m处到距墩中心39m处按1.7次抛物线变化,顶板厚30cm,底板厚度从距墩中心5m处到距墩中心31m处按1.7次抛物线变化,由30cm变化至70cm,0#块底板厚度从距墩中心2m处到距墩中心6m处由120cm变化至70cm,腹板厚度120cm及60cm。
中横梁及端横梁设置100*80cm的过人孔。
全梁采用悬臂浇筑法施工。
各单“T”箱梁除0号块外分为6对梁段,纵向分段长度为2*3.5m+4*4m。
0号块总长12m,中跨、边跨合龙段长度均为2m,边跨现浇段长度为6.9m。
2、施工监控的意义和目的本桥采用38+60+38m预应力混凝土连续刚构,梁部采用悬臂施工,该类桥梁的形成要经过一个复杂的过程,施工工序和施工阶段较多,各阶段相互影响,且这种相互影响又有差异,这就造成各阶段的内力和位移随着混凝土浇筑过程变化而偏离设计值的现象,甚至超过设计允许的内力和位移,若不通过有效的施工控制及时发现、及时调整,就可能造成成桥状态的梁体线形与内力不符合设计要求或在施工过程中结构的不安全。
在施工过程中,为保证合拢前悬臂端竖向挠度的偏差、主梁轴线的横向位移不超过容许范围、保证合拢后的桥面线形良好、保证在施工中主梁截面不出现过大的应力,必须对该桥主梁的挠度、应力等施工控制参数做出明确的规定,并在施工中加以有效的管理和控制,以确保该桥在施工过程中的安全,并保证在成桥后主梁线形符合设计要求。
对于分阶段悬臂浇筑施工的预应力混凝土连续梁来说,施工控制就是根据施工监测所得的结构参数真实值进行施工阶段计算,确定出每个悬浇阶段的立模标高,并在施工过程中根据施工监测的成果对误差进行分析、预测和对下一阶段立模标高进行调整,以此来保证成桥后的桥面线形、保证合拢段悬臂标高的相对偏差不大于规定值以及结构内力状态符合设计要求。
大跨连续刚构桥施工控制监测
摘要:连续刚构桥能满足特大跨径桥梁的受力要求,除梁端以外元其他伸缩缝,有利于行车平顺舒适,具有结构整体性能好、抗震能力强、承载能力强、施工快捷等结构特点,本文根据大跨径连续刚构桥的施工控制的特点,针对大跨径连续刚构桥的施工控制提出了合理的观测方案,建立了全面的监测系统。
关键词:大跨径连续刚构桥;施工控制;控制监测
0、引言
对称悬臂施工方法的采用,必然给桥梁结构带来较为复杂的内力和位移变化,为了保证桥梁施工质量和桥梁施工安全,桥梁施工控制是不可缺少的。
由于混凝土桥要受温度、湿度、时间等因素的影响,各现浇段混凝土之间相互影响,且这种相互影响又有差异,由此,这些影响因素必然造成各节段或各层的内力和位移随着混凝土浇注或块件拼装过程变化而偏离设计值。
为了保证施工质量,必须要对建桥的整个过程进行严格的施工控制。
本文主要对于大跨连续刚构桥施工控制监测相关内容进行探讨。
1、施工控制的内容
1)几何(变形)控制。
必须对桥梁实施控制,使其结构在施工中的实际状态与预期状态之间的误差在容许范围之内、成桥线形状态符合设计要求。
与桥梁工程质量的优劣需用其质量检验评定标准来检验一样,施工控制的结果也需有一定的标准。
2)应力控制。
桥梁结构在施工过程中以及成桥状态的受力情况是否与设计相符合是施工控制要明确的重要问题。
对应力控制的项目和精度还没有明确的规定,需根据实际情况确定,通常包括:(1)结构在自重下的应力(实际应力与设计相差宜控制在5%);(2)结构在施工荷载的应力(实际应力与设计相差宜控制在5%);(3)结构预加力:结构预加力除对张拉实施双控(伸长量误差允许在±6%以内)外,还必须考虑管道摩阻影响;(4)温度应力,特别是大体积基础、墩柱等;
(5)施工中用到的对桥梁施工安全有直接影响的支架、挂篮、缆索吊装系统等的应力在安全范围内;(6)其他应力,如基础变位、风荷载、雪荷载等引起的结构应力。
3)稳定控制。
桥梁的稳定性已引起人们的重视,但主要注重于桥梁建成后的稳定计算。
即使对于施工过程中的稳定问题也仅限于代换计算进行控制。
为此,应建立一套完整的稳定监控系统。
目前主要通过稳定分析计算(稳定安全系数),并结台结构应力、变形情况来综合评定、控制其稳定性。
2、施工控制中的主要影响因素
2.1结构参数
不论何种桥梁的施工控制,结构参数都是必须考虑的重要因素,结构参数是控制中的结构施工模拟分析的基本资料,其准确性直接影响分析结果的准确性。
结构参数主要包括以下内容:1)结构构件截面尺寸;2)结构材料弹性模量;3)材料容重;4)材料热膨胀系数;5)施工荷载;6)预应力。
2.2工工艺
施工控制是为施工服务的,反过来,施工的好坏又直接影响控制目标的实现。
除要求施工工艺必须符合控制要求外,在施工控制中必须计入施工条件非理想化带来的构件制作、安装等方面的误差,使施工状态保持在控制中。
大跨连续刚构桥施工方法一般采用悬臂对称施工法。
2.3施工监测
监测包括应力监测、变形监测等。
因测量仪器、仪器安装、测量方法、数据采集、环境情况等存在误差,所以,结构监测总是存在误差的。
该误差一方面可能造成结构实际参数、状态与设计或控制值吻合较好的假象,也可能造成将本来可能较好的状态调整得更差的情况。
2.4温度变化
温度变化对桥梁结构的受力与变形影响较大,这种影响随温度的改变而改变,在不同时刻对结构状态(应力、变形)进行量测。
其结果是不一样的,如果施工控制中忽略了该项因素,就必然难以得到结构的真实状态数据,从而也难以保证控制的有效性,所以,必须考虑温度变化的影响。
一般是将一天中的温度变化较小的早晨作为控制所需实测数据的采集时间。
2.5材料收缩、徐变
对混凝土桥梁结构而言,材料收缩、徐变对结构内力、变形有较大的影响,
这主要是由于大跨径连续梁桥施工中混凝土普遍加载龄期小、各阶段龄期相差大等引起的,控制中要予以认真研究,以期采用合理的、符合实际的徐变参数和计算模型。
2.6施工管理
桥梁施工控制的对象就是桥梁施工本身,施工管理好坏直接影响桥梁施工质量、进度等,特别是施工进度,一旦不按计划进行。
必然给施工控制带来一定的难度,悬臂施工的大跨径连续梁桥尤为突出,由于徐变变形较难准确估汁,所以容易给最终合龙造成困难。
所以一般施工现场有严格的工期安排,主要考虑混凝土在短期(1月)内有显著变化。
3、施工控制监测系统
通过施工监测系统的建立,跟踪施工过程并获取结构的真实状态,不仅可以修正理论设计参数,保证施工控制预测的可靠性,同时又是一个安全警报系统,同时警报系统可及时发现和避免桥梁结构在施工过程中出现的超出设计范围的参数以及结构的破坏。
监测内容有:1)高程观测:按照确定的观测频率(挂篮行走前后、块件浇筑前后、预应力张拉前后),分周期性对箱粱顶预埋的监测点进行水准测量;2)温度量测:除要求在挠度观测的同时对温度进行量测记录外,还应在典型气候条件下,对温度变化及相应挠度变化进行量测;3)应力观测:对预埋在箱梁中的应力计进行量测,为参数调整提供帮助;4)材料力学:指定检测包括混凝土(弹性模量、容重、强度、徐变参数等)、钢筋(弹性极限强度)、钢绞线(松动率、弹性极限强度)等的相关力学指标进行检测:5)钢绞线管道磨阻损失的测定;6)其他内容:箱梁几何尺寸、立模标高、预应力张拉等的检测。
4、结论
连续刚构桥以施工简便这一个独特优势就足已成为大跨度桥梁的首选桥型,但其施工的简便特性也给它带来了不足之处,连续刚构桥在施工过程中困难的任务就是挠度的计算和控制,为确保连续刚构桥在成桥状态的线形达到设计的要求。
本文主要对于太跨连续刚构桥施工控制监测的探讨,有利于进行连续刚构桥施工水平的提高。
参考文献
[1]秦仁佩,邱代荣,大跨高墩连续刚椅桥施工监控分析,公路交通技术,2007,4
[2]张伟,王明正,韦铁管,优化GM(1,1),模型在连续刚构桥施工监控中的应用,西部交通科技,2009,4。