預應力混凝土連續(xù)梁橋和連續(xù)剛構橋是大跨徑梁式橋的主要形式,其施工方法主要采用懸臂施工法和頂推施工法。
1.預應力混凝土連續(xù)梁橋頂推施工監(jiān)控
連續(xù)梁橋頂推施工是在被頂推梁體的后部設置預制平臺,在乎臺上分節(jié)段預制梁體,經(jīng)水平千斤頂施頂,使梁體在各墩頂滑道上逐段向前滑動,直至主梁形成。從頂推連續(xù)梁的自身特點來看,為保證頂推施工順利進行,在任何狀態(tài)下結構受力在設計允許范圍內以及落梁后的梁體受力狀態(tài)(截面彎矩、支座反力)是否與設計相符是施工控制的主要目的。
頂推施工是針對已成結構(梁)進行的,其施工控制的主要內容包括頂推過程模擬結構分析(施工過程中結構狀態(tài)預測)、頂推施工狀態(tài)監(jiān)測與調整。
雖然頂推連續(xù)梁的結構設計已考慮了頂推過程的影響,但設計中的分析是在特定的理想狀態(tài)下進行的,一旦某個參數(shù)有所改變,結構的實際受力狀態(tài)也將發(fā)生改變,所以,在施工控制中首先要對其施工過程作模擬分析。這樣,一方面可對主要設計參數(shù)進行校核,另一方面可根據(jù)已掌握的各種實際參數(shù)對設計確定的施工方案作模擬分析,確定是否需要對施工方案進行調整;預測出施工過程中梁體、支墩的內力與變形狀態(tài),指導施工與施工控制。
施工監(jiān)測對連續(xù)梁頂推施工極為重要。一般需要監(jiān)測的內容包括:
1)預制平臺變形與平整度監(jiān)測。
2)臨時支墩變形監(jiān)測。
3)溫度監(jiān)測。
4)頂推同步性與施力監(jiān)測。
5)主梁軸線位置監(jiān)測。
6)主梁應力監(jiān)測。
7)導梁端部標高監(jiān)測。
落梁是在全梁頂推到位并按設計要求完成有關預應力施工后進行的,它是將主梁安置到設計支座上的一個重要步驟。由于此時的梁體已是連續(xù)體系,因落梁在墩頂施加的豎向頂力的任何不均勻都將在梁內產(chǎn)生附加內力,所以,必須要求墩頂豎向起頂同步均衡,或將起頂高度差嚴格控制在允許的范圍內。施工時除通過千斤頂讀數(shù)控制外,還應同時對梁體標高以及應力進行監(jiān)測。
2.預應力混凝土連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構橋懸臂施工監(jiān)控
懸臂施工法是預應力混凝土連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構橋的主要施工方法。
對于預應力混凝土連續(xù)梁橇、連續(xù)剛構橋來說,采用懸臂施工法施工雖有許多優(yōu)點,但是,這類橋梁的形成要經(jīng)過一個復雜的過程。當跨數(shù)增多,跨徑進一步增大時,新的問題也接踵而至。例如:如何保證合龍前兩懸臂端豎向撓度的偏差和主梁軸線的橫向偏移不超過容許范圍;如何保證合龍后的橋面線形良好;如何避免施工中主梁截面出現(xiàn)過大的應力;……,這些問題若處理不當,不僅會對結構受力不利,而且可能會使主梁梁底曲線不順暢,形成永久性缺陷而影響外形美觀。為了解決好這些問題,惟一的辦法就是對施工過程實施監(jiān)控。
對于分節(jié)段懸臂澆筑施工的預應力混凝土連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構橋來說,施工控制就是根據(jù)施工監(jiān)測所得的結構參數(shù)真實值進行施工階段計算,確定出每個懸澆節(jié)段的立模標高,并在施工過程中根據(jù)施工監(jiān)測的成果對誤差進行分析、預測和對下一立模標高進行調整,以此來保證成橋后橋面線形、合龍段兩懸臂端標高的相對偏差不大于規(guī)定值以及結構內力狀態(tài)符合設計要求。
大跨度預應力混凝土連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構橋的施工控制包括兩個方面的內容:變形控制和內力控制。變形控制就是嚴格控制每一節(jié)段箱梁的豎向撓度及其橫向偏移,若有偏差并且偏差較大時,就必須立即進行誤差分析并確定調整方法,為下一節(jié)段更為精確的施工做好準備工作。關于控制方法,針對不同情況亦必然有所差異。內力控制則是控制主梁在施工過程中以及成橋后的應力,尤其是合龍時間的控制,使其不致過大而偏于不安全,甚至在施工過程中造成主梁破壞。
懸臂施工屬于典型的自架設施工方法。由于連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構橋在施工過程中的已成結構(懸臂節(jié)段)狀態(tài)是無法事后調整的,所以,施工控制主要采用預測控制法。連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構橋施工控制主要體現(xiàn)在施工控制模擬結構分析、施工監(jiān)測(包括結構變形與應力監(jiān)測等)、施工誤差分析以及后續(xù)施工狀態(tài)預測等幾個方面。
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