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高墩大跨径连续刚构桥施工关键技术研究

来源:易妖游戏网
交通世界TRANSPOWORLD高墩大跨径连续刚构桥施工

关键技术研究

韩雪

(山西省晋中路桥建设集团有限公司,山西晋中030600)

摘要:结合工程实例,分析了高墩大跨径连续刚构桥的结构特点,阐述了高墩大跨径连续刚构桥施工关键技术,总结了施

工技术要点,在施工过程中对桥梁线形和应力进行监测,并对监测数据误差进行了分析,以达到提高工程质量的目的。

关键词:高墩;大跨度;连续刚构桥;现场监测中图分类号:U445.4文献标识码:B

1工程概况

某高速公路在建特大桥为高墩大跨径连续刚构桥,为该高速公路重要工程,桥梁全长610m,桥梁上部为105m+200m+200m+105m连续刚构,桥梁主墩最高为95.5m,也是该地区跨径最大,墩身最高的连续刚构桥梁。桥梁所在区域地貌起伏较大,最低处与最高处高差为98.6m,两侧桥台均位于斜坡上。大桥两岸上坡覆盖层为强风化岩层,且覆盖层较薄。

50cm范围内布置钢筋网。

将挂篮前移并将主桁架与原主桁架拼装,并通过力的传递作用将桁架所承载的最不利荷载组合进行有效控制。3.2主桥合龙段施工控制

0#块边跨直线段采用挂篮施工,在预应力张拉以后,

本项目合龙段采用挂篮施工,施工中应尽可能降低温度对混凝土浇筑质量的影响,施工时间应控制在2~3h之内。为了减少热胀冷缩对混凝土施工质量的影响,合龙段应选用微膨胀混凝土。合龙段混凝土浇筑完成后应按照要求养生,并在混凝土强度达到设计要求后方可进行预应力钢束张拉。

主桥合龙施工通常分两步进行,先进行边跨合龙施工,再进行中跨合龙。合龙施工过程中应注意控制桥梁线形,并采取措施防止接缝处混凝土由于收缩变形或施工荷载出现开裂。合龙段挂篮施工,底模和侧模的安装和加固方法与普通段相同。中跨合龙施工中为了减少外部环境和混凝土收缩对混凝土施工质量的影响,应严格控制合龙口的间距。本项目桥梁合龙段施工过程中选用了劲性骨架,可有效降低外界环境温度变化的影响,保证混凝土强度提高。

3.3悬臂施工挠度控制

在施工过程中,根据施工进度对挠度进行计算和校核,及时对模板标高进行调整,并对主梁预拱度严格控制。为了严格控制主梁变位,施工中应对主梁进行变形测量。一般在悬臂端距离翼缘板边缘10~20cm位置设置监测点,通过分析监测结果控制主梁的梁顶标高。在混凝土浇筑过程中必须严格控制施工温度,降低环境温度对混凝土施工质量的影响。在施工过程中对混凝土坍落度进行严格控制,要保证混凝土的施工和易性。

2高墩大跨径连续刚构桥结构特点

与普通桥梁相比,高墩大跨径连续刚构桥结构有很多不同,不仅在施工方式上不同,桥梁的受力特点也有很多不同,主要表现在以下几个方面:

(1)连续刚构桥桥墩和梁体固结,桥梁上部结构与下部结构共同承受荷载,有效降低了桥墩顶部的负弯矩。

(2)桥梁墩身的总体刚度小,设计上采用柔性墩,允许产生较大的变位。

(3)桥梁结构采用多次超静定结构,施工过程中混凝土收缩、徐变,预应力作用,桥墩不均匀沉降和环境温度变化等都会增大附加内力对结构的影响。

(4)连续刚构桥结构整体性好,具有较好的抗震性,抗弯刚度和抗扭刚度大。桥梁结构受力合理,主梁连续,无伸缩缝,行车平稳。

3高墩大跨径连续刚构桥施工控制要点

3.10#块边跨直线段施工控制

为了保证施工荷载能够传递到墩身,在墩身两侧各搭设5片三角形桁架,每两片桁架间距为1.4m,并在墩身安装预埋件,用于连接托架,与墩身连接。另外,为了防止预埋件下部混凝土产生较大的竖向作用力,应在预埋件下

收稿日期:2019-03-20

作者简介:韩雪(19—),女,山西晋中人,工程师,研究方向为道路与桥梁。

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总509期

2019年第23期(8月中)

4连续刚构桥施工现场监测与分析

4.1桥梁线形监测4.1.1布置观测点位

通过对0#块高程进行观测,不仅可以有效控制0#块标

高,还可以为各悬浇节段高程观测提供基准点。本项目桥梁0#块纵向长度为14m,体积较大,施工中布置了9个观测点,详见图1。

图10#块高程观测布置图(单位:cm)

4.1.2线形监测结果

为了保证成桥线形平顺美观,对各高程观测点进行监测,对监测数据进行收集,并对实测值和理论值进行比较,以便于进行误差调整,准确确定下一块段的立模标高。桥梁右2号墩和右3号墩在施工至最大悬臂状态时,在预应力张拉后对各观测点标高进行观测,并将实测值与理论值进行对比分析,具体数据分析详见表1。

表1桥梁节段标高监测数据汇总表

截面位置右2墩0号块中心

1号块2号块3号块4号块5号块6号块7号块8号块9号块10号块11号块12号块右3墩0号块中心

距墩中心距离

/m0-10.5-14-17.5-21-24.5-28-31.5-35-38.5-42-46-500

设计标高

/m475.388475.268475.228475.1475.149475.110475.071475.032474.993474.953474.914474.869474.824474.430

实测标高

/m475.388475.270475.231475.191475.152475.112475.073475.033474.995474.955474.917474.873474.8274.430

差值/mm02322222223420

通过对表1数据进行分析可知,该块段预应力张拉前后,标高实测值与理论值之间存在一定的偏差,最大值为4mm,在允许范围以内。所产生的误差主要受施工因素、人为因素、仪器设备与外界环境等因素影响。监测数据分析结果表明,误差对桥梁的线形不会产生影响。4.2应力监测4.2.1布置观测点位

桥梁施工过程中,桥梁结构的应力不断变化,应该对每个块段的应力进行监测,并将实测值与理论值进行对比。悬臂长度越大,悬臂根部所产生的弯矩越大,是主梁断面受力最不利的位置。通过对箱梁关键断面的应力进行监测,可保证桥梁结构受力安全。边跨和中跨合龙截面布设11个传感器,对主梁各关键截面应力进行检测,测点布置详见图2。

图2主梁关键截面应力测点布置图

4.2.2应力监测结果

通过对桥梁关键截面进行应力监测,数据可用于分析观测应力值的变化规律。通过将实测值与理论值进行对比分析,可对主梁结构所受应力状态作出判断,进而确定桥梁的安全状况。对左2墩根部应力测试理论值与实测值进行对比分析,结果详见表2。

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表2主梁左2墩根部截面应力实测值和理论值

单位:MPa监测位置

施工工况

顶板应力底板应力

理论值

实测值理论值实测值移挂篮

00001号块

浇筑后0.110.01-0.07-0.15张拉后-1.12-1.340.050.01移挂篮

-0.97-1.180.03-0.022号块

浇筑后-0.80-1.01-0.13-0.21张拉后-2.01-2.220.110.18移挂篮

-1.20-1.51-0.06-0.163号块

浇筑后-1.71-2.03-0.27-0.36张拉后

-3.09-3.400.03-0.02通过对表2数据进行分析,左2墩根部应力测试理论值与实测值之间的偏差较大,最大值为-0.32MPa。通过分析,造成偏差过大的主要原因包括龄期对混凝土的影响、施工荷载、温度变化、预应力钢绞线超张拉和混凝土收缩徐变等因素的影响。通过对监测数据分析,可以找出偏差较大的原因,为下一块段施工提供参考。

5结语

高墩大跨径连续刚构桥结构整体性好,抗震性好,桥梁结构受力合理,主梁连续,无伸缩缝,行车平稳。通过

交通世界TRANSPOWORLD对连续刚构桥施工关键技术进行研究,总结施工技术要点,并对桥梁线形和应力进行监测,得出以下结论:

(1)0#块边跨直线段、主梁合龙段和悬臂施工挠度控制是高墩大跨径连续刚构桥施工质量控制的关键,应在施工过程中严格进行质量控制。

(2)通过设置高程观测点,对桥梁高程进行监测,通过数据分析后得到高程最大偏差为4mm,在允许范围以内,不会影响桥梁线形。

(3)在桥梁关键截面布设传感器,对桥梁应力进行监测,得出的监测结果误差较大,通过分析找出误差产生的原因,可为下一块段施工提供参考。

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(编辑:曹艳华)

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