本站原创摘 要 :结合工作经验,根据悬臂现浇梁施工特点,就施工中如何控制现浇梁标高的要点作了介绍,以推广在实际施工中的应用.
关 键 词 :悬臂,现浇梁,标高控制,措施
陕西潼西改扩建T-C06合同段河大桥为上跨陇海铁路桥,主桥上部结构为(47+80+47)米预应力混凝土连续箱梁桥,单箱双室形断面,箱梁根部高度5.20米,跨中高度2.40米,其间梁高按1.6次抛物线变化.悬灌施工量大、工期紧,为确保连续梁优质、高效、按期完成,在标高形控制方面使用莱卡免棱镜全站仪、和自动安平电子水准仪来配合挂篮施工连续梁的控制.
1. 施工控制的原理
由于箱梁在悬臂浇筑施工时受混凝土自重、日照、温度变化、墩柱压缩等因素影响而产生竖向挠度,混凝土自身还存在收缩、徐变等因素,也会使悬臂段发生变化,为使合拢后的桥梁成型及应力状态符合设计要求,达到合拢高程误差控制在15mm以内的要求,最大限度地使实际的状态(线型)与设计的相接近,必须对各悬臂施工节段的挠度为进行观测控制以便在施工及时调整有关的标高参数,为下节的模板安装提供数据预报,确定下节段合适的模板标高.根据检测数据及时进行调整,确保合拢精度.观测内容主要有以下几点:
a.挂篮模板安装就位后的挠度观测,
b.浇筑前预拱度调整测量,
c.混凝土浇筑后的挠度观测,
d.张拉前的挠度观测,
e.张拉后的挠度观测,
f.合拢段合拢前的温度修正,
g.温度观测,
h.挠度观测的关键是每日定时观测,时间宜选在每日温升前上午8:00-9:00以前.合拢段应在施工前进行连续24h(每次间隔2h)观测,提供合拢前的数据.为控制挠度,应该在混凝土施工完成并达到设计要求的张拉强度后进行预应力束的张拉,应按龄期及强度进行双控,一般在混凝土施工后2--3天方进行张拉以减少张拉时的混凝土收缩徐变值,使永久应力满足设计要求,相应减少张拉后产生的挠度.
根据设计提供的梁体各截面的最终挠度值和检测结果,设置施工预拱度,据此调整每块梁段模板的前缘标高.用以下公式计算:
Hi等于Hi'+f
其中:Hi――第i梁段的实际立模标高
Hi'――第i梁段的设计标高
f――综合考虑各种因素的影响而曾设的施工预拱度
悬臂梁施工线形控制的关键是要分析每一施工阶段、每一施工步骤的结构挠度变化状态,确定逐步完成的挠度曲线.影响挠度的因素主要有以下几点:
(1)单T形成阶段由以下因素产生的悬臂挠度:
①梁段混凝土自重
②挂篮上及梁上其他施工荷载作用
③张拉悬臂预应力筋的作用
(2)合拢阶段,将继续发生以下因素产生的挠度:
①合拢混凝土重量及配重作用
②模板吊架或梁段安装设备的拆除
③张拉连续预应力筋的作用
(3)在以上过程中,同时还会发生由于混凝土弹性压缩、收缩、徐变、预应力筋松弛、孔道摩阻预应力损失等因素引起的挠度.
2. 预拱度计算
(1)基本假设
①混凝土为均质材料
②施工中梁体截面的应力σh<0.5Ra,并可认为在这种范围内,徐变、应变与应力成线形关系.
③叠加原理适用于徐变计算,即应力增量引起的徐变变形可以累加求和.
④ 忽略预应力筋和普通钢筋对混凝土受力及变形的影响.
(2)预拱度计算
在上述假设的基础上考虑到各节段混凝土龄期不同所导致的收缩徐变差异将临时
刚构梁施工所经历的收缩徐变过程划分为与施工过程相同的时段:新浇筑梁段、张拉预应力筋、移动挂篮、体系合拢等.每一时段结构单元数与实际结构梁段数一致,在每一时段都对截面进行一次全面分析,求出该时段内产生的全部节点位移增量,对所有时段进行分析,即可叠加得出最终预拱度值.
3. 节段施工标高确定
节段前缘施工立模标高Hi由设计标高Hiノ和综合预拱度fi组成.
综合预拱度fi等于fi1+fi2+fi3
其中:fi1为节段设计预拱度
fi2为挂篮变形预留的增量
fi3为基础沉降的影响
所以节段前缘施工标高为:Hi等于Hi'+ fi1+fi2+fi3
①各节段梁体的预拱度.在预应力混凝土悬臂箱梁施工中,随着箱梁的延伸,结构自重将逐步施加于已浇筑的阶段上,使其挠度逐渐增加而变化.因此,在各梁段施工时需要有一定的施工预拱.但实际施工中,影响挠度的因素较多,主要有箱梁自重、挂篮变形、预加应力、施工荷载、混凝土收缩徐变、预应力损失、温度变化等.通过实测,对设计部门给定的预拱度在一定范围内作适当的调整.
②挂篮变形.挂篮变形主要包括:菱形架弹性变形、前吊带弹性变形及非弹性变形.
挂篮的非弹性变形由挂篮预压试验来测定并消除,对未经预压的挂篮(各套挂篮为同一工厂、同一工艺加工)的变形量在第一次挂篮施工时设置,对经过预压试验的挂篮在施工时不在考虑,弹性变形根据计算和预压观测数据得出.
③基础沉降的影响值.悬臂连续梁为钻孔桩群桩基础,墩身和承台均为钢筋混凝土结构,箱梁通过支座和临时固结刚性连接在墩顶,故基础沉降影响值可以忽略不计.