單新安
摘 要:在大跨度鋼管拱橋中,橋梁的受力情況主要是由拱軸線的情況決定,在施工中經常會出現軸線變形的情況,因此,線型控制成為了保證橋拱軸線和設計相符合的前提。文章對鋼管拱橋線型控制技術以及在施工中要注意以及要進行監控的要點進行了分析,線型控制技術效果非常好,在以后的橋梁施工中也能進行很好的推廣。
關鍵詞:大跨度;鋼管拱橋;線型;控制技術
1 鋼管拱橋線型控制技術線路
1.1 預拱度的確定
在拱橋結構形式中,單跨中承形式的鋼管混凝土形式在設計中對拱軸線的要求比較高,因此,橋體的鋼管拱在進行制作時,要對未來的使用效果進行保證。鋼拱在制作時通常都是分段制作,然后進行吊裝施工,制作期間的鋼管拱段可以作為空載的自由段,對氣溫等環境因素進行考慮。在進行吊裝的時候,一般的施工方案都是使用支架的方法,支架施工能夠更好地對鋼管拱自身的重量問題進行考慮,在鋼管吊裝過程中會經常出現和制作期間的拱軸線不一樣的情況,在進行施工時,還會出現天氣環境、吊裝順序以及施工技術等方面對設計拱軸線進行影響,在這兩個環節經常會出現一定的差值,因此,為了能夠對拱橋的設計質量進行保證,在制作和吊裝過程中一定要保證預拱度。
1.2 線型控制線路
在合攏期要進行線型控制的對象主要是合攏工藝以及對合攏的氣溫進行控制,溫度對合攏作業的質量會產生很大的影響,在合攏過程中一旦出現溫差過大的情況,即使有支撐支架的幫助,也會對合攏的內應力產生很大的影響,對成橋的拱軸線也產生了很大的影響。在合攏過程中,合攏工藝出現不合格的情況,也會導致橋梁中的鋼管內部應力發生變化,一旦出現合攏期比較長的情況,會在溫度的影響下出現很大的變動。
線型控制線路工程在加載方面通常分為三個階段,在第一個階段中,進行壓注混凝土時要避免出現不對稱以及偏壓的情況,一旦出現這種情況會導致鋼拱在形狀方面會出現,在施工過程中,要對鋼拱以及填芯的混凝土自身重量情況進行考慮,同時,對支架的彈性變化以及支架的基礎下沉情況也要進行掌握。在第二個階段,鋼拱的支架會進行拆裝,在這個過程中對鋼拱自身重力作用之下的變形情況要進行綜合分析。在第三個階段,要對鋼拱加載之后的控制工作進行控制,在加載方面主要進行吊桿的衡量,同時,對拱橋的面板進行安裝,對面板的澆筑加載過程進行必要的控制,部門出現鋼拱形變的情況,對拱軸線進行影響。
2 鋼管拱橋施工進程中的線型控制技術
2.1 鋼管拱吊裝期線型控制
在進行鋼拱的分支制作時,要根據合攏時的拱軸線進行放樣和監控,在對橫坐標進行控制的時候,之間的距離要控制在1.5米。吊裝過程中,要保證支架上的支撐點各個部位都要均勻的分布。在鋼拱自身剛度超出空載要求時,各個支點間的拱部不應該出現變形的情況。各個監控點的豎坐標要根據合攏軸線的公式以及支撐點位置的橫坐標對其進行計算和控制,控制的部位是鋼拱下的弦標高度,避免在鋼拱的豎向斷面制作過程中出現誤差,可以根據理論標準對其進行上下均分。在鋼拱線的橫向制作過程中也會出現誤差的情況,以拱軸線的標準來進行左右的平均分配。在吊裝過程中,支撐點位置的線型進行調整和固定,包括橫向和縱向兩個體系,在橫向方面,要對標準高度進行調整,在一次到位以后,要保證支撐點的位置比控制標準高度低20厘米,之后要對馬鞍下的千斤頂標準高度進行調整。
2.2 鋼管拱合攏期線型控制
在鋼管拱合攏過程中進行線型控制,主要的控制內容是溫度以及在合攏過程中會產生的內應力。在合攏過程中,要將溫度控制在20℃左右。合攏時期主要包含以下幾個方面的工程,分別是吊裝、固定、焊接等。
2.3 鋼橫撐安裝期主拱線型控制
進行鋼拱橫撐的安裝控制主要的目的就是為了有效地減少剛橫撐,其在過度收縮的過程中會出現主拱內收的問題,這樣會導致拱軸線和原來的設計位置出現一定的偏離。在對鋼橫撐進行焊接時,一旦出現焊縫不到位的情況,會導致橫撐出現過度的收縮現象。在這種情況下,要對施工技術更高的要求,保證安裝的質量。
2.4 填芯混凝土壓注期線型控制
壓注階段,填芯混凝土會導致鋼拱的荷載出現增加的情況,因此,在安裝過程中的原則是對稱均勻加載,在壓注時,對次序也有明確的規定,否則對壓注的質量將會產生很大的影響。在對每個主弦管進行混凝土壓注時,要從二拱角部位進行施工,要對壓注的質量進行控制。在控制方面要進行對稱行的控制,混凝土的壓注數量要根據錘擊鋼管的檢查進行度來進行把握,要將兩端的混凝土控制在合理的范圍內。在壓住前要做好相應的準備工作,保證施工過程中使用的機械、壓注設備以及電源的穩定性,保證壓注工作能夠連續進行,保證設備在使用過程中不會出現任何的問題。混凝土在初凝的過程中,一般是要在8個小時的時間以上,對坍落度進行控制時,要將其控制在200mm以內,混凝土的泵送速度也要進行控制,在施工過程要保證混凝土泵送在低檔條件下進行,對施工質量能夠進行保證。
2.5 支架拆除期線型控制
在對支架進行拆除工作時,線型控制要放置在支撐部位的馬鞍上,其他支架在拆除過程中可以隨意進行,支架在拆除過程中非常容易導致鋼拱出現二次承載的情況,因此,在施工過程中要按照一定的加載原則,保證加載非常均勻,同時,必須對稱。
3 鋼管拱橋施工進程中的線型監控要點
鋼拱在合攏過程中,要對每個拱角以及線型控制位置進行注意,在合理過程中,榀拱應該有5個,整個橋要有10個。在對鋼管拱橋施工進行線型監控時,要使用必要的檢測工具,一般情況下可以使用精度比較高的全站儀,在檢測過程中,要對監控點的標高和坐標值進行檢測,在檢測完成以后,可以對數據進行保存。在合攏完成以后,還要進行一次檢測,同時,在混凝土填芯壓注之后也要進行一次,在支架拆除以后,要對馬鞍進行一次檢測,在吊桿的橫梁進行吊裝時,要對每個不同階段都進行一次檢測,在檢測完成以后,對當時的氣溫變化情況也要進行掌握,這樣能夠對合攏的質量進行更好的保證。
在施工過程中要對各個階段的線型變化現狀進行更好的掌握,對施工設計的拱度和實際監測的拱度進行對比,在施工中對出現的一些異常情況和問題要進行原因的查找,在必要時,要對施工技術進行調整,將拱軸線的施工變化控制在允許的范圍內,將施工各個環節的線型控制措施落實到實處,保證成橋的拱軸線和設計相符,保證施工的最終效果。
參考文獻
[1]羅月靜.大跨度鋼管混凝土拱橋施工控制研究[J].廣西大學,2004(5).
[2]楊小森.大跨度鋼管混凝土拱橋施工控制[J].北京工業大學,2007(5).
[3]賴開易.大跨度懸灌連續梁線型控制施工技術[J].科學技術與工程,2012(10).
[4]牟宏杰,朱福典.大跨度拱橋施工控制探究[J].公路交通科技(應用技術版),2014(1).
[5]姚慶.大跨度拱橋施工受力分析與控制[J].長安大學,2007(6).