文/李宏遠 中鐵十九局集團第三工程有限公司 遼寧沈陽 110136
關于支架現澆預應力混凝土連續箱梁橋施工控制技術的研究
文/李宏遠 中鐵十九局集團第三工程有限公司 遼寧沈陽 110136
隨著社會的不斷進步,我國在對支架現澆預應力的混凝土連續箱梁橋施工方面的進步也越來越顯著,但是我國在這一方面仍然處于一個繼續研究以及改進的時期,下面我們就主要針對遼陽燈塔至沈陽遼中高速公路第四分段的基本情況來對這一施工控制技術進行分析以及研究,從而保障連續箱梁橋的施工更加的安全以及可靠,保障遼陽燈塔至沈陽遼中這一段高速公路施工的正常進行。
預應力混凝土;連續箱梁橋;施工控制
對于支架現澆預應力混凝凝土連續箱梁橋施工技術來說,我們并不陌生,因為我國的社會正在飛速的發展當中,所以城市與城市之間的高速公路也逐漸形成網絡式結構,這種施工工藝也較廣泛的被使用,雖然整體的結構沒有出現比較明顯的改變,且主要的技術就是橫向的鋼管要進行多點的支撐等,但是例如地基的均勻度不夠等原因都會嚴重影響橋梁的安全性,所以要想在最大程度上保障橋梁的安全的話,就要對其施工工藝進行嚴格的控制,這在施工過程中十分的重要。
對于遼陽燈塔到沈陽遼中這段高速公路來說,利用到預應力混凝土連續箱梁橋施工的就是上面的這一部分,這一段高速公路的起點是沈陽市的鐵西新區的四方臺鎮東,然后一直到遼中縣的潘家堡鎮劉家窩鋪北,和京沈高速公路是連接在一起的,這一路段中公路的兩邊大多數是水田以及旱田,并且地勢比較平坦。下面我們就針對這一路段簡要介紹一下什么是預應力混凝凝土連續箱梁橋施工以及如何控制這一施工技術,幫助施工隊伍在對這段高速公路進行施工的時候保障其能夠順利進行。
隨著我國在建筑行業的不斷發展,支架現澆預應力混凝土連續箱梁橋的施工技術應用越來越廣泛,這種技術首先就是能夠保障強度比較高的建材能夠得到充分的使用,并且在工程的總重量中盡可能減少橋梁自身的重量,使得整個工程的經濟性提高的同時還能保障橋梁不易出現裂縫以及疲勞性,另一點就是使用這種施工技術的橋梁的可塑性都十分可觀,使得建筑工程的表現形式多樣化,和周圍的景色以及建筑融為一體,使得整個工程不僅成本減少還不缺乏一定的觀賞性,最后這種施工技術受到人們的喜歡的一個重要的原因就是其在很多建筑工程以及結構類型都可以使用這種施工方法,而且很多建筑專家也正在研發一些新穎的能夠體現這一施工技術優點的結構類型。
1.簡要介紹該施工技術的施工步驟以及內容
箱梁采用滿堂支架現場澆筑施工。除為抵消支架彈性變形而設置的預拱外,支架不另設預拱。澆混凝土前對支架進行等載預壓,以消除支架的非彈性變形,預壓期不小于7 d。支架基礎必須進行加固以減小施工過程中的沉降量。箱梁外模板采用大塊鋼模板或大塊塑料模板。鋼模板初次使用時應將與混凝土接觸面上的銹跡清除干凈。不得采用對混凝土表面有污染、對混凝土有腐蝕的廢機油、肥皂水、洗衣粉等材料代替脫模劑。同時,嚴格控制各梁段斷面尺寸。20 m跨徑(3×20或4×20)箱梁施工采用整聯整體現澆,一次落架的施工方法;39 m跨徑(28+39+28) m箱梁施工采用分施工區段進行。箱梁混凝土豎向一次澆筑完成,并應從跨中向墩頂方向澆筑,最后澆筑墩頂兩側各3 m左右范圍內梁段及橫隔梁,以防止在澆筑過程中墩頂位置及施工縫位置出現豎向裂縫。箱梁頂板人孔位置宜選在L/8~L/4范圍內,其尺寸順橋向不應大于1 m,橫橋向不應大于0.8 m。四角應設0.2×0.2 m倒角,并布置直徑l2 mm倒角鋼筋。
(1)如果連續橋梁的跨度比較大以及施工的量很大和具有比較多的施工時期的話,那么在沒有完工之前橋梁的結構很容易就會出現不同程度的變形,并且在施工的過程當中因為施工工人的失誤導致施工不準確以及橋梁自身的重量和地基不穩定的問題都會加重橋梁結構的損壞程度,所以要想避免橋梁的線性不和預期出現不同的話,就要對施工過程進行嚴格的控制,平面以及豎向這兩種線性控制組成了所謂的線性控制,平面線性控制就是保障橋梁的軸線不出現變形,如果橋梁的平面線性不同的話就有相應的控制方案,對于豎向線性控制來說,就是控制合攏段的橋梁的施工,如果不能很好的控制的話就會使橋梁很難合攏,使得縱面出現不均勻的起伏,導致鋼束的偏角過大,使得橋梁的觀賞性以及功能受到了一定的限制。
(2)我們使用這項技術最基礎的目的就是使得橋梁在建成之后的受力情況和設計時是一樣的,如果不能保證橋梁的受力情況和設想的一樣的話,就會大大減少整個工程的使用時間,如果混凝土的受力比范圍偏大的話,可能會使橋梁出現裂縫,久而久之可能會因為橋梁性能的破壞導致橋梁出現坍塌的情況,所以在施工過程中一定要根據實際情況比如橋梁自身的重力以及地基的下降情況和施工載荷等等來對橋梁的應力進行分析。
(3)因為隨著社會的不斷發展,橋梁的跨度以及建材的強度也在逐漸的變大,這就不可避免使得對于橋梁整體的穩定性提出了更大的考驗,在對橋梁進行施工的時候,結構的系統是在不斷的變化的,所以對于橋梁來說就要保障其在不同的結構類型下相應的載荷情況都能保持足夠的穩定程度,如果結構的穩定性遭到破壞的話,結構的變形就會越來越嚴重,使得橋梁的功能基本上就喪失了,所以在對橋梁進行施工的時候,從各個方面分析可能對橋梁的結構產生影響的可能原因,并且準備好橋梁施工之后的狀態的預案,并且做好相關的防范措施,最大程度上保障橋梁工程的施工安全。
(4)因為橋梁的結構都是各不一樣的,所以相對應的安全因素也不盡相同,所以在對橋梁施工進行安全控制的話就要根據實際的情況進行分析,確保橋梁在施工過程以及建成之后的安全性。
2.簡要介紹如何控制施工的結構
(1)首先介紹的是計算施工控制結構的技術,當前就我國來,最常見的一種方法就是有限元理論,第一就是利用倒退的計算方法,首先分析橋梁建成之后的理想的恒載的情況,并且根據計劃的施工順序來倒序進行結構的分析,并且計算當去掉一個施工步驟的時候對剩下的結構有什么影響,這樣就能逐漸算出所有步驟的需要控制的一些參數。第二種方法跟第一種方法剛好相反,這樣的好處就是能夠比第一種更好地根據施工的過程進行結構的分析以及計算,從而計算出每一個施工步驟的受力的情況以及出現的位移。
(2)對于仿真的施工控制,要想保障連續橋建成之后的線性以及受力情況符合相關的標準的話,這不僅僅取決于施工的技術,還和在施工的時候如何更好地控制應力以及線性有很大的聯系,比如施工的載荷以及當地的環境以及預應力的拉伸狀況和支架的抗變形性質都分不開,在沒有開始施工的時候,要根據計算得到的相關參數來對過程進行仔細科學的研究,并且在施工的時候要不斷的研究以及測試來進一步保證這些參數的可靠性,并且利用仿真分析的技術來分析這些施工參數,最大程度上保障計算得出的模型和建成之后的橋梁基本上是一樣的。
3.簡述如何在施工過程中監測施工控制
要想保障連續橋能夠成功的合并以及線性符合相關的標準的話,就一定要避免連續橋出現變形的情況,在不一樣的施工情況之下,判斷結構的受力情況可以通過幾何來分析,也就是對主梁線進行監測,其中大概就是在完成一個施工步驟之后,在沒有進行下一個施工步驟的底模的定位之前對橋面的高度進行標定,還有另一項比較關鍵的監測就是監測主梁的應力情況,了解在施工過程中主梁各個地方的應力的變化情況,并且在幾個比較重要的地方安裝相應的測量應力的裝置,從而隨時了解施工狀態下應力的數值。然后通過相關的計算方法來分析橋梁的應力情況是否符合相關規定,較好的控制整個施工過程的正常進行。
綜上所述我們可知,對于如今我國在橋梁施工這一方面來說,支架現澆預應力混凝土連續箱梁橋施工這一施工技術已經十分常見,但是要想保障施工過程的順利卻不是那么簡單的,因為橋梁自身的重量以及地基的穩定和支架的抗變形能力都影響著這一施工技術,所以要想保障橋梁的安全性的話,就要在施工過程中進行嚴格的技術控制,這項施工技術十分的繁瑣以及全面,對施工的技術以及材料和環境都有一定的要求,所以要使用這種技術的話要根據連續梁橋的結構來選擇科學的施工控制以及計算的方法,最大程度上保障工程的安全。
[1]李世俊.支架現澆預應力混凝土連續箱梁橋施工控制技術[J].長安大學,2011,38( 6) :33 -45.