一、施工控製影(yǐng)響因素分析
懸臂澆築施工過程中,對橋梁內力和線(xiàn)形造(zào)成較大影(yǐng)響(xiǎng)的因素主要有下列(liè)幾個方麵,排除這些影(yǐng)響因素,測試結果才更具可靠性,正(zhèng)確指導施工。
截麵(miàn)特征參數 橋梁施工可能存在截麵尺寸誤差,這種(zhǒng)誤差將直接導致截麵特征參數(截麵麵積、截麵慣性矩等)的誤差,控製(zhì)過程中通過結構變形和內力(lì)的實時監(jiān)測數據對截麵特(tè)征參數進(jìn)行動態修正並作(zuò)誤差分析。
材(cái)料特性參(cān)數 材料特性參數主要指材料的(de)彈(dàn)性模量E,對於混凝(níng)土材料來(lái)說,彈(dàn)模在施工過程中(zhōng)會有一定的波動,在橋梁施工計算(suàn)中要按照實測值進行(háng)分析。
溫度及混(hún)凝土收縮(suō)徐變 溫度變化對橋梁(liáng)結(jié)構的內力(lì)和變形有較大影響,但橋梁結構中的溫度場的影響比(bǐ)較複雜,一貫作法是通(tōng)過定(dìng)時觀測(如每天早晨日出前進行觀測)來盡量減(jiǎn)小溫度影響。混凝土收縮徐變與橋梁結(jié)構的形(xíng)成(chéng)曆程有著密切的關係,在混凝土橋梁結構中,混凝土收縮、徐變對結構(gòu)的內力與變形都有明顯的影響。
荷載參數
荷載參數主要(yào)是指結構(gòu)構件自(zì)重力(容重)、施工臨時荷載和(hé)預加力。對於懸臂施工預應力混凝土連續梁,由於容(róng)重變化、漲模(mó)等原因引起的構件自重變化經常發生而又(yòu)沒有一(yī)定的規(guī)律。由於施工組織不合理材料堆(duī)放引(yǐn)起的施工臨時荷載(zǎi),也會有較大的(de)誤差。對於結構體係中的有效預加力,由於預應力損失的變化也常常引起(qǐ)不小的誤(wù)差。
二(èr)、懸臂掛(guà)籃法橋梁施工監控要點 1、主梁結構設計參數的測(cè)定 根據大橋(qiáo)所在(zài)的(de)自然環境、施(shī)工材料(liào)、施工工藝及方法情況,需(xū)測定的參數如下:
(1)混凝(níng)土彈性模量(liàng)(必須試驗確定(dìng));
(2)混凝土容重(必須試驗確定);
(3)混凝土收縮徐變係數;
(4)材料熱脹係數;
(5)施工臨時荷(hé)載(主要是掛籃自重)。
2、施工監測的準備工作 (1)掛籃和托架試驗
按照不同梁段的重量與施工(gōng)荷載(模板、鋼筋及施工人員重量等),分(fèn)別計算掛籃的相應變形。掛籃變形要通過內力加載法進行預壓試驗獲得,加載次數及加載量要盡量(liàng)接近實際,每級荷(hé)載持續時間不少於(yú)三十(shí)分鍾。試驗結果整理成(chéng)掛籃的荷載—撓度曲線圖,實測彈性及非彈性變形值。
邊跨現澆段支架和主跨的0 號塊托架,在投入使用前要進行靜載試驗(yàn),試驗(yàn)時(shí)分級加載,試驗後逐(zhú)級卸(xiè)載,分別測定各級荷載下的變形值(zhí)。
3、測量控製(zhì)網的建立
測量控製網(wǎng)由平麵控製網和高程控(kòng)製網組成。主橋軸線及裏程、高程(chéng)均根據全橋三角網點和水準(zhǔn)網點,采(cǎi)取兩(liǎng)次閉合測量複核確定。監測基準點應建立在主跨的0 號塊上,在箱梁縱向(xiàng)布置不少於2 個。每個懸澆梁段設5 個測點,在(zài)箱梁橫向對稱布置,測點布置(zhì)在頂板前端麵15cm 處。各施工(gōng)梁(liáng)段的測點既為箱梁平麵位置的控製點,又為標高控製和變形觀測的控製點。
各測點(diǎn)標誌均用16mm 直徑螺紋鋼筋製作,鋼筋長度按箱梁頂板的實際厚度放樣(yàng),鋼筋露出梁麵混凝(níng)土(tǔ)2cm,露出端上部加工磨(mó)圓並塗(tú)上紅漆。各測點應嚴格按照規定的位置埋設,測點鋼筋必須與箱梁頂板中上、下層鋼筋網焊接牢固(gù),其底端要抵緊底板的底模板(bǎn),在混凝土施(shī)工時嚴禁踩踏、碰撞。
4、懸澆施(shī)工控製測量 (1)平麵控製
主墩(dūn)施工完成後,測量放樣永久性支座和臨時(shí)支座的(de)軸線,按設(shè)計和規範要求施工支(zhī)座墊石。利用墩身模板及預埋件搭設托架(jià)並(bìng)鋪設0 號、1 號塊底模,待調整至設計標高後,在底模上放樣施工點位(箱梁(liáng)地(dì)板邊線和中線),支設側模及翼板底模,並(bìng)放樣翼板邊線。0 號、1 號塊施工完成後,分別在兩側梁頂上放(fàng)樣掛籃定(dìng)位、行走方向點,然後安裝掛(guà)籃。2 號及以後梁(liáng)段施工時(shí),在已拚裝(zhuāng)好的掛籃下縱梁(liáng)上鋪(pù)設下一梁段底模,並根據已澆築混凝土斷麵裏程大致調整底板標高(gāo),放樣施工點位:
a.底模放樣點位
橫橋向:每(měi)個梁段(duàn)放樣(yàng)箱梁中心線及兩側底(dǐ)板邊線共3 個點。
縱橋向:根據施工梁段不同,間距3m 或3.5m 放樣一個斷麵。
b.翼板(bǎn)放樣點位
橫(héng)橋向:箱梁部分鋼筋綁紮完成後(hòu),待翼板模板(bǎn)安裝完成(chéng)並調整標高後,放樣翼板邊線。
縱(zòng)橋向:與底板所放樣點(diǎn)位裏程保持一致。
(2)高程控製
a.0 號(hào)和1 號(hào)塊(kuài)標高主要利用托架頂部的墊梁、分配梁、底梁來進行調整。
b.2 號及以後梁段的標高主要利用掛籃的吊杆來進行調整:
c.每一梁段施工(gōng)完成後,將(jiāng)掛籃前移一個施(shī)工節段。掛籃就位錨固後,通過後長吊杆和後短吊杆將下縱梁的後側,臨時錨固在上一節段的(de)混凝土端部,使底模緊貼於上一節段混凝土。下(xià)縱梁的前側就要利用掛籃前長吊杆進行調整(zhěng)標高,吊杆材料一般為Φ32 精軋螺紋鋼,調整時(shí)用(yòng)千斤(jīn)頂將吊(diào)杆的頂部頂起,然後根據調節量將螺紋(wén)鋼頂部的螺母調鬆或調(diào)緊,直至達到設計標準為止。
d.翼板和(hé)內模的標高,就要利用掛籃的前短吊杆調整其內導梁和外導梁,使標高符合設計要求(qiú)。
e.梁段預應力波紋(wén)管和鋼筋(jīn)的定位,主要由箱梁底模向上量取。
f.混凝土澆築前,在箱梁頂板鋼筋網(wǎng)上焊接豎向鋼筋頭,使鋼筋頭頂部標高與(yǔ)考(kǎo)慮預(yù)拱(gǒng)後的橋麵標高相同,鋼筋頭布置成5×5m方格,並在橫橋向用Φ12 鋼(gāng)筋連接,澆築混凝土時,用鋁(lǚ)合金長杆沿連接鋼筋(jīn)刮平整,確保混凝土頂麵高程符(fú)合(hé)設計(jì)。
g.合龍段(duàn)是箱梁施工線形控製的重點和(hé)難點。施工前先對已完成梁段進行聯測,以確定合攏段的立模(mó)標高。合龍時,在正常的施工(gōng)的情況下(xià),在合龍時兩側的標高一般都在施工規範內,配重的作用隻是(shì)消除施工引起的應力(lì),保持懸臂兩端平衡。
另(lìng)外,需要注(zhù)意的是,平麵及高程監控中,底板的高程也要監控,且在底板(bǎn)設置監測(cè)點。每節段(duàn)箱梁施工時,立模標高(gāo)都需要調整,以保證最後合龍時(shí)剛(gāng)構橋(qiáo)底部線形流暢。而且由於底部(bù)的線形對橋梁的外觀影響很大,所以不能有(yǒu)明顯錯(cuò)台、折角。
(3)箱梁(liáng)應(yīng)力監(jiān)測 主梁應力(lì)監控直接關係到結構的安全,是結構安全的預警係統。由於橋梁混凝土材料的非均(jun1)勻性和不穩定性,受設計參數的選取(如材料特性、密度、截麵特性等參(cān)數)、施工狀況的確定(施工荷載、混凝土收縮徐變、預應力損失(shī)、溫度、濕度、時間等參(cān)數)和結構分析模型(xíng)等諸多因素的影響,結構的實際應力與設計應力很難完全吻合。因此,在(zài)實際測試中(zhōng)通過模擬計算,能得到施工(gōng)全過程的應力包絡(luò)圖,從而掌握(wò)箱梁結構的實(shí)際應力狀(zhuàng)態。通(tōng)過應力理論值與實測值的對比和分析,成為參數估計、狀態預測和結構調整的重要依據。
(4)箱梁溫度監測
該測試項目主要針對箱梁在較長懸臂狀態和各孔合龍前、後(hòu)階段,因氣溫變化、日照高溫差對懸臂箱梁的變形影響顯著,結合箱梁變形監測進行的溫度測量。溫度測量采用酒精溫度計進行24 小(xiǎo)時(shí)的定時(shí)觀測,並與相應變形觀(guān)測同步進行。溫度觀測和相應變形觀測的記(jì)錄要一一對(duì)應(yīng),並整理出時間(jiān)—撓度變形的曲線,原始記錄一律歸檔(dàng)保存。
(5)橋(qiáo)墩基礎(chǔ)沉降(jiàng)觀(guān)測
橋墩基礎沉降觀(guān)測是箱梁懸臂施工(gōng)監控的組成部分。觀測點設在各墩的承台上(shàng),每個承(chéng)台設(shè)2 個測點(diǎn)。根(gēn)據施(shī)工進度情況,應在以下工況進行監測:0 號、1 號塊施工完畢,每孔最大懸臂長度梁段施工前,每孔合攏前、後,主梁施工完成三個月後。
5、測量監控的重要(yào)時(shí)段 (1)箱梁(liáng)每一梁段懸臂施工過程中,在(zài)以下工況應進行撓度和高程(chéng)的控製測量:掛籃就位(wèi)立模板時,澆築混凝土後,縱向預應力張拉後。同時,應進行以下2 種工(gōng)況的箱梁平麵中線位置控製測量,即:掛籃就位及立模(mó)板後,澆築混凝土後。對於以上工(gōng)況,除對當前施(shī)工梁段進行測量外,同時還應對已施工完成的梁段進行(háng)聯測,以得到梁段的累計實際變形。
(2)合龍段的高程觀測應按以(yǐ)下6 種工況進行實測:臨時支座約束解除後、勁性骨架安(ān)裝前、澆築(zhù)混凝土前、後,張拉部分預應力後(hòu),勁性骨架(jià)解除(chú)後、張拉完所有預應力後。在澆築合攏段前(qián),還應對已(yǐ)完成最大懸臂長(zhǎng)度的梁段進行溫度變化及相應撓度變化的24 小時監測(cè)。
(3)測量(liàng)觀測的時間,應盡量安排在早晨太陽出(chū)來前(qián)完成,以減少溫度的影響。