连续梁桥跨河支架施工研究

关键词：

连续梁桥跨河支架施工研究（共7篇）

篇1：连续梁桥跨河支架施工研究

连续梁桥跨河支架施工研究

采用装配式公路钢桁架组装成变截面连续空间桁架人微言轻现浇混凝土连续梁桥施工支架的方法,利于充分发挥钢桁架作为一个平面拼装单元具有承载能力大、结构灵活、装拆方便、组装后具有连续梁结构的工作特点.

作 者：淮安市水利局 江苏淮阴水利建设有限公司 作者单位：刊 名：江苏水利英文刊名：JIANGSU WATER RESOURCES年，卷(期)：“”(5)分类号：U4关键词：

篇2：连续梁桥跨河支架施工研究

摘要：我国在悬索桥、拱桥、连续刚构桥等方面的研究与实践取得了较好的成果，但对大跨预应力混凝土连续梁桥的施工控制技术研究相对较少。因此研究和应用大跨预应力混凝上连续梁桥施工控制技术具有极现实的工程意义。本文首先分析了大跨桥梁影响施工控制的因素，其次对施工控制的内容及方法、施工控制的基本原理等进行了的阐述。

1序言

大跨度桥梁的施工要经过一个复杂的过程，在此过程中将受到许多确定和不确定因素的影响，导致桥梁结构的实际状态偏离理论计算分析状态。因此，桥梁施工控制的重点就是通过对施工过程中出现的偏差进行分析识别，发现问题并及时进行纠偏，同时对结构的后续阶段进行预测，使施工系统始终处于控制之中。

2影响施工控制中的因素[1]

大跨径连续梁桥施工控制的主要目的是使施工实际状态最大限度地与理想设计状态（线形与受力）相吻合。要实现上述目标，就必须全面了解可能使施工状态偏离理论设计状态的所有因素，以便对施工实施有的放矢的有效控制。

2.1结构参数[2]

不论何种桥梁的施工控制，结构参数都是必须考虑的重要因素，结构参数是控制中的结构施工模拟分析的基本资料，其准确性直接影响分析结果的准确性。事实上，实际桥梁结构参数一般很难与设计所用的结构参数完全吻合，总是存在一定的误差，施工控制中如何恰当地记入这些误差，使结构参数尽量接近桥梁的真实结构参数，是首先需要解决的问题。结构参数主要包括结构构件截面尺寸、结构材料弹性模量、材料容重、材料热膨胀系数、施工荷载、预加应力或索力等内容。

2.2施工工艺

施工控制是为施工服务的，反过来，施工的好坏又直接影响控制目标的实现。除要求施工工艺必须符合控制要求外，在施工控制中必须计入施工条件非理想化带来的构件制作、安装等方面的误差，使施工状态保持在控制中。

2.3施工监测

监测是桥梁施工控制的最基本手段之一。监测包括应力监测、变形监测等。因测量仪器、仪器安装、测量方法、数据采集、环境情况等存在误差，所以，结构监测总是存在误差的。在控制过程中，除要从测量设备、方法上尽量设法减小测量误差外，在进行控制分析时必须将其计入。

2.4温度变化

温度变化对桥梁结构的受力与变形影响很大，这种影响随温度的改变而改变，在不同时刻对结构状态（应力、变形）进行量测，其结果是不一样的，如果施工控制中忽略了该项因素，就必然难以得到结构的真实状态数据，从而也难以保证控制的有效性，所以，必须考虑温度变化的影响。一般是将一天中的温度变化较小的早晨作为控制所需实测数据的采集时间。但对季节温差和桥梁体内的温度残余影响要予以重视。

2.5材料收缩、徐变

对混凝土桥梁结构而言，材料收缩、徐变对结构内力、变形有较大的影响，这主要是由于大跨径连续梁桥施工中混凝土普遍加载龄期短、各阶段龄期相差大等引起的，控制中要予以认真研究，以期采用合理的、符合实际的徐变参数和计一算模型。收缩、徐变还将影响成桥后运营阶段的结构变形，这也是设定预拱度需要考虑的因素。

3施工控制的任务与工作内容

桥梁施工控制的任务就是对桥梁施工过程实施控制[3]，确保在施工过程中桥梁结构的内力和变形始终处于容许的安全范围内，确保成桥状态（包括成桥线形与成桥结构内力）符合设计要求。桥梁施工控制围绕上述控制任务而展开，其施工控制的工作内容主要包括以下几个方面：

3.1几何（变形）控制

不论采用什么施工方法，桥梁结构在施工过程中总要产生变形（挠曲），并且结构的变形将受诸多因素的影响，极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置（立面标高，平面位置）状态偏离预期状态，使桥梁难以顺利合拢，或成桥线形形状与设计要求不符，所以必须对桥梁实施控制，使其结构在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围之内和成桥线形状态符合设计要求。

3.2应力控制

桥梁结构在施工过程中以及成桥状态的受力情况是否与设计相符合是施工控制要明确的重要问题。通常通过结构应力的监测来了解实际应力状态，若发现实际应力状态与理论（计算）应力状态的差别超限就要进行原因查找和调控，使之在允许范围内变化。结构应力控制的好坏不像变形控制那样易于发现，若应力控制不力将会给结构造成危害，严重者将发生结构破坏（我国宁波的招宝山大桥主梁断裂就是一个例子），所以，必须对结构应力实施严格控。对应力控制的项目和精度还没有明确的规定，需根据实际情况确定，通常包括：

①结构在自重下的应力（实际应力与设计相差宜控制在+5%）。②结构在施工荷载作用下的应力（实际应力与设计相差宜控制在+5%）。③结构预加力除对张拉实施双控（油表控制和伸长量控制，伸长量误差允许在±6%以内）外，还必须考虑管道摩阻影响（对于后张结构）。④温度应力，特别是大体积基础、墩柱等。⑤其他应力，如基础变位、风荷载、雪荷载等引起的结构应力。⑥施工中用到的对桥梁施工安全有直接影响的支架、挂篮、缆索吊装系统等的应力在安全范围内。

3.3稳定控制

桥梁结构的稳定性关系到桥梁结构的安全，它与桥梁的强度有着同等的甚至更重要的意义。世界上曾经有过不少的桥梁在施工过程由于失稳而导致全桥破坏的例子，最典型的是加拿大的魁北克（Quebec）桥。该桥在南侧锚锭析架快要架完时，由于悬臂端下弦杆的腹板屈曲而发生突然崩塌坠落。我国四川州河大桥也因悬臂体系的主梁在吊装主跨中段承受过大的轴力而失稳破坏。因此桥梁施工过程中不仅要严格控制应力和变形，而且要严格地控制施工各阶段结构构件的局部和整体稳定。目前主要通过稳定分析计算（稳定安全系数），并结合结构应力、变形情况来综合评定、控制其稳定性。桥梁施工过程中安全控制是桥梁施工控制的重要内容，只有保证了施工过程中的安全，才谈得上其他控制与桥梁的建设，其实，桥梁施工的安全控制是上述变形控制、应力控制、稳定控制的综合体现，上述各项得到了控制，安全也就得到了控制（由于桥梁施工质量问题引起的安全问题除外）。由于结构形式不同，直接影响施工安全的因素也不一样，在施工控制中需根据实际情况，确定其安全控制重点。

4施工控制的方法

连续梁桥是施工→监测→识别→调整→预告→施工的循环过程，其实质就是使施工按照预定的理想状态（主要是施工标高）顺利推进。而实际上不论是理论分析得到的理想状态，还是实际施工都存在误差，所以，施工控制的核心任务就是对各种误差进行分析、识别、调整，对结构未来做出预测。

4.1预测控制法

预测控制法是指在全面考虑影响桥梁结构状态的各种因素和施工所要达到的目标后，对结构的每一施工阶段（节段）形成前后进行预测，使施工沿着预定状态进行。由于预测状态与实际状态免不了有误差存在，某种误差对施工目标的影响则在后续施工状态的预测予以考虑，以此循环，直到施工完成和获得与设计相符合的结构状态。这种方法适用于所有桥梁，而对于那些已成结构状态具有不可调整性的桥梁施工控制必须采用此法。预测控制以现代控制论为理论基础，其预测方法常见的有卡尔曼滤波法、灰色系统理论控制法等。

4.2自适应控制法

鉴于连续梁桥已完成节段的不可控性以及施工中对线形误差的纠正措施有限，控制误差的发生就显得极为重要，所以，采用自适应控制法对其进行控制也是很有效的。

4.3线形回归分析法

线形回归分析法是通过对悬臂箱梁挠度与悬臂长度、悬臂重量的一元线形回归处理或二元线形回归处理，总结建立挠度线形回归数学模型。它可以用于分析箱梁挠度变形的规律，也可以用于预测待施工梁段的挠度。但它无法对温度和施工引起的误差进行修正，并且要求有较多有规律的数据才行，在梁段数比较少时所得到的回归曲线的精度难以保证。

5小结

主要讨论了影响大跨度连续梁桥施工控制的因素、施工控制的任务与工作内容以及施工控制的方法。我国在桥梁施工控制的理论与实践还未建立起一套完善的施工控制技术系统和组织管理系统。因此，深入研究桥梁施工控制理论，研制更加合理、实用的控制软件以及更加方便、精确的监测设备，建立完善的桥梁施工控制技术系统和组织管理系统是今后桥梁建设事业发展迫切需要进行的工作。

参考文献

篇3：支架法施工跨线连续梁桥

在跨路桥梁建设中, 受地形影响较小的小跨度连续梁, 考虑其经济效益、工期因素, 以及对工程安全、质量的保障和降低施工对环境的影响, 往往会选择满堂红支架现浇法施工。结合盘锦特大桥DK36+331.91~DK36+477.61段上部结构为40+64+40m支架现浇施工连续梁, 论述了支架法现浇预应力连续梁施工技术在实际工程中的应用。

1 工程概况

盘锦特大桥DK36+331.91~DK36+477.61段上部结构为40+64+40m支架现浇施工连续梁, 全长145.5米, 位于曲线上, 其中主跨212#、213#墩跨越兴油街城市公路, 与公路中心交角。本连续梁采用钻孔桩基础, 共56根, 其中两个边墩24根, 桩长48m、49m, 设计桩径1.25m, 两个中墩32根, 桩长61m、56m, 设计桩径1.5m, 混凝土强度等级为C40;承台4个, 均为2级承台, 边墩12.5m×9.1m×2.5m, 加台8.8m×5.4m×2.0m;中墩14.6m×14.6m×3m, 加台11m×8.5m×2m, 混凝土强度等级为C40;桥墩4个, 墩高7.0m-10.5m。

2 箱梁施工技术

总体施工顺序:施工前准备→地基处理→搭设支架→安装箱梁底、侧模→预压→钢筋施工→内模安装→顶板及翼缘板钢筋施工→浇筑箱梁混凝土→张拉、封端→节段施工→拆除支架→桥面铺装。

2.1 地基处理

根据施工现场实际条件, 本联连续梁的中跨利用原公路路面, 采用满堂支架进行搭设, 在机动车道和人行道搭设门洞;边跨采用桩接承台作为基础, 钻孔桩直径为1.0m, 长度为45m (均为有效长度) 。钻孔桩上部接条形基础, 尺寸为7.7×1.5×2m和10.5×1.5×2m。施工条形基础时要在顶部预埋钢板, 钢板尺寸为0.8×0.8×0.02m, 钢板表面一定要平整, 以利于钢管柱的支立、焊接。

2.2 钢管立柱安装

采用贝雷架作为下部支撑结构的, 利用钢管柱作为支撑立柱, 将所受荷载传递到桩基。为保证钢管立柱受力均匀、平衡传力, 须保证钢管在铅垂状态下立于条形基础上, 在钢管底部和基础之间设置钢板。

2.3 工字钢横梁安装

用工字钢并焊作横梁, 横桥向放在支墩顶部, 靠近工字钢边缘处, 各焊一个挡板, 防止工字钢移动。横梁采用2根I56C工字钢并排焊接在一起, 焊接采用钢板帮焊。

2.4 贝雷架安装

旧贝雷梁要进行试验, 检测允许承载能力。先将贝雷片在地面上按设计片数拼装, 并分组联结好。将各组贝雷架的位置用油漆标好, 然后用吊车将已联结好的贝雷架按先中间后两边的顺序吊装到位, 并用自制U型卡将贝雷架固定。

2.5 支架组装方法和要求

支架组装时应控制水平框架的纵向直线度, 直角度及水平度。纵向直线度应<L/200, 直角度应<3.5°, 横杆间水平度应<L/400。严格控制支架的垂直, 以确保整体稳定性, 垂直偏差必须小于全高的1/500。为了保证支架的稳定性, 必须在支架搭设中每隔5-7排立杆为一组, 设横向剪刀撑, 沿全高设置双杆水平剪刀撑 (十字盖) , 斜杆与地面夹角应为45°~60°, 十字盖必须用扣件与立杆连接。根据设计及预压估算沉降量, 设置拱度。

2.6 安装箱梁底模板

在钢管支架的顶托上纵梁上铺置方木, 其上铺竹胶板, 纵梁方木净间距30cm。方木接头相互交错布置, 纵梁、方楞木之间用木楔调整以保证底模线形。模板的支撑系统应自成体系, 严禁与脚手架连接。

2.7 支架预压

(1) 预压加载及卸载。采用砂袋进行预压, 重量为梁体混凝土的1.2倍。第一次加载从跨中向两侧、左右对称间隔跳跃加载, 卸载过程的操作基本与加载过程相反, 按步骤依次进行。 (2) 测量点设置及标高测量。 (3) 预拱度设置。支架现浇混凝土连续梁, 必须设置预拱度。

2.8 支座的安装

连续梁支座采用铁路桥梁球形钢支座, 在墩台顶面支撑垫石预留螺栓孔。支座到达现场后, 必须检查产品合格证、附件清单和有关材质报告单或检查报告, 并对支座外观尺寸进行全面的检查。

严格按照设计图纸及计算量对支座进行预偏量设置。

2.9 绑扎钢筋

钢筋按设计图纸在钢筋加工棚内进行加工;纵向通长钢筋采用闪光对焊和双面搭接焊焊接, 焊接接头符合设计规范的要求。焊接接头严禁设于最大压力处, 并使接头交错排列, 受拉区同一焊接接头范围内接头钢筋的面积不得超过该截面钢筋总面积的50%。

2.1 0 预应力管道及预埋件的安装

预应力管道的埋设位置决定了预应力筋的受力及应力分布情况, 因此对管道的埋设要严格按照设计图纸仔细认真的进行, 注意平面和立面的位置, 按照设计图纸加工定位架, 夹住管道各位置并点焊牢固在箍筋及架立筋上。

2.1 1 内模的安装及顶板钢筋绑扎

在底模铺设完成后, 重新标定桥梁中心轴线, 对箱梁的平面位置进行放样, 在底模上标出腹板侧模、内模、翼缘板边线和钢筋布置的位置。腹板侧模可采用高强度胶合板, 背后设置立方木、背杆木, 并用木楔楔牢。施工时必须保证模板支架的强度与刚度, 箱梁侧模与翼板底模须连成一体。所有通风孔、压浆孔及桥面泄水管按设计图纸固定到位, 预埋件的预埋无遗漏且安装牢固, 位置准确。

2.1 2 浇筑箱梁混凝土

混凝土浇注时, 浇注顺序为自箱梁两侧腹板位置底板, 再浇中部底板, 往复循环下料, 直至底板顶面, 然后浇注两腹板混凝土, 要求上、下游腹板交错均匀布料, 两侧腹板混凝土表面高差控制在50cm以内, 直至将腹板顶面及顶板承托对称浇注完, 然后浇注中部顶板—内侧顶板—外侧顶板。

浇筑底板混凝土时根据实际情况控制混凝土塌落度, 防止浇筑腹板时混凝土在底板与腹板衔接处溢出。

2.1 3 预应力筋穿束

横、竖向预应力筋均预先在浇筑混凝土前放入波纹管道内一起埋入。

纵向钢铰线穿束采用短束用人工穿束的方法。钢铰线前端套上子弹头单根或几根分几次用人工穿过。 (60m以下钢束可采用此方法, 较长束可采用卷扬机穿束。)

2.1 4 预应力筋张拉

按图纸要求进行控制, 张拉控制采用“双控法”, 连续梁浇筑完毕, 待混凝土强度达到设计强度的95%及弹性模量达到设计值的100%后进行, 且必须保证龄期不小于5天 (按照设计图纸要求执行) , 经监理认可, 按设计张拉顺序分批张拉预应力钢绞线。

2.1 5 孔道压浆

预应力张拉后, 应在48h完成孔道压浆, 经过铁丝筛的水泥浆用压浆机从一端压浆, 当另一端冒出浓浆, 稠度达到注浆端水泥浆稠度后, 关闭出口阀门继续加压, 压力控制在0.5-0.740MPa, 压力持续至少10s, 然后关闭阀门。注意压浆温度控制在5℃-35℃间。

2.16封端

为提高混凝土耐久性, 按照设计在锚头与垫板接触处四周用防水涂料进行防水处理, 并设置封端钢筋网, 利用锚垫板上安装螺孔, 拧入带钩螺栓, 封端钢筋与之绑扎牢固, 形成钢筋骨架, 在封端及封锚范围内采用防水涂料进行防水处理。

2.17拆除模板、支架

支架拆除总体落架顺序是自跨中向支点 (墩点) 方向, 依次对称循环落架, 拆除顺序是自上而下逐层拆除, 不允许上、下层同时拆除。

3 结束语

支架法进行预应力箱梁施工是一种较为成熟的施工技术, 近年来随着桥梁多样化的发展, 采用满堂支架施工显示出一定的优势。从现场实地、工期要求、费用投入及地质情况等多方面分析考虑, 采用满堂支架施工技术, 可以取得较理想的技术效果、社会效益。

摘要：本文结合盘锦特大桥工程实例, 论述了支架现浇法连续梁施工技术。由于该项施工技术简捷经济, 在实践中收到了良好的效果, 可为类似工程提供一定的施工经验及可参考的内容。

关键词：支架现浇,连续梁,技术

参考文献

[1]JGJT194-2009, 钢管满堂支架预压技术规程[S].

[2]黄绳武.桥梁施工及组织管理[M].北京:人民交通出版社, 2003.

篇4：跨河现浇箱梁简易支架法施工工艺

关键词：跨河现浇箱梁、简易支架法、施工工艺

1、工程概况：S336线省道汇龙至惠和段改扩建工程路线向西跨越丁仓港、与221省道（规划）相交设置互通立交，A、B匝道箱梁采用20+27+20m预应力现浇箱梁，箱梁高1.6m，由单箱双室截面组成，箱底宽7.5m，两侧悬臂2.25m，全宽12m。箱梁横桥向顶底板平行，腹板竖直，顶面设2%单向横坡，横坡由箱梁旋转倾斜而成。匝道桥跨河支架采用贝雷简易支架。

2、贝雷简易支架结构型式：匝道桥跨河中跨27m，用贝雷放置在承台上作为承重体系，在承台上搭设纵向贝雷。贝雷梁采用321贝雷片，主桁采用双层贝雷片，分7条龙（3+3+3+3+3+3+3），贝雷梁上横向10#工字钢间距0.9m作为横向分配梁，纵向10*10木方（间距20cm），木放上铺设1.5㎝厚竹胶板作为底模。

篇5：连续梁桥跨河支架施工研究

大芦线航道整治一期工程18标主桥为预应力混凝土变截面连续梁桥,全长为261.888 m,跨径布置为70.844 m+120.000 m+70.844 m,主桥分为南北两幅桥实施(南桥Pms09～Pms12,北桥Pmn08～Pmn11),单幅桥宽为19.75 m,中支点梁高7.50 m,边支点梁高3.00 m。顶板宽19.65 m,底板宽9.65 m,翼板宽5 m,腹板厚度0.55～1.00 m,底板厚度0.32～0.96 m。主梁为单箱单室连续现浇箱梁,采用C55混凝土。箱梁内采用纵、横、竖三向预应力结构体系。预应力管道采用塑料波纹管,真空压浆工艺。主桥横断面和纵断面见图1和图2。

2桥梁分段施工原则

原施工图设计采用挂篮悬浇法施工,主桥节段划分成0号节段、1号～13号节段、中跨合龙段及边跨现浇段。由于项目建设工期较紧,同时现场具备支架法浇筑条件,变更为采用分节段支架法浇筑。合并的原则是使除0号块的各节段浇筑体积接近,以保证施工的均衡性。主桥箱梁分段变更为0号块长度不变,原13个挂篮段合并成5个现浇大节段,原1、2号节段合并为7 m节段,原3、4号节段合并为7 m大节段,原5、6、7号节段合并为11 m节段,原8、9、10号节段合并为13.5 m的节段,原11、12、13号节段合并为11 m节段,在边跨支架现浇段中分出2 m边跨合龙段,边跨现浇段长度减少为9.844 m。变更后的节段划分见图3。

3地基、临时锁定柱设置及支架模板形式

支架搭设区域地基铺筑30 cm厚的道渣基层,然后浇筑20 cm厚含ϕ16@200 mm单层双向钢筋网片的C20钢筋混凝土面层。主墩承台基坑开挖处采用素土与6%石灰土分层间隔回填压实。

在承台顶距墩柱中心线2.5 m处设置4根1 100 mm×1 100 mm钢筋混凝土柱作临时锁定柱。

底模、侧模均采用15 mm竹胶板(1.22 m×2.44 m),底模下横桥向布设10 cm×10 cm木方,下层纵桥向布设10 cm×15 cm木方。

主桥采用碗扣式满樘支架法施工。箱梁底板处支架立杆纵、横间距为60 cm×60 cm,腹板底立杆纵、横间距加密为30 cm×30 cm,翼板底支架立杆纵、横间距为60 cm×90 cm;步距均为1.2 m;在距混凝土基础面20 cm处设置扫地杆。

4连续梁施工要点

4.1预应力施工

连续梁采用纵、横、竖三向预应力结构体系。纵向和横向采用符合国家标准GB/T 5224—2003《预应力混凝土用钢绞线》Фs15.2 mm高强度低松弛预应力钢绞线,纵向预应力钢束配置在箱梁的顶、底及腹板,横向钢束施加于箱梁顶板,采用9Φs15.2 mm、12Φs15.2 mm及16Φs15.2 mm规格,并设置有备用钢束。中横梁和腹板位置预应力采用JL25精轧螺纹钢筋和对应的锚具,上端张拉,下端设置固定锚具。预应力管道采用塑料波纹管,真空压浆工艺。

张拉完成后24 h内进行孔道压浆和封锚,压浆使用孔道真空吸浆技术(稳定于最大压力的时间5 min),浆液按规范及试验标准中的要求进行配制。采用42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比0.30～0.35。

4.2连续梁的浇筑

连续梁每个箱梁节段的混凝土采用先底板后腹板再顶板的水平分层浇筑。浇筑时应注意以下问题。

1)箱梁支点处梁较高、钢筋密集,采取软管插入泵将混凝土送入模的办法,防止混凝土自由下落及与钢筋管道碰撞发生离析;顶板则用直接泵送入模。

2)浇筑完成后,在混凝土达到终凝时要用湿麻袋草包遮盖,经常洒水,加强养护,保持混凝土湿润状态。

5连续梁浇筑施工监控

在0号节段支架搭设、模板铺设完成后,根据0号节段的荷载重量,用同重量的沙土包对支架和地基进行预压,同时布置相应的沉降观测点进行观测。根据预压沉降量,提供0号节段截面施工监控指令,指导现场施工。沉降观测点布置如图4所示,每个断面布置5个观测点。

0号节段在混凝土浇筑完成和预应力张拉完成后,对标高分2次进行复测,然后结合下一节段的预压沉降观测数据,提供监控指令,指导下一节段的施工。沉降监控截面为每段箱梁断面。主桥监控预抛高实际沉降及成桥后误差汇总表见表1。

6合龙施工

合龙施工是连续梁体系转换的重要环节,对保证成桥质量至关重要。合龙施工原则为低温灌注。合龙顺序为先边跨合龙再中跨合龙,最终完成体系转换。

1)边跨合龙施工。边跨现浇段混凝土浇筑、5号块混凝土浇筑及预应力张拉施工完成后,经标高复测,最大误差为0.017 m(0.02 m),结构轴线误差0.01 m,符合规范要求,进行合龙施工。浇筑边跨合龙段混凝土,待混凝土达到强度和龄期后,张拉边跨预应力。

2)凿除临时锁定柱。临时锁定柱拆除顺序为先拆边跨侧,再拆中跨侧。临时锁定柱拆除后,连续梁边跨与中跨5号标高会出现变化,拆除后边跨和中跨标高变化情况见表2,表中标高增加为“+”,标高减小为“-”。由表2可以看出,临时锁定柱在施工过程中能有效地保证结构的稳定性。

3)中跨合龙施工。对中跨合龙段两侧5号块的梁底标高进行复测,梁底标高相对高差最大误差为0.008 m(0.02 m),结构轴线误差0.01 m,满足中跨合龙要求。

中跨合龙前焊接临时劲性骨架(见图5),在每天温度最低时,浇筑混凝土,混凝土强度和龄期达到后,张拉预应力。

4)拆除合龙段支架。

5)全桥测点联测,按节段划分测量桥面标高进行对比。经过监控单位复测,结构合龙完成后线形状态较好,误差均在2 cm以内(见表1),满足规范要求。

7施工工效分析

施工过程中根据现场情况及每个工序步骤,安排人员、机械和设备,历时247 d,顺利完成了业主要求的桥梁合龙时间节点。主桥连续梁实际施工量及工期进度见表3。

8结语

通过本工程主桥施工过程,总结出大跨度预应力混凝土连续梁桥施工的几个关键控制点。

1)施工过程中,对每个节段的标高,严格依据监控指令进行控制。

2)满樘支架法施工,可以根据人员、机械设备和材料情况,以及不同节段之间的相互交叉施工,合理地安排工期。

3)主桥合龙时,劲性骨架的焊接必须可靠,混凝土应注意在全天最低温度的时候进行浇筑。

摘要：详细介绍了跨径为70.844 m+120.000 m+70.844 m的大跨度变截面预应力混凝土连续梁桥的分段支架法施工技术,给出了地基、支架、模板形式以及桥梁施工过程中施工工艺、计算要点和施工监测结果,最后统计了该桥分段施工工效。对类似工程的施工有借鉴意义。

篇6：连续梁桥跨河支架施工研究

1 基于自适应原理的桥梁结构线形控制理论

对于大跨径桥梁结构的施工监控主要分为两种方法:1) 基于灰色理论和Kalman滤波法的纠偏终点控制的方法, 即在桥梁结构的施工过程中随时对桥梁线形出现偏差的因素进行分析探讨, 并及时跟踪控制与纠偏;2) 基于现代控制理论中的桥梁结构自适应控制方法, 即在桥梁结构的施工过程中, 对于可能引起桥梁结构出现偏差的因素 (如混凝土的弹性模量、桥梁结构的截面几何特性、混凝土材料容重以及收缩徐变等) 进行及时的分辨识别, 将各个因素对于桥梁结构的影响进行及时分析计算, 最大限度的保证桥梁结构施工过程中所选取的模型参数的取值与实际施工过程相吻合, 最大限度的降低桥梁模型参数的误差影响。

基于自适应控制理论, 在充分考虑桥梁结构几何线性控制的基础上, 建立桥梁结构各个梁段的立模标高。

桥梁结构中箱梁的立模标高由式 (1) 确定:

其中, hdi为桥梁结构i节点的设计高度;hine为桥梁结构i节点施工过程中的累计挠度;hpi为桥梁结构i节点的预计拱度;hinthe为桥梁结构第i节点在第n施工过程中的理论计算高程。

桥梁结构施工过程中混凝土材料由于受到温度应力、收缩徐变以及外界不可预测因素的影响, 导致理论分析计算结果与施工实际情况差别较大, 所以对基于自适应原理的模型计算公式需要进行合理的修正:

其中, hinf为桥梁结构第i节点实际立模标高;hine为按照规范桥梁结构中箱梁在施工阶段由于外荷载所引起的位移值;Δhiadj为根据现场实际观测结果, 依据规范要求而确定的桥梁结构挠度调整值;hbi为桥梁挂篮的弹性压缩变形。

2 桥梁结构线性控制的关键参数的选取确定控制

在几何线形控制理论中, 桥梁结构重点控制的参数为:1) 桥梁的预拱度;2) 桥梁的预抛高;3) 桥梁的挂篮变形。

2.1 桥梁的预拱度

桥梁的预拱度是为了控制桥梁结构在荷载作用下的挠度, 在施工过程中预留的与桥梁位移相反方向的预拱值;对于预应力混凝土连续梁桥而言, 控制预拱度计算模型非常重要, 在施工过程中影响桥梁结构挠度的因素主要有:桥梁自重、混凝土材料的收缩徐变、预应力张拉作用、施工过程中的各种临时荷载 (如机械设备的自重、泵送混凝土的冲击荷载、人群荷载) 等, 以上各种因素对混凝土连续梁桥悬臂施工中预拱度的计算影响巨大。

2.2 桥梁的预抛高

预抛高是悬臂施工中的一个重要参数。预应力混凝土连续梁桥在长期徐变作用下使跨中挠度增大, 如果长期徐变计算分析不准, 跨中预抛高值设置不当, 运行一两年后, 跨中线形会明显下垂;国内不少连续刚构桥建成不久后就出现塌腰的现象。所以控制桥梁的预抛高就显得尤为重要。

2.3 桥梁的挂篮变形

挂篮属于桥梁结构施工过程的临时结构, 而且多为后支点结构, 所以可以视为简支梁结构进行计算。在外力荷载的作用下挂篮变形主要以弹性变形、塑性变形为主, 尤其是由挂篮支座连接处的不合理所造成的塑性变形难以控制。为了保证挂篮的安全使用, 必须对挂篮结构的安全性进行实时监控, 所以一般在使用前都要先对其进行预加载使用, 最大限度的保证挂篮结构的受力性能和安全, 同时也可以通过预加载试验来合理消除挂篮结构的塑性变形, 最大限度保证挂篮在桥梁结构的安全使用。此外由于预应力时间效应、瞬时效应、松弛效应的影响, 预应力桥梁容易产生徐变现象, 所以合理控制预应力桥梁的徐变也是控制桥梁结构变形的关键因素。

3 工程案例分析

吴忠黄河公路大桥为现浇预应力混凝土连续箱桥梁, 其跨度为570 m, 上部结构为截面形式变化的连续箱梁, 分为4种形式的梁段;下部结构为重力式的钢筋混凝土重桥墩, 采用桩基础, 如图1所示。吴忠黄河公路大桥的预应力体系采用的是三向预应力体系的箱梁结构, 对于纵向预应力钢束主要以平、竖、弯多种形式相结合的方式进行布置, 两端张拉的方式主要应用于桥梁的中跨, 而边跨多采用的是单端张拉的方式。一般在顶板布置较多的是横向预应力钢束, 并且采用单端张拉的方式进行张拉。而对于腹板的竖向预应力钢束采用的是直线形式进行布置, 并且在桥梁结构的箱梁顶面进行张拉。

3.1 基于几何线形控制桥梁结构的计算分析研究

为了保证桥梁结构施工过程中的安全性, 采用国家交通运输部公路交通科技研究所开发的Bridge SB软件对吴忠黄河公路大桥进行施工全过程的模拟分析, 其成桥状态的结构计算如图2所示。

根据设计院的设计图纸以及基于几何线形控制原理, 综合考虑桥梁的结构状态、施工工况、偶然荷载、长期荷载等各种工况, 将吴忠黄河公路大桥主桥结构分为180个有限元分析单元, 在统筹分析施工过程、荷载工况等各种施工信息的基础上, 进行分析计算, 然后计算分析整个施工工程中桥梁结构各个施工阶段的内力和位移, 同时将计算模型与计算结果导入有限元分析软件Bridge Monitor中, 根据试验确定的挂篮变形, 来分析确定各个施工过程中桥梁结构的预抛高值及立模标高。

3.2 桥梁预拱度曲线的确定

根据桥梁施工过程的具体问题, 将有限元分析模型共划分为三个阶段:1) 边跨合龙;2) 次中跨合龙;3) 中跨合龙。在有限元分析过程中, 结合实际施工情况将悬臂施工阶段划分为13个步骤, 其中每个施工步骤分为7 d。对于桥梁结构的二期施工过程中需要考虑恒载的影响, 恒载主要由两侧防撞栏杆、桥面铺装以及收缩徐变组成。通过数值计算分析后, 吴忠黄河公路大桥的预拱度曲线如图3所示。

3.3 桥梁预抛高的确定

吴忠黄河公路大桥的桥梁预抛高值需要考虑中跨跨中的跨度 (按L/1 000考虑) , 取10 cm, 边跨2.75 cm;其他各点进行数值计算分析拟合。最终拟合曲线如图4所示。

3.4 计算值与实测值的对比

用Bridge Montior软件得出的最终曲线指导大桥的立模标高, 经过三阶段的测量数据对比, 得出的数据曲线和理论曲线相吻合。下面就10号墩的测量数据和理论数据对比, 如表1所示。

m

由表1可知:实测数据和理论数据吻合的比较好。

4 结语

基于自适应控制原理的预应力大跨度桥梁施工工艺监测, 可以有效的控制桥梁施工过程中各种不确定的模糊因素。通过对桥梁施工工艺监测, 可以为桥梁施工过程的各个施工阶段提供相对可靠的测量数据, 为施工过程提供参考依据, 同时为类似的桥梁施工建设提供借鉴意义。

参考文献

[1]范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社, 2001.

[2]向中富.桥梁施工控制技术[M].北京:人民交通出版社, 2001.

[3]范立础.预应力混凝土连续梁桥[M].北京:人民交通出版社, 1988.

[4]雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计[M].北京:人民交通出版社, 2000.

[5]张继尧, 王昌将.悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥[M].北京:人民交通出版社, 2004.

[6]葛耀君.分段施工桥梁分析与控制[M].北京:人民交通出版社, 2003.

[7]张谢东, 石明强, 蔡素军, 等.钢构—连续组合梁桥监测监控技术研究[J].公路工程, 2008, 33 (4) :137-144.

[8]Gerard C, Meijer M.A contactless capacitive angular-position sensor[J].Sensors Journal, 2003 (5) :607-614.

篇7：连续梁桥跨河支架施工研究

关键词：连续梁桥,施工控制,合龙方案,竖向位移

采用悬臂浇筑法施工的大跨度预应力混凝土连续梁桥, 其最关键的施工步骤就是合龙段的施工。合龙段施工后, 桥体即发生体系转换, 应力将发生重分布, 且是不可恢复的。因此, 合龙段浇注时, 一方面为了保证较好的线形, 要求合龙前两悬臂端的标高在不改变设计的情况下基本一致。另一方面, 必须严格控制桥体上的残余附加荷载, 使之对合龙造成较小影响或者产生有利影响。

由于监控方依照施工方预先制定的施工方案 (包括合龙方案) , 建立了真实的模拟计算, 并依照计算结果, 给出桥梁各节段的施工标高。因此, 桥梁进入合龙阶段后, 不宜更改预先制定的合龙方案, 否则模型将会偏离真实, 使后续的施工不可控。

但实际施工并不可能完全精准的依照模型中原先制定的施工工序完成。对于特殊情况产生的合龙方案的突然变更, 施工控制必须与施工方法紧密结合, 对新合龙方案的可行性进行论证。做到在不改变设计的情况下, 尽量减小梁体的变形。确保梁体在较小挠度变化的情况下顺利合龙, 同时减小合龙段钢束张拉后底板的压应力, 从而保证梁体成桥线形和内力均满足设计要求。

1 工程概况

1.1 主桥构造

某大型连续桥梁, 大桥总长1 146.20 m。主桥为50+2×80+50 m预应力混凝土变截面悬浇施工的连续梁。

箱梁采用单箱单室箱形截面, 箱梁高度、底板厚度均按二次抛物线变化, 箱梁根部梁高 (箱梁中心线) 为5.2 m, 其中底部20 cm为局部加厚段, 跨中梁高 (箱梁中心线) 为2.5 m。

本桥6、7、8墩为主墩, 5、9墩为边墩, 其中0号节段长度为6 m, 边跨现浇段长度为9.0 m, 中跨和边跨合龙段均为2.0 m, 每墩各有悬浇节段10个, 5个主墩共有10个T构。

1.2 主梁预应力束分布

主梁采用三向预应力体系。纵向预应力束根据张拉的时间与形状不同可分为前期直束、前期下弯束和后期束, 前期直束与前期下弯束在浇筑“T”时进行张拉, 后期束在“T”浇筑完毕以及前期直束和前期下弯束张拉完成后, 主桥合龙时或成桥后进行张拉。

1.3 合龙顺序

合龙段施工是连续梁桥施工和体系转换的重要环节, 合龙施工必须满足受力状态的设计要求和保持梁体线性, 严格控制合龙段的施工误差。

合龙施工方案一般在施工图设计中已有明确规定, 本项目的合龙顺序采用对称合龙, 其顺序为先各边跨合龙, 后为中跨合龙。

2 原定结构体系转换方案

待边跨现浇段及中间节段10号节段施工完成后。1) 拆除6墩、8墩10号节段挂篮, 安装边跨合龙段吊架, 进行边跨合龙段锁定, 并在2个边跨直线段和7墩、8墩两侧的10号节段分别施加配重, 配重的重量为边跨混凝土重量的1/2。2) 浇筑边跨合龙段混凝土, 并在浇筑的同时释放边跨合龙段两侧的配重重量。3) 待混凝土达到张拉强度后张拉边跨第一批预应力筋, 拆除边跨合龙段吊架。4) 边跨第一批预应力筋张拉完成后, 拆除主墩顶临时固结使主墩永久支座受力, 张拉边跨第二批预应力筋, 拆除边跨现浇直线段支架。结构由刚结双悬臂梁体系转换成单悬臂梁体系。5) 拆除7墩10号节段上的挂篮, 安装中跨吊架及模板, 进行中跨合龙段锁定, 浇筑中跨合龙段混凝土, 并在浇筑的同时释放中跨合龙段两侧的配重重量。6) 张拉中跨预应力筋, 拆除中跨合龙段吊架。完成最后的体系转化形成四跨的连续梁结构。

3 变更的结构体系转换方案

由于施工工期的影响, 合龙方案将原先的“拆除挂篮后安装吊架作为合龙段混凝土施工的模板”改为直接采用挂篮作为合龙段的模板。即边跨合龙时直接将6墩、8墩与直线段相邻处10号节段上的挂篮前移至边跨合龙段作为边跨合龙段混凝土模板, 同时拆除6墩、8墩另一侧10号节段上的挂篮, 然后浇筑边跨合龙段混凝土。中跨合龙时, 将7墩10号节段挂篮前移至中跨合龙段作为合龙段混凝土模板, 浇筑中跨合龙段混凝土。

4 2种合龙方案的比较

4.1 竖向位移比较

通过MIDAS软件的建模计算分析, 在原计算模型上合龙前添加和激活新的挂篮荷载, 合龙完成后钝化挂篮荷载。在图2中, 35和36节点表示中跨合龙段两侧截面, 由原方案的计算结果可见, 中跨两悬臂端在拆6墩顶临时固结阶段时有过大的下挠 (即工况5) , 此时的合龙段两端的截面位移差会达到30 mm。而变更后的合龙方案, 在此工况的截面位移差为24 mm。此外, 其余各工况的两端截面标高误差也比原方案有所减小。

由图2的变更后的合龙方案计算结果可见, 跨中两悬臂端竖向位移值较小, 变化幅度也比较小, 表明悬臂端在合龙施工过程中挠动幅度较小, 且变更后的合龙段两端节点35、36在合龙段施工时的总体竖向位移与按原方案计算得出的竖向位移又相差不大。相比而言, 变更后的合龙方案可代替原有合龙方案。

4.2 应力结果比较

由表1比较可知, 采用变更后的合龙方案后, 跨中合龙预应力筋张拉后底板混凝土的应力状况与原方案相比略有缩小, 压应力普遍下降了0.02 MPa左右。能够保证中跨底板混凝土在张拉阶段后的安全储备。

5 结 语

通过MIDAS软件的建模计算, 对比了变更后的桥梁合龙方案与原定合龙方案的差异。从各个阶段的挠动, 竖向位移变化, 底板混凝土的应力状态等方面说明了变更合龙方案的可行性。从而保证合龙段施工能在新的合龙方案下顺利进行。本文介绍的合龙方案经结构设计验算满足规范要求, 已在实际工程中运用。

参考文献

[1]徐君兰.大跨度桥梁施工控制[M].北京:人民交通出版社, 2000.

[2]向中富.桥梁施工控制技术[M].北京:人民交通出版社, 2001.

[3]张继尧, 王昌将.悬臂浇筑预应力混凝土连续桥梁[M].北京:人民交通出版社, 2004.

[4]范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社, 2001.