连续刚构桥梁施工控制 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/7/2 20:16:30星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

连续刚构桥梁施工控制

【摘要】连续刚构桥型数跨相连,跨中不设铰或挂梁,行车舒适。并且主梁与桥墩固结,不设支座,因此具有T形刚构桥和连续梁桥的优点。但其在施工中也会出现一些问题,为了确保桥梁的施工质量、安全以及健康运营,做好连续刚构梁桥的施工监控就显得尤为重要。本文结合连续钢构桥施工特点,对常用的施工方法——悬臂施工进行了研究,最后提出了施工过程中质量控制方法,希望为类似桥梁的施工提供参考。

前言

连续刚构桥由于墩梁固结,主墩不设支座,顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度较大,能满足特大跨径桥梁的受力要求。这种桥型尤其适用于大跨度、高桥墩的情况。高桥墩一般采用柔性薄壁墩,作用如同摆柱,利用它的柔性以适应各种外力所引起的纵向位移。此外,桥墩柔性大,对梁的嵌固作用小,梁的受力情况接近于连续梁桥。目前,连续刚构桥已成为我国大跨度桥梁的主导桥型之一。连续梁跨径增大以后,大型支座的使用、维护和更换成为一个重要的问题,而且经济性也在下降。因此为了保桥梁在施工过程的质量、避免短期的病害,加强桥梁施工控制是不可或缺的。

1.连续钢构桥施工特点分析

连续刚构桥的主梁一般采用变截面箱梁。从结构适应位移的角度看,连续刚构体系利用高墩的柔度来适应结构由预加力、混凝土收缩、徐变和温度变化等引起的纵向位移,即把高墩视为一种可摆动的支承

体系。连续刚构桥,一联内无缝,改善了行车条件;梁、墩固结,不设支座,便于施工与养护;合理选择梁与墩的刚度,可以减小梁跨中弯矩,从而可以减小梁的建筑高度。所以,连续刚构保持了T形刚构和连续梁的优点。

连续刚构桥施工的主要特点表现在以下几方面[1]:

1)梁墩固结有利于悬臂施工,且可以减少大型支座及其养护、维修和更换;

2)受力方面,上部结构仍表现出连续梁特点,但必须计入由于桥墩受力及混凝土收缩、徐变和温度变化引起的变形对上部结构的影响;因桥墩具有一定柔度,与T形刚构桥相比,其根部所受弯矩很小,而在墩梁结合处仍有刚架受力特点;

3)在构造方面,主梁常采用变截面箱形梁,桥墩多采用矩形和箱形截面的柱式墩或双薄壁墩;在桥梁两端的伸缩装置应能适应结构纵向位移的需要,同时,桥台处需设置控制水平位移的挡块,以保证结构的水平稳定性。

2.连续钢构桥施工方法研究

对于连续刚构来说,由于主梁与桥墩是固结的而没有支座。其施工过程比连续梁更为简单,悬臂法是其最常用的施工方法。当施工方法采用悬臂浇筑方法施工时,施工前期的结构为悬臂结构,需通过体系转换才能形成最终的连续刚构结构。对施工中存在体系转换的桥梁,结构设计与施工方法密不可分。结构恒载作用下的内力与变形计算应根据施工工程进行计算。

悬臂施工法,指梁部施工从桥中间墩处开始,按对称方式逐步接长,悬出梁段直至合龙的施工方法。悬臂施工法的优点是:施工支架和临时设备少,施工时不影响桥下通航、通车,也不受季节、河道水位的影响,并能在大跨度桥上采用。

(1)悬臂施工的程序

悬臂方法施工的基本程序有两步,一是形成T构(指墩梁临时固结组成的结构立面形状),二是各T构及边跨端部梁段之间的合龙。不过,由于跨数的不同及各T构及边跨端部梁段之间的合龙次序不同,悬臂施工的程序也不尽相同。现以最简单的三跨连续梁为例来说明悬臂施工的一般程序和相关事项。如图1所示的三跨连续梁,在完成桥梁墩台工作、悬臂施工开始前,还需要在B、C墩顶上先施工一合适长度的梁段,这一梁段包括 块甚至 块附近的梁段,其长度能基本满足在梁顶布设挂篮或吊机的要求。通常,需在墩顶两侧设置托架来辅助该梁段的施工[2]。

图1悬臂梁施工程序 (2)采用挂篮的悬臂浇筑法

悬臂浇筑法可采用挂篮、桁式吊等设备,最常用的是挂篮。挂篮是一个可移动的(钢)支架,它为悬臂浇筑提供了架设模板、布置钢筋、灌注混凝土、张拉预应力等的一个工作平台。挂篮通常由承重梁、悬吊模板、锚固装置、行走系统、张拉平台等几部分组成。承重梁是挂篮的主要构件,可采用型钢、实腹钢梁、桁架梁等形式。它承受施工设备和新浇梁段混凝土的重量并将其传递到已完成的结构上去。挂