CN117385771A - 一种桥梁悬臂浇筑线性控制施工方法 - Google Patents

一种桥梁悬臂浇筑线性控制施工方法 Download PDF

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王思杰
黄雪霁
孙健杰
黄先文
何帆
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Abstract

本发明涉及一种桥梁悬臂浇筑线性控制施工方法,对采用挂篮悬臂浇筑施工方法的变截面桥梁进行轴线、标高、结构应力的线形控制,确保施工过程中结构的可靠度和安全,确保合龙精度以及成桥后的桥面线形、内力符合设计要求。本发明具有以下几个优点:1、结合桥梁的结构和施工特点,在严格控制各控制截面的挠度和轴线横向偏移的同时,兼顾应力发展情况,保证实测应力值在设计允许范围内;2、为施工提供数据支撑,有利于挂篮底模标高调整,保障变截面桥梁整体线形,确保合龙精度;3、提高施工质量,保障施工安全,加快挂篮施工进度,节省工期。

Description

一种桥梁悬臂浇筑线性控制施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁工程施工技术领域,特别是涉及一种桥梁悬臂浇筑线性控制施工方法。
背景技术
采用挂篮悬臂浇筑法施工桥梁,最终结构的形成是一个复杂的过程,而且施工期间桥梁结构体系也将随着施工阶段的不同而有所变化。施工过程中,因设计参数误差、施工误差、测量误差及结构分析模型误差等原因,将导致施工过程中桥梁的实际状态(线形、内力)与理想目标存在一定的偏差,这种偏差如果不及时加以识别和调整,累积到一定程度后将对施工过程中结构的可靠度和安全带来严重影响,并导致成桥后的结构状态偏离设计要求;一旦出现线形误差时,已成结构情况下是难以调整的,误差会永远存在。为此,就必须进行施工过程的线型控制,即根据设计文件和施工方案,进行施工过程计算,以确定每个悬浇阶段的立模标高,并在施工过程中根据施工监测的成果对误差进行分析、预测和调整后续梁段的立模标高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种桥梁悬臂浇筑线性控制施工方法,对采用挂篮悬臂浇筑施工方法的变截面桥梁进行轴线、标高、结构应力的线形控制,确保施工过程中结构的可靠度和安全,确保合龙精度以及成桥后的桥面线形、内力符合设计要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种桥梁悬臂浇筑线性控制施工方法,具体包括以下步骤:
步骤一:平整场地、临时道路、临时栈桥、下部结构施工,在墩柱底安装应变计;
步骤二:0号托架施工,采用在方墩预埋锚固钢板,在钢板上焊接三角形牛腿托架,再在三角形支架上铺设贝雷梁承重横梁、工字钢纵梁,再在纵梁安装可卸载托架形成底模平台,最后安装底模,进行压载试验;压载试验取箱梁自重与施工荷载之和的2倍分级加载,压载时在支架上设置若干沉降、变位观测点以便对沉降、变位进行观测;进行参数测量并反馈,进行数据分析及判断后给出指令;
步骤三:0号块钢筋及孔道安装、混凝土浇筑及养护;
步骤四:挂篮拼装保持两端基本对称同时进行,挂篮拼装按照各自的顺序逐步操作;
步骤五:进行挂篮荷载试验,按施工中挂篮受力最不利的梁段荷载进行等效加载,测定各级荷载作用下挂篮产生的挠度和最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力;根据各级荷载作用下挂篮产生的挠度绘出挂篮的荷载—挠度曲线,数据反馈,为悬臂施工的线形控制提供可靠的依据;
步骤六:按挂篮移动→立模→钢筋及孔道安装→混凝土浇筑及养护→预应力施加→孔道压浆→挂篮移动循环进行悬浇施工,在混凝土浇筑前后、预应力张拉前后进行高程及应力监测并反馈;
步骤七:对称拆除施工挂篮,然后安装合拢吊架,施工中选择合适的合拢温度对合拢施工非常重要;浇筑合拢段混凝土的时间,选择在日温差较小的阴天或一天中温度最低的时段;
步骤八:通测桥面标高及线型,测量墩柱及主梁应力并做记录。
作为对本发明所述的技术方案的一种补充,所述的应力监测采用预埋应变计及其配套的应变读数仪进行,现场施工时将应变计安装于测点处安装完成后应对应变计及导线进行保护,导线可采取套PVC管的方法,接头可使用木盒进行保护。
作为对本发明所述的技术方案的一种补充,所述的步骤一到步骤八,根据桥梁受力特点及施工流程,墩柱、主梁应变计应在构件钢筋安装完毕后,合模之前安装到位,而后随着主桥各施工步骤的推进,对墩柱、主梁在各施工节段的应力应变进行监控。
作为对本发明所述的技术方案的一种补充,测点布置根据桥梁结构的参数以及施工方法分别确定其监测断面的数量和具体位置;混凝土箱梁每个断面均埋设传感器;主梁应变传感器固定在顶板顶层钢筋网的下侧和底板底层钢筋网的上侧,桥墩应变传感器固定在外围纵筋上,采用细匝丝或尼龙扣带将应变计捆绑在结构钢筋上,避开混凝土和捣振棒能直接冲击到的钢筋面。
作为对本发明所述的技术方案的一种补充,0号块施工完毕后测量墩柱底部应力;挂篮安装完成,悬浇空模测量各断面应力、前端块件标高;悬浇混凝土浇筑完毕测量各断面应力、前端块件标高;悬浇混凝土预应力张拉完毕测量各断面应力、前端块件标高。
作为对本发明所述的技术方案的一种补充,所述的步骤五到步骤七,在每一块件的主要施工步骤实施后均测量主梁标高,标高测量在早晨日出之前的固定时间进行,以避开日照的影响,尤其是空模状态标高必须在早晨日出前确定。
作为对本发明所述的技术方案的一种补充,测点用直径为Φ16毫米的钢棒制作,钢棒顶部加工成半球形,并使钢棒顶部露出箱梁混凝土顶面3cm;悬臂施工桥梁的测点在距块件前端10厘米处埋设。
作为对本发明所述的技术方案的一种补充,主梁悬臂施工时,悬臂梁段会产生一定的侧向和扭转变形,主梁轴线平面坐标的监测将提供这种侧向变形的实测值。
作为对本发明所述的技术方案的一种补充,所在截面的箱梁中心线上设有桥梁轴线平面坐标监测点,悬浇桥梁的测点位于距块件前端10厘米处。
作为对本发明所述的技术方案的一种补充,所述的步骤五到步骤七,悬浇桥梁的轴线监测工作与标高的全桥通测工作同步进行,必要时可增加测量次数;轴线坐标的监测工作应在早晨日出前进行,以消除日照影响。
有益效果:本发明涉及一种桥梁悬臂浇筑线性控制施工方法,具有以下几个优点:
1、结合桥梁的结构和施工特点,在严格控制各控制截面的挠度和轴线横向偏移的同时,兼顾应力发展情况,保证实测应力值在设计允许范围内;
2、为施工提供数据支撑,有利于挂篮底模标高调整,保障变截面桥梁整体线形,确保合龙精度;
3、提高施工质量,保障施工安全,加快挂篮施工进度,节省工期。
附图说明
图1是本发明的悬臂浇筑线形控制监控流程图;
图2是本发明的桥墩应变计位置示意图;
图3是本发明的箱梁横断面应变计位置示意图;
图4是本发明的标高及轴线测点位置示意图;
图5是本发明的箱梁纵断面示意图。
图示:1、主梁应变传感器,2、桥墩应变传感器,3、标高测点,4、桥梁轴线平面坐标监测点。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种桥梁悬臂浇筑线性控制施工方法,如图1-5所示,具体包括以下步骤:
步骤一:平整场地、临时道路、临时栈桥、下部结构施工,在墩柱底安装应变计;
步骤二:0号托架施工,采用在方墩预埋锚固钢板,在钢板上焊接三角形牛腿托架,再在三角形支架上铺设贝雷梁承重横梁、工字钢纵梁,再在纵梁安装可卸载托架形成底模平台,最后安装底模,进行压载试验;压载试验取箱梁自重与施工荷载之和的2倍分级加载,压载时在支架上设置若干沉降、变位观测点以便对沉降、变位进行观测;进行参数测量并反馈,进行数据分析及判断后给出指令;
步骤三:0号块钢筋及孔道安装、混凝土浇筑及养护;
步骤四:挂篮拼装保持两端基本对称同时进行,挂篮拼装按照各自的顺序逐步操作;
步骤五:进行挂篮荷载试验,按施工中挂篮受力最不利的梁段荷载进行等效加载,测定各级荷载作用下挂篮产生的挠度和最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力;根据各级荷载作用下挂篮产生的挠度绘出挂篮的荷载—挠度曲线,数据反馈,为悬臂施工的线形控制提供可靠的依据;
步骤六:按挂篮移动→立模→钢筋及孔道安装→混凝土浇筑及养护→预应力施加→孔道压浆→挂篮移动循环进行悬浇施工,在混凝土浇筑前后、预应力张拉前后进行高程及应力监测并反馈;
步骤七:对称拆除施工挂篮,然后安装合拢吊架,施工中选择合适的合拢温度对合拢施工非常重要;浇筑合拢段混凝土的时间,选择在日温差较小的阴天或一天中温度最低的时段;
步骤八:通测桥面标高及线型,测量墩柱及主梁应力并做记录。
所述的应力监测采用预埋应变计及其配套的应变读数仪进行,现场施工时将应变计安装于测点处安装完成后应对应变计及导线进行保护,导线可采取套PVC管的方法,接头可使用木盒进行保护,并做好现场施工人员的宣传教育工作,防止现场施工人员无意中破坏传感器,造成损失。
所述的步骤一到步骤八,根据桥梁受力特点及施工流程,墩柱、主梁应变计应在构件钢筋安装完毕后,合模之前安装到位,而后随着主桥各施工步骤的推进,对墩柱、主梁在各施工节段的应力应变进行监控。
测点布置根据桥梁结构的参数以及施工方法分别确定其监测断面的数量和具体位置;混凝土箱梁每个断面如图5所示,均埋设传感器;主梁应变传感器1的埋设断面如图3所示,桥墩应变传感器2埋设位置如图2所示;主梁应变传感器固定在顶板顶层钢筋网的下侧和底板底层钢筋网的上侧,桥墩应变传感器固定在外围纵筋上,采用细匝丝或尼龙扣带将应变计捆绑在结构钢筋上,避开混凝土和捣振棒能直接冲击到的钢筋面。
0号块施工完毕后测量墩柱底部应力;挂篮安装完成,悬浇空模测量各断面应力、前端块件标高;悬浇混凝土浇筑完毕测量各断面应力、前端块件标高;悬浇混凝土预应力张拉完毕测量各断面应力、前端块件标高。
所述标高控制采用水准仪进行测量,在每个断面上布置两个标高测点3,桥梁的标高测量断面位置如图4所示。
所述的步骤五到步骤七,在每一块件的主要施工步骤实施后均测量主梁标高,标高测量在早晨日出之前的固定时间进行,以避开日照的影响,尤其是空模状态标高必须在早晨日出前确定。
测点用直径为Φ16毫米的钢棒制作,钢棒顶部加工成半球形,并使钢棒顶部露出箱梁混凝土顶面3cm;悬臂施工桥梁的测点在距块件前端10厘米处埋设;测点埋设应牢固可靠,确保定位后的测点在施工过程中与模板之间没有相对位移,同时应保证标高测点可在营运期间作长期观测之用,为桥梁的长期安全运营提供可靠的标高测量数据。
所述轴线控制采用全站仪进行测量,由于桥梁工期较长,桥位处日温度变化显著。所以主梁悬臂施工时,在结构自重、预应力、日照等荷载的作用下,悬臂梁段将产生一定的侧向和扭转变形,主梁轴线平面坐标的监测将提供这种侧向变形的实测值。
桥梁轴线平面坐标监测点4的布置如图4所示;测点设于所在截面的箱梁中心线上,悬浇桥梁的测点位于距块件前端10厘米处。
所述的步骤五到步骤七,悬浇桥梁的轴线监测工作与标高的全桥通测工作同步进行,必要时可增加测量次数;轴线坐标的监测工作应在早晨日出前进行,以消除日照影响。
在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述做出相应解释。
此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上对本申请所提供的一种桥梁悬臂浇筑线性控制施工方法,进行了详细介绍,本文中应用了具体例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种桥梁悬臂浇筑线性控制施工方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
步骤一:平整场地、临时道路、临时栈桥、下部结构施工,在墩柱底安装应变计;
步骤二:0号托架施工,采用在方墩预埋锚固钢板,在钢板上焊接三角形牛腿托架,再在三角形支架上铺设贝雷梁承重横梁、工字钢纵梁,再在纵梁安装可卸载托架形成底模平台,最后安装底模,进行压载试验;压载试验取箱梁自重与施工荷载之和的2倍分级加载,压载时在支架上设置若干沉降、变位观测点以便对沉降、变位进行观测;
进行参数测量并反馈,进行数据分析及判断后给出指令;
步骤三:0号块钢筋及孔道安装、混凝土浇筑及养护;
步骤四:挂篮拼装保持两端基本对称同时进行,挂篮拼装按照各自的顺序逐步操作;
步骤五:进行挂篮荷载试验,按施工中挂篮受力最不利的梁段荷载进行等效加载,测定各级荷载作用下挂篮产生的挠度和最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力;根据各级荷载作用下挂篮产生的挠度绘出挂篮的荷载—挠度曲线,数据反馈,为悬臂施工的线形控制提供可靠的依据;
步骤六:按挂篮移动→立模→钢筋及孔道安装→混凝土浇筑及养护→预应力施加→孔道压浆→挂篮移动循环进行悬浇施工,在混凝土浇筑前后、预应力张拉前后进行高程及应力监测并反馈;
步骤七:对称拆除施工挂篮,然后安装合拢吊架,施工中选择合适的合拢温度;浇筑合拢段混凝土的时间,选择在日温差较小的阴天或一天中温度最低的时段;
步骤八:通测桥面标高及线型,测量墩柱及主梁应力并做记录。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁悬臂浇筑线性控制施工方法,其特征在于:所述的应力监测采用预埋应变计及其配套的应变读数仪进行,现场施工时将应变计安装于测点处安装完成后应对应变计及导线进行保护,导线可采取套PVC管的方法,接头可使用木盒进行保护。
3.根据权利要求1所述的一种桥梁悬臂浇筑线性控制施工方法,其特征在于:所述的步骤一到步骤八,根据桥梁受力特点及施工流程,墩柱、主梁应变计应在构件钢筋安装完毕后,合模之前安装到位,而后随着主桥各施工步骤的推进,对墩柱、主梁在各施工节段的应力应变进行监控。
4.根据权利要求1所述的一种桥梁悬臂浇筑线性控制施工方法,其特征在于:测点布置根据桥梁结构的参数以及施工方法分别确定其监测断面的数量和具体位置;混凝土箱梁每个断面均埋设传感器;主梁应变传感器(1)固定在顶板顶层钢筋网的下侧和底板底层钢筋网的上侧,桥墩应变传感器(2)固定在外围纵筋上,采用细匝丝或尼龙扣带将应变计捆绑在结构钢筋上,避开混凝土和捣振棒能直接冲击到的钢筋面。
5.根据权利要求1所述的一种桥梁悬臂浇筑线性控制施工方法,其特征在于:0号块施工完毕后测量墩柱底部应力;挂篮安装完成,悬浇空模测量各断面应力、前端块件标高;悬浇混凝土浇筑完毕测量各断面应力、前端块件标高;悬浇混凝土预应力张拉完毕测量各断面应力、前端块件标高。
6.根据权利要求1所述的一种桥梁悬臂浇筑线性控制施工方法,其特征在于:所述的步骤五到步骤七,在每一块件的主要施工步骤实施后均测量主梁标高,标高测量在早晨日出之前的固定时间进行,以避开日照的影响,尤其是空模状态标高必须在早晨日出前确定。
7.根据权利要求1所述的一种桥梁悬臂浇筑线性控制施工方法,其特征在于:测点用直径为Φ16毫米的钢棒制作,钢棒顶部加工成半球形,并使钢棒顶部露出箱梁混凝土顶面3cm;悬臂施工桥梁的测点在距块件前端10厘米处埋设。
8.根据权利要求1所述的一种桥梁悬臂浇筑线性控制施工方法,其特征在于:主梁悬臂施工时,悬臂梁段会产生一定的侧向和扭转变形,主梁轴线平面坐标的监测将提供这种侧向变形的实测值。
9.根据权利要求1所述的一种桥梁悬臂浇筑线性控制施工方法,其特征在于:所在截面的箱梁中心线上设有桥梁轴线平面坐标监测点(4),悬浇桥梁的测点位于距块件前端10厘米处。
10.根据权利要求1所述的一种桥梁悬臂浇筑线性控制施工方法,其特征在于:所述的步骤五到步骤七,悬浇桥梁的轴线监测工作与标高的全桥通测工作同步进行,必要时可增加测量次数;轴线坐标的监测工作应在早晨日出前进行,以消除日照影响。
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