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高速铁路某特大桥连续梁施工监控

2012-11-24 17:13:41来源:用户投稿作者:李革新(中交第三航务工程局有限公司铁路工程分公司)

1 工程概况

新建铁路兰州至乌鲁木齐第二双线(新疆段)某特大桥桥型布置为2[(34 孔16)m 预应力混凝土双线T 梁+(32+48+32)m连续梁+(35 孔16)m 预应力混凝土双线T 梁]组成,全长1265.3m,其中跨既有铁路专用线上部结构为(32+48+32)m 连续梁,位于34 号~37 号墩,按照设计要求并结合本单位在其他工程项目的施工经验,连续梁采用满堂碗扣支架现浇,主跨48m 箱梁跨既有铁路专用线采用型钢梁支架,钢管柱支墩,门洞净高≥8.0m、净宽5m。箱梁采用单箱单室、斜腹板、等高度、变截面结构,箱梁高3.25m,顶宽12.2m,底宽5.4m,两侧悬臂宽2.75m,箱梁顶板厚0.30~0.45m,悬臂根部厚为0.65m,底板厚0.3~0.65m,腹板厚0.5~1.1m,全联在各墩墩顶均设置横隔梁,其中边墩墩顶横隔梁厚1.5m,墩顶横隔梁均设置(1.5×1.2)m 过人洞,供检查人员通过。

2 计算模型

计算模型计算时采用桥梁专业有限元软件Midas—Civil,对每一工况作静力分析,计算控制截面的应力和挠度。各施工节段离散为3D梁单元,其中,总节点数为81;梁单元数为54。主墩顶部为固定支座,两边跨端视为活动铰支座,其结构建模计算简图如下图所示。

3 计算参数

截面抗弯惯矩、截面面积以及截面高度均采用设计方提供的资料,并以此来划分材料的类型;预应力钢束信息是根据其几何要素以及计入预应力束的摩阻损失来获得; 砼收缩徐变系数一般根据经验和相关资料进行综合分析给砼收缩徐变系数赋初值。

4 连续梁施工步骤及施工控制

跨既有铁路专用线连续梁主桥满堂支架法现浇施工顺序为搭支架、立模、一次性浇筑混凝土,详见下图1 施工控制框图。

5 线形控制

线形控制分为两个方面,一是平面线形控制,即控制轴线在平面上符合设计,这相对较容易。二是竖向线形控制,浇筑混凝土前在梁上选取若干个点,通过控制这些点各施工阶段的标高来实现对线形的控制。通过对桥梁实施施工控制,使连续梁在施工中的实际位置状态(平面位置,立面标高)与预期状态之间的误差在容许范围之内,成桥线形状态符合设计要求。

(1)测点布置

测点布置在箱梁的底模和顶板上,在梁体不同截面设置测试点。底部控制点标记在底模上,顶板控制点在浇筑混凝土时预埋钢筋,钢筋顶部为半球形,露出顶板混凝土面为约2厘米。(图2 高程测量点布置图)。

(2)观测数据及结果

以34~35 跨观测为例进行数据分析及推断结论。

高程控制小结:根据实测数图表可以得出下结论:

①上部结构混凝土浇筑情况良好。通过对浇筑后以及预应力束张拉后各测点标高的监测,可以得出梁体高程均符合要求。

②从对各阶段标高实测数据的分析得出,主跨连续梁线形平滑,所提供的立模标高数据符合现场实际,混凝土浇筑和预应力束张拉均达到设计和规范要求。

6 结构应力控制

桥梁结构在施工过程中以及在成桥状态的受力情况是否与设计相符合是施工控制的重要问题。通过结构应力的监测来掌握实际应力状态,如果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,使之在容许的误差范围内变化。如果应力控制不力,将会造成危害,甚至桥梁坍塌事故,所以必须对结构应力实施严格监控。

(1)测试原件

应力测试原件选用JMZX -416智能弦式数码应变计和配套的JMZX -3001 综合测试仪。

(2)测点布置

连续梁在中跨跨中布置4个应力测点,在两个边跨跨中各布置2 个应力测点(如图3、4)。

(3)应力测试数据分析及结果

按照应力测点的埋设,采用应力计对各个施工阶段进行观测,根据实测应力数据来对结构的安全进行监测。从各个施工阶段测得的各个测试断面顶板及底板砼应力值及其变化规律来看,箱梁施工过程中受力状态正常,没有出现应力突变现象。砼实测应力变化规律总体上与理论是一致的,而且实测值与理论计算值较吻合。

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