預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋懸臂澆筑施工知識(shí)講座(編輯修改稿)
2024-09-19 19:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 橋施工控制過程主要體現(xiàn)在施工控制模擬 結(jié)構(gòu)分析 、 施工監(jiān)測(cè) (包括結(jié)構(gòu)變形與應(yīng)力監(jiān)測(cè) )、 施工誤差分析 以及 后續(xù)狀態(tài)預(yù)測(cè) 幾個(gè)方面。 二、施工控制結(jié)構(gòu)分析 (計(jì)算 ) ? 為了達(dá)到施工控制的目的，我們首先必須通過施工控制計(jì)算來確定橋梁結(jié)構(gòu)施工過程中每個(gè)階段在受力和變形方面的理想狀態(tài) (施工階段理想狀態(tài) )，以此為依據(jù)來控制施工過程中每個(gè)階段的結(jié)構(gòu)行為，使其最終成橋線形和受力狀態(tài)滿足設(shè)計(jì)要求。 (一 )施工控制結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般原則 ? 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋的施工控制計(jì)算除了必須滿足與實(shí)際施工相符合的基本要求外，還要考慮諸多相關(guān)的其他因素。 ? 1．施工方案： ? 由于連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋的恒載內(nèi)力與施工方法和架設(shè)程序密切相關(guān)，施工控制計(jì)算前應(yīng)首先對(duì)施工方法和架設(shè)程序作一番較為深入地研究，并對(duì)主梁架設(shè)期間的施工和在給出一個(gè)較為精確的數(shù)值。 ? 2．計(jì)算圖式： ? 連續(xù)梁橋一般要經(jīng)過墩梁固接 ?懸臂施工 ?合攏 ?解除墩梁固接 ?中跨合攏的過程；連續(xù)剛構(gòu)橋也需經(jīng)過懸臂施工和數(shù)次合攏?？梢?，在施工過程中結(jié)構(gòu)體系不斷地發(fā)生變化，因此在各個(gè)施工階段應(yīng)根據(jù)符合實(shí)際狀況的結(jié)構(gòu)體系和荷載狀況選擇正確的計(jì)算圖式進(jìn)行分析、計(jì)算。 3．結(jié)構(gòu)分析程序： 對(duì)連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋的施工控制計(jì)算而言，采用平面結(jié)構(gòu)分析方法基本可以滿足實(shí)際施工控制的需要。 4．非線性影響： 非線性對(duì)中小跨連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋的影響可以忽略不計(jì)，對(duì)對(duì)大跨進(jìn)則有必要考慮非線性的影響。 5．預(yù)加應(yīng)力影響： 預(yù)加應(yīng)力直接影響結(jié)構(gòu)的受力與變形，施工控制中應(yīng)在設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，充分考慮預(yù)應(yīng)力的實(shí)際施加程度。 6．混凝土收縮、徐變的影響： 連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋必須計(jì)入混凝土收縮、徐變對(duì)變形的影響。 7. 溫度： 溫度對(duì)結(jié)構(gòu)的影響是復(fù)雜的，通常的做法是對(duì)季節(jié)性溫差在計(jì)算中予以考慮，對(duì)日照溫差則在觀測(cè)中采取一些措施予以消除，減小其影響。 施工進(jìn)度： 施工控制計(jì)算須按實(shí)際的施工進(jìn)度以及確切地預(yù)計(jì)合攏時(shí)間分別考慮各個(gè)部分的混凝土徐變變形。 (二 )施工控制的結(jié)構(gòu)計(jì)算方法 ? 橋梁施工控制中的結(jié)構(gòu)分析方法包括前進(jìn)分析法、倒退分析法以及無應(yīng)力狀態(tài)法。對(duì)于分節(jié)段懸臂澆筑施工的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋，施工控制結(jié)構(gòu)計(jì)算的計(jì)算方法也采用前進(jìn)分析法和倒退分析法。 1．前進(jìn)分析法 ? 為了計(jì)算出橋梁結(jié)構(gòu)在成橋后的受力狀態(tài)，只有根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)的配筋情況和既定施工方案逐個(gè)階段地進(jìn)行計(jì)算，最終才能得到成橋結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和變形情況。 ? 這種計(jì)算方法的特點(diǎn)是：隨著施工階段的推進(jìn)，結(jié)構(gòu)形式、邊界約束、荷載形式在不斷地改變，前期結(jié)構(gòu)將發(fā)生徐變，其幾何位臵也在改變，因此，前一階段的結(jié)構(gòu)狀態(tài)將是本次施工階段結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)。我們將這種按施工階段前后次序進(jìn)行的結(jié)構(gòu)分析方法稱為前進(jìn)分析法。 ? 前進(jìn)分析法能夠較好地模擬橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際施工歷程。下面我們就介紹一下懸臂澆筑施工的預(yù)應(yīng)力棍簇土連續(xù)剛構(gòu)橋的前進(jìn)分析計(jì)算。 結(jié)構(gòu)分析的基本步驟 ? 1) 確定結(jié)構(gòu)初始狀態(tài) ：主要包括：中跨、邊跨 (次邊跨 )的大小、橋面線形、橋墩的高度、橫截面信息、材料信息、約束信息、預(yù)應(yīng)力索信息、混凝土徐變信息、施工臨時(shí)荷載信息、二期恒載信息、體系轉(zhuǎn)換信息等。 ? 2) 基礎(chǔ)、橋墩和 0號(hào)塊澆筑完成 ：計(jì)算已澆筑部分在自重和外加荷載作用下的變形和內(nèi)力。 ? 3) 在每一個(gè)橋墩上對(duì)稱地依次懸臂澆筑各個(gè)塊件，直到懸臂澆筑完成，掛籃拆除。 計(jì)算每一次懸臂澆筑時(shí)結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力，每一階段計(jì)算均依照上一階段結(jié)束時(shí)結(jié)構(gòu)變形后的幾何形狀為基礎(chǔ)。 ? 4) 進(jìn)行邊跨合攏 (次邊跨合攏 )、中跨合攏，計(jì)算這幾個(gè)主要階段結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形。 ? 5) 橋面鋪裝：計(jì)算二期恒載作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形。 前進(jìn)分析法在一個(gè)施工階段中，新拼裝的桿件用激活兩個(gè)結(jié)點(diǎn)間的新單元進(jìn)行模擬，計(jì)算是對(duì)施工階段循環(huán)進(jìn)行，循環(huán)結(jié)束時(shí)分析結(jié)果可以是成橋若干年后結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)。前進(jìn)分析程序系統(tǒng)見圖 7— l。 (三 )立模標(biāo)高的確定 ? 在主梁的懸臂澆筑過程中，梁段立模標(biāo)高的合理確定，是關(guān)系到主梁的線形是否平顧、是否符合設(shè)計(jì)的一個(gè)重要問題。如果在確定立摸標(biāo)高時(shí)考慮的因素比較符合實(shí)際，而且加以正確的控制，則最終橋面線形較為良好；如果考慮的因素與實(shí)際情況不符合，控制不力，則最終橋面線形會(huì)與設(shè)計(jì)線形有較大的偏差。 ? 眾所周知，立模標(biāo)高并不等于設(shè)計(jì)中橋梁建成后的標(biāo)高，總要設(shè)一定的預(yù)拱度，以抵消施工中產(chǎn)生的各種變性 (撓度 )。其計(jì)算公式如下： 2 3 4 5l m i s j i l i i i i i g lH H f f f f f f? ? ? ? ? ? ? ? ???式中 ： l miH —— i 節(jié)段立模標(biāo)高 ( 節(jié)段上某確定位置 ) ； s j iH —— i 節(jié)段設(shè)計(jì)標(biāo)高； 1 if? —— 由各梁段自重在／節(jié)段產(chǎn)生的撓度總和； 2 if? —— 由張拉各節(jié)段預(yù)應(yīng)力在 i 節(jié)段產(chǎn)生的撓度總和； 3 if —— 混凝土 收 縮、徐變?cè)?i 節(jié)段引起的撓度； 4 if —— 施工臨時(shí)荷載在 i 節(jié)段引起的撓度； 5 i
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